Что такое холодильный коэффициент
Холодильная машина
Рис. 1. Холодильная машина
Отдельным подвидом тепловых машин являются, так называемые, холодильные машины. Холодильная машина — тепловая машина, работающая по обратному циклу, т.е. круговому циклу, в котором рабочее тело совершает отрицательную работу. Визуализации таких машин условно одинакова (рис. 1).
Классически, холодильная машина состоит нагревательного элемента, рабочего тела и холодильной установки. Каждый из этих элементов может инженерно выглядит как угодно, рабочее тело чаще всего газ. Рабочее тело, совершая работу ( ), забирает энергию у холодильника ( ) и передаёт её нагревателю ( ). Нагревателем в данной системе также может быть окружающее пространство. Примером такой холодильной машины может служить обычных домашний холодильник. Электрический ток совершает работу по охлаждению внутренней камеры холодильника, передавая избыток теплоты на внешний радиатор (ребристая стенка из прутьев на задней стенке холодильника).
Тогда, исходя из закона сохранения энергии:
Аналогом КПД (коэффициента полезного действия) для холодильной установки является холодильный коэффициент. Логика у него точно такая же: отношение полезной работы к затраченной. Полезной теплотой в нашей системе является (т.к. нам необходимо охладить тело), тратим вы внешнюю работу ( ). Тогда:
Вывод: задачи на холодильную машину вводятся именной этой фразой. Единственное соотношение, которое может помочь в решении таких задач, это соотношение (1). Поиск соответствующих энергий чаще всего вопрос первого начала термодинамики и анализа процессов.
Что такое холодильный коэффициент
56 Холодильный коэффициент и холодопроизводительность воздушной холодильной машины?
Для характеристикитеоретического цикла, при помощи которогоосуществляется перенос теплоты от менеенагретого тела к более нагретому, вводяттак называемый холодильныйкоэффициентцикла.
Количество теплотыq,отводимой в холодильной установке отохлаждаемого тела в единицу времени(чаще всего в час), называетсяхолодопроизводительностью холодильнойустановки.
Удельнойхолодопроизводительностью холодильногоагента называется теплота, отводимаяот 1 кг охлаждаемого тела (Дж/кг) (онапропорциональна площади под кривой 1-4на графике T-s)
где h1 и h4удельныеэнтальпии в состояниях в точках 1 и 4соответственно.
57. Схема и цикл парокомпрессионной холодильной машины в «p-V» координатах?
Особенностью циклакомпрессионной паровой холодильноймашины по сравнению с циклом воздушнойхолодильной машины является использованиерабочего вещества в обеих фазах — жидкойи газообразной, что делает принципиальновозможным осуществление обратногоцикла.
Процесс4-1-испарение жидкого холодильного агентапритемпературе T1и давлении P1засчет теплоты охлаждаемого тела. Состояниевлажного пара, засасываемого компрессором,характеризуется точкой 1. Компрессорсжимает пар адиабатически по линии 12.Состояние вточке 2соответствуетсухому насыщенному пару, а в некоторыхциклах влажному перегретому пару.
Сжатый холодильныйагент поступает далее в конденсатор,где осуществляется процесс отдачитеплоты (линии 23) при постоянном давленииP3и соответствующей ему температуреT3.
Адиабатическоерасширение жидкости по линии 34 требуетналичия расширительного цилиндра.
| Схема паровой компрессионной холодильной машины 1- испаритель; 2— компрессор; 3 — конденсатор; 4-расширительный цилиндр. |
| Теоретический цикл паровой компрессионной холодильной машины (с насыщенным паром) |
58. Схема и цикл парокомпрессионной холодильной машины в «t-s» координатах?
Сжатый в компрессоре3 до давления р1 влажный пар поступаетв охладитель
(конденсатор) 4,где за счет отдачи теплоты охлаждающейводе происходит конденсация пара.Процесс конденсации происходит поизобаре-изотерме 4—1. Жидкость придавлении р1 и температуре Т1 (точка 1 наT, s-диаграмме, направляется в дроссельный(или, как иногда говорят, редукционный)вентиль 1 где она дросселируется додавления р2.
