5323883561

Pompa ciepła/chłodziarka jest maszyną cieplną działającą w oparciu o idealny obieg Carnota. Jednak w przeciwieństwie do silnika spalinowego, realizuje ona obieg lewobieżny.

Rys.2. Lewobieżny obieg Carnota na wykresie T-s.

Gdzie:

To - temperatura wrzenia czynnika.

Tk - temperatura skraplania czynnika.

Qd - ciepło doprowadzone w parowniku.

Ls- praca sprężarki.

Qg = Qd + Ls - ciepło oddane w skraplaczu.

Do określania efektywności urządzeń w obiegach lewobieżnych stosuje się pojęcie tzw. współczynnika efektywności energetycznej (z ang. COP). Wartość tego współczynnika jest różna dla pompy ciepła i chłodziarki:

1)    Dla chłodziarki £_Ch = Qd / Ls = To / (Tk-To)    [1]

2)    Dla pompy ciepła: £_PC = Qg / Ls = Tk / (Tk-To) = 1 + £_Ch    [2]

Jak wynika z powyższych wzorów, w teoretycznym obiegu Carnota przyjmuje się proporcjonalność energii i temperatury Q ~ T. Im mniejsza różnica temperatur dolnego i górnego źródła ciepła, tym lepsza większa efektywność urządzeń. Jednak Temperatura górnego źródła ciepła nie może być zbyt wysoka, ze względu stosowany w sprężarkach mechanicznych olej. Dla rzeczywistych urządzeń współczynnik COP jest o ok. 50% mniejszy niż to wynika z idealnego obiegu Carnota.