Из редукционноговентиля выходит влажный пар притемпературе Т2 и с малой степенью сухости.Необратимый процесс дросселированияв редукционном вентиле изображен в Т,s-диаграмме линией 1-2.
Изобарно-зотермическийпроцесс подвода теплоты к хладагентув испарителе от охлаждаемого объемаизображается в T, s-диаграмме линией 2-3.Из испарителя пар высокой степенисухости направляется в компрессор, гдеон адиабатно сжимается от давления р2до давления р1. В процессе адиабатногосжатия линия 3-4 в T, s-диаграмме
| 1 Дроссельный вентиль; 2- испаритель; 3- компрессор; 4- конденсатор |
Какой процент КПД у холодильника
Одним из важных параметров работы любого устройства, для которого особое значение имеет эффективность преобразования энергии, является коэффициент полезного действия.
По определению, полезность оборудования определяется формулой соотношения полезно используемой энергии к максимальной и выражается в виде коэффициента η.
Это в упрощенном понимании и есть искомый коэффициент, КПД холодильника и нагревателя, который можно найти в любой технической инструкции. При этом нужно знать некоторые технические моменты.
Коэффициент полезного действия устройства и комплектующих
Коэффициент полезного действия, который интересует чаще читателей, будет касаться не всего холодильного устройства. Чаще всего – установленного компрессора, который обеспечивает нужные параметры охлаждения, или двигателя. Именно поэтому, задаваясь вопросом, какой КПД холодильника, рекомендуем поинтересоваться установленным компрессором и количеством процентов.
Влияние конденсатора на работу устройства в том, что он позволяет быстрее достигнуть рабочей скорости и, таким образом, повысить его полезное действие.
КПД двигателя вашего холодильного устройства связан с мощностью и энергопотреблением. Очевидно, что чем меньше коэффициент, тем больше количество электричества модель потребляет, тем менее оно эффективно. То есть максимальный коэффициент можно косвенно определить по классу энергопотребления – А+++.
Коэффициент полезности компрессора выше 1 – как и почему?
Часто вопрос полезного коэффициента действия волнует людей, которые немного помнят школьный курс физики, и не могут понять, почему полезное действие больше 100%. Этот вопрос требует небольшого экскурса в физику. Вопрос касается, может ли коэффициент полезности теплового генератора быть больше 1?
Компрессор с указанными параметрами
Этот вопрос среди профессионалов явно был поднят в 2006 году, когда в «Аргументах и фактах» номер 8 было опубликовано, что вихревые теплогенераторы способны давать 172%. Несмотря на отголоски знаний по курсу физики, где КПД всегда меньше 1, такой параметр возможен, но при определенных условиях. Речь идет именно о свойствах цикла Карно.
В 1824 году французским инженером С. Карно был рассмотрен и описан один круговой процесс, который впоследствии сыграл решающую роль в развитии термодинамики и использовании тепловых процессов в технике. Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат.
Он совершается газом в цилиндре с поршнем, а коэффициент полезности выражается через параметры нагревателя и холодильника и составляет соотношение.
Особенностью является тот факт, что тепло может переходить между теплообменниками и без совершения работы поршнем, по этой причине цикл Карно считается самым эффективным процессом, который можно смоделировать в условиях необходимого теплообмена.
Иными словами полезное действие холодильной установки при реализованном цикле Карно будет самым высоким или точнее сказать максимальным.
Если эту часть теории помнят многие из школьного курса, то остальное часто теряется за кадром. Основной смысл в том, что данный цикл может быть пройден в любом направлении. Тепловой двигатель обычно работает по прямому циклу, а холодильные установки – по обратному, когда теплота уменьшается в холодном резервуаре и передается горячему за счет внешнего источника работы – компрессора.
Ситуация, когда коэффициент полезности больше 1, возникает, если он вычисляется из другого коэффициента полезности, а именно соотношением W(полученной)/W(затраченной) при одном условии.
Оно состоит в том, что под затраченной энергией понимается только полезная энергия, которая используется на реальные затраты. В итоге, в термодинамических циклах тепловых насосов можно определить затраты энергии, которые будут меньше объема производимой теплоты.
Таким образом, при полезном оборудования меньше 1, КПД теплового насоса может быть больше.
Термодинамический коэффициент полезного действия всегда меньше 1
В холодильных (тепловых) машинах по формуле обычно рассматривается термодинамический КПД и холодильный коэффициент. В холодильных агрегатах этот коэффициент подразумевает эффективность цикла получения полезной работы при подводе к рабочему устройству теплоты от внешнего источника (теплоотдатчика) и отводе на другом участке цепи тепла с целью передачи другому внешнему приемнику.
Две модели холодильника
В совокупности рабочее тело совершает два процесса – расширения и сжатия, которым соответствует параметр работы. Наиболее эффективным устройством считается, когда подведенная теплота меньше отведенной – тем будет более выраженной эффективность цикла.
Степень совершенства термодинамического прибора, преобразовывающим теплоту в механическую работу, оценивается термическим коэффициентом в процентах, который может интересовать в данном случае.
Термический КПД обычно составляет и показывает, какое количество тепла нагревателя и холодильника машина преобразует в работу в конкретных условиях, которые считаются идеальными.
Значение термического параметра всегда меньше 1 и не может быть выше, как это в случае с компрессорами. При 40° температуре устройство будет работать с минимальной эффективностью.
В итоге
В современных бытовых холодильных установках применяется именно обратный процесс Карно, при этом температура холодильника можно определить в зависимости от количества теплоты, переданного от нагревающего элемента.
Параметры охлаждающей камеры и нагревателей могут быть на практике совершенно разными, а также зависящими от внешней работы двигателя с компрессором, имеющим свой параметр полезности действия.
Соответственно, данные параметры (КПД холодильника в процентах) при принципиально одинаковом термодинамическом процессе, будут зависеть от технологии, реализованной производителем.
Так как по формуле коэффициент полезности зависит от температур теплообменников, то в технических параметрах указывается, какой процент полезности можно получить при некоторых идеальных условиях. Именно эти данные можно использовать для сравнения моделей разных марок не только по фото, в том числе, работающих в нормальных условиях или при жаре до 40°.
Что такое коэффициент энергоэффективности EER/COP и SEER/SCOP?
При покупкекондиционера одним из важных показателей, на который следуетобязательно обратить внимание, является потребление энергии.Показатель обозначен как класс энергоэффективности кондиционера.Поэтому важно знать что это такое и какие показатели бывают.Осведомленность в данной информации позволит пользователямприобретать более экономически рентабельные модели в соответствии сличными потребностями.
Что такоекоэффициенты энергоэффективности
По сути работа кондиционера основана на потребленииэлектрической энергии и выработке холодильной или тепловоймощностей. Исходя из этого, можно сделать вывод, что цель основанана достижении наивысшей отметки производительности, при этомзадействовав самый низкий процент энергопотребления.
Кондиционер должен выдавать максимум своей мощности при минимумезатрат
А значит, каждый показатель энергоэффективности означаетсоотношение мощности к потребляемой энергии.
Стоит учесть, что и производительность холода и используемаямощность напрямую зависимы от эксплуатационных обстоятельств:показатели температуры окружающей среды, помещения. Именнонадобность контролирования фактических режимов производительности истала мотивирующим фактором к образованию разных показателейэнергетической эффективности.
Коэффициентыэнергоэффективности EER и COP
EER – индекс энергетической эффективности приработе на охлаждение. Обозначает отношение холодопроизводительности(Qх) при наивысшей нагрузке к используемой мощности (Nпотр).Определяется формулой:
COP – индекс энергетической эффективности приработе на обогрев. Обозначает соотношение выработанной энергии тепла(Qт) при полной нагрузке к потребляемой мощности (Nпотр).Определяется формулой:
Стоит отметить, что показатель COP выше, нежели EER. Это можнообъяснить тем, что компрессор в процессе работы имеет свойствонагреваться, таким образом он отдает фреону дополнительноеколичество тепла. Это приводит к тому, что оборудованиевырабатывает больше теплого воздуха, нежели холодного.
Чтобы осуществить замеры, были введены следующие температурныепоказатели воздуха снаружи: +35°С для охлаждения и °С дляобогрева. Процесс замера выполнялся на максимальном режиме работыоборудования.
Это действие выявило несколько недочетов:
А поэтому покупатели оставались неосведомленными, что системы с инверторным приводом компрессораболее энергоэффективны.
Возьмите на заметку, что некоторые продавцы, желающие нажитьсяна обмане, используют незнание покупателей и могут представлятькоэффициент COP вместо EER.
Поэтому знать особенности каждогопоказателя очень важно, дабы не попасться на крючок нечестныхпродавцов.
Новыекоэффициенты энергоэффективности SEER и SCOP
Для компенсации приведенных выше показателей EER/COP быливведены новые параметры сезонной энергоэффективности SEER и SCOP.Данные коэффициенты определяют годовое потребление энергии ипроизведенное за данный срок количество тепла и холода.
SEER – сезонный коэффициент энергоэффективностисистемы в режиме охлаждения.
SCOP – сезонный коэффициент производительностисистемы в режиме нагрева.
Эти индексы дают возможность провести сравнительный анализсплит-систем в действующих обстоятельствах, не прибегая клабораторной обстановке.
ESEER — Европейский показатель сезоннойэнергоэффективности. Позволяет оценить среднее значениехолодильного коэффициента при неполной нагрузке по четырем рабочимрежимам (1,2,3,4) определенным организацией Евровент — однойиз основных органов европейской сертификации климатического ихолодильного оборудования.
ESEER — это среднее значение величинхолодильного коэффициента на различных рабочих режимах, взвешенноепо времени работы.
ESEER = EER1x3% + EER2x33% +EER3x41% + EER4x23%
| 100 | 35 | EER1 | 3 |
| 75 | 30 | EER2 | 33 |
| 50 | 25 | EER3 | 41 |
| 25 | 20 | EER4 | 23 |
Отсюда видно, что при 100% загрузке кондиционер работает всего3% времени, при 75% загрузке — 33% времени, при 50% загрузке — 41 %времени, при 25% загрузке — 23 % времени от общего времени работыза сезон.
Учитывая все вышесказанное, можно подытожить, что коэффициентыэнергетической эффективности SEER и SCOP более точно отражаютреальную картину эксплуатации климатического оборудования в течениегода в условиях разного климата.
Почему инверторные кондиционеры наиболее энергоэффективные?
Инверторный или не инверторный Какому типу отдатьпредпочтение, учитывая показатели энергоэффективности?
Инверторные сплит-системы имеют отличительную черту в сравнениис традиционными моделями. Дело в том, что такое оборудованиепозволяет менять частоту вращения двигателя компрессора. А этоозначает, что производительность устройства может изменитьпоказатели, зависимо от эксплуатационных условий.
Если говорить о привычных для всех сплит-системах – неинверторных, то в момент достижения установленной температурыкомпрессор отключается. В то же время, при таких же условиях,инверторные снижают производительность до минимально допустимойотметки.
Как результат, снижаются затраты на электричество,увеличивается точность поддержания установленной температуры.
Говоря языком цифр, к примеру, коэффициент EER инверторных системдостигает показателей 4–5, а использование электричества (всравнении с традиционными моделями) становится меньше на 40%.
Вместе с этим обозначается широкий ряд преимуществ кондиционеровс инверторным управлением: длительный и беспроблемныйэксплуатационный срок компрессора, бесшумная работа, быстроеохлаждение/нагрев, экологически чистый хладагент, широкий спектртемпературного режима.
А значит, покупая климатическое оборудование, обязательноучитывайте эти показатели, тогда приобретение оправдает все вашиожидания.
Определение производительности и холодильного коэффициента
Обычно в расчетах не учитываются затраты энергии на работу насосов, обеспечивающих циркуляцию охлаждающей воды или раствора гликоля, поскольку эти затраты зависят от внешних факторов, не имеющих отношения к оценке производительности установки. Однако необходимо учитывать потребление энергии агрегатами установки (в конденсаторе, испарителе и трубопроводах). При сравнении производительности важно точно определить, какие именно факторы учитываются и в каких условиях работает установка. Очевидно, что агрегат кондиционирования воздуха, установленный на открытом воздухе без защиты от солнечных лучей где-нибудь в Саудовской Аравии, будет иметь показатели производительности, отличающиеся от показателей агрегата установленного в Японии в помещении, даже если в обоих случаях охлажденная и охлаждающая вода имеют одинаковые температуры.
Холодо (тепло) производительность: количество теплоты, отведенной (подведенной) от какой-либо среды, например, от раствора гликоля.
Холодо (тепло) производительность нетто: количество теплоты, поглощенное (отданное) самим хладагентом. Отличие от первого показателя может быть обусловлено теплообменом с окружающей средой, дополнительным подводом тепла от вспомогательного оборудования и т.д.
Холодильный коэффициент. Различают следующие коэффициенты:
Холодильный коэффициент (полуидеальный): холодопро-изводительность нетто испарителя или теплопроизводитель-ность нетто конденсатора, деленная на мощность на валу компрессора (для герметичных компрессоров иногда берут электрическую мощность, потребляемую двигателем) при заданных условиях. Заданные условия включают в себя давления всасывания и нагнетания, значения перегрева, переохлаждения, КПД компрессора, тип цикла.
Полуидеальный холодильный коэффициент используется разработчиками для оценки новых хладагентов, влияния на производительность установки переохладителя конденсата, экономайзера и т.д. В настоящей главе при обсуждении циклов применяется именно этот показатель. С помощью данного показателя легко увидеть, к чему приведет добавления экономайзера или переохладителя конденсата.
Холодильный коэффициент (коэффициент преобразования) установки: холодо- или теплопроизводительность нетто установки, деленная на величину полной энергии, подведенной к установке при заданных условиях. Все величины выражаются в согласованных единицах измерения.
Холодильный коэффициент (или коэффициент преобразования) установки применяется пользователями установки. Потенциальный покупатель теплового насоса для жилого помещения, сравнивая различные модели, интересуется, скорее всего, только количеством теплоты, которое подведет к помещению насос при данной температуре, данном источнике тепла и потреблении электроэнергии.
Для него не очень важно, какими средствами обеспечено данное значение коэффициента преобразования теплового насоса — за счет добавления экономайзера, отдельного переохладителя или более мощного испарителя.
ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ
Смотреть что такое «ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ» в других словарях:
холодильный коэффициент — Отношение теплоты, отведенной в обратном термодинамическом цикле от охлаждаемой системы, к работе, затраченной в этом цикле. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии.… … Справочник технического переводчика
холодильный коэффициент — šaldymo koeficientas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Nedimensinis dydis, apibūdinantis šaldymo mašinos ciklo energinį efektyvumą. Šaldymo koeficientas yra šilumos kiekio, atimto iš šaldomo objekto šaldymo cikle ir sunaudoto darbo šaldymo… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Холодильный коэффициент — безразмерная величина (обычно больше единицы), характеризующая энергетическую эффективность работы холодильной машины (См. Холодильная машина); равна отношению холодопроизводительности (См. Холодопроизводительность) к количеству энергии… … Большая советская энциклопедия
холодильный коэффициент — Отношение теплоты, отведенной в обратимом цикле от охлаждаемой системы, к затраченной работе … Политехнический терминологический толковый словарь
холодильный коэффициент COPr — 3.6 холодильный коэффициент COPr (coefficient of performance, coefficient de performance*): Отношение холодопроизводительности к потребляемой мощности. * Французский язык. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Коэффициент полезного действия — Запрос «КПД» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Коэффициент полезного действия (КПД) характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно… … Википедия
ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА — раздел техники, охватывающий вопросы отвода тепла от объектов или объемов, которые требуется поддерживать при температурах ниже температуры окружающей среды. Теплота, по определению, это энергия, перенос которой обусловлен разностью температур;… … Энциклопедия Кольера
Абсорбционная холодильная машина — на 14МВт Абсорбционная холодильная машина (также абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, абсорбционный чиллер или АБХМ … Википедия
ГОСТ Р 54381-2011: Компрессоры холодильные. Условия испытаний по определению основных характеристик, допуски и представление данных производителями — Терминология ГОСТ Р 54381 2011: Компрессоры холодильные. Условия испытаний по определению основных характеристик, допуски и представление данных производителями оригинал документа: 3.1 компрессор объемного действия (positive displacement… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Холодильные циклы — обратные круговые термодинамические процессы, в результате которых теплота переходит от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой за счёт затраты работы. Х. ц. используются в холодильных машинах (См. Холодильная машина),… … Большая советская энциклопедия
холодильный коэффициент
холодильный коэффициент
Отношение теплоты, отведенной в обратном термодинамическом цикле от охлаждаемой системы, к работе, затраченной в этом цикле.
[Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно-технической терминологии. 1984 г.]
коэффициент преобразования
—
Тематики
Обобщающие термины
Синонимы
Смотреть что такое «холодильный коэффициент» в других словарях:
холодильный коэффициент — šaldymo koeficientas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Nedimensinis dydis, apibūdinantis šaldymo mašinos ciklo energinį efektyvumą. Šaldymo koeficientas yra šilumos kiekio, atimto iš šaldomo objekto šaldymo cikle ir sunaudoto darbo šaldymo… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Холодильный коэффициент — безразмерная величина (обычно больше единицы), характеризующая энергетическую эффективность работы холодильной машины (См. Холодильная машина); равна отношению холодопроизводительности (См. Холодопроизводительность) к количеству энергии… … Большая советская энциклопедия
ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ — безразмерная величина, применяемая в термодинамике для хар ки энергетич. эффективности обратного кругового процесса цикла холодильной установки. X. к. е равен отношению кол ва теплоты Oi, отводимой в обратном цикле от охлаждаемой системы, к… … Большой энциклопедический политехнический словарь
холодильный коэффициент — Отношение теплоты, отведенной в обратимом цикле от охлаждаемой системы, к затраченной работе … Политехнический терминологический толковый словарь
холодильный коэффициент COPr — 3.6 холодильный коэффициент COPr (coefficient of performance, coefficient de performance*): Отношение холодопроизводительности к потребляемой мощности. * Французский язык. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Коэффициент полезного действия — Запрос «КПД» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Коэффициент полезного действия (КПД) характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно… … Википедия
ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА — раздел техники, охватывающий вопросы отвода тепла от объектов или объемов, которые требуется поддерживать при температурах ниже температуры окружающей среды. Теплота, по определению, это энергия, перенос которой обусловлен разностью температур;… … Энциклопедия Кольера
Абсорбционная холодильная машина — на 14МВт Абсорбционная холодильная машина (также абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, абсорбционный чиллер или АБХМ … Википедия
ГОСТ Р 54381-2011: Компрессоры холодильные. Условия испытаний по определению основных характеристик, допуски и представление данных производителями — Терминология ГОСТ Р 54381 2011: Компрессоры холодильные. Условия испытаний по определению основных характеристик, допуски и представление данных производителями оригинал документа: 3.1 компрессор объемного действия (positive displacement… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Холодильные циклы — обратные круговые термодинамические процессы, в результате которых теплота переходит от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой за счёт затраты работы. Х. ц. используются в холодильных машинах (См. Холодильная машина),… … Большая советская энциклопедия