Никнейм: Иннокентий (работал(-а) в компании и знает её изнутри)
Дата начала работы: 2016
Дата увольнения: 2016

Тепловые насосы - реальный парокомпрессионный цикл
Рабочие циклы теплового насоса, рассмотренные выше, несколько идеализированы. Хотя в них и учитывались практические ограничения, связанные с необходимостью сжатия только сухого пара, а также отсутствие расширительной машины, однако предполагалось, что КПД всех элементов равен 100%. Рассмотрим теперь, чем реальный тепловой насос отличается от идеального.

Тепловой насос, где главным компонентом является компрессор, как уже было сказано, компрессор должен сжимать только сухой пар и рабочее тело до входа в компрессор должно быть несколько перегрето. Перегрев создает зону безопасности для уменьшения попадания капель жидкости в компрессор. Это достигается ценой некоторого увеличения компрессора, поскольку он должен сжимать более разреженный пар при том же массовом расходе. Более серьезная проблема состоит в повышении t° на выходе из компрессора, которая ограничивается стойкостью выхлопных клапанов.

Другое существенное отклонение от идеализированного периода ТН определяется КПД компрессора. Из-за теплообмена между рабочим телом и компрессором и необратимости течения внутри компрессора повышение энтальпии в нем больше, чем в идеализированном цикле, что также повышает выходную t°. Повышение энтальпии оценивается изоэнтропическим КПД компрессора. На практике поршневые компрессоры имеют изоэнтропический КПД около 70%. Отметим, что изоэнтропическое сжатие требует минимальной работы при неохлаждаемом компрессоре. Работу можно снизить путем его охлаждения, но поскольку задачей ТН является отдача теплоты при высокой температуре, такое охлаждение невыгодно или фактически невозможно.

Существуют еще два показателя эффективности компрессора в тепловом насосе: механический КПД (показывает, какая доля работы, подведенной к валу компрессора, отдана рабочему телу – обычно он равен 95%) и объемный КПД, который влияет не на СОР, а на капиталовложения в оборудование, так как определяет размеры компрессора (его значение также в районе 95%).

Потери имеются и в других элементах рабочего цикла, а не только в компрессоре. Когда рабочее тело проходит через теплообменник, давление несколько падает, следствием чего является отклонение от изотермических условий при теплообмене. Фактически отклонение обычно не превосходит 1 градуса. Оно проявляется как в испарителе, так и в конденсаторе.

Рассчитаем СОР для ТН, в котором используется хладагент.
Во-первых, необходимо выбрать температуры испарения и конденсации хладагента. Они зависят от размеров теплообменников.
Примем t° испарения и конденсации равными – Тисп=8°С и Тконд=40°С.

Изображение цикла всегда начинается со сжатия. Примем, что перегрев пара на входе в компрессор (т.А на рисунке выше) составляет 5°С, тогда t° перед компрессором будет составлять ТА=13°С.
В точке А удельная энтальпия равна

принцип работы изображение 1Проведя по изоэнтропе линию до пересечения с изобарой 1,5 МПа, соответствующей температуре конденсации 40°С, получим условия на выходе из компрессора в точке В с удельной энтальпией
принцип работы изображение 2
Реальные условия на выходе из компрессора в точке С рассчитываются при помощи изоэнтропийного КПД:

принцип работы изображение 2
откуда следует, что при (для поршневого компрессора)

принцип работы изображение 3
энтальпия в точке С составляет
принцип работы изображение 4
Изменение энтальпии в конденсаторе и соответствующую точку D при

принцип работы изображение 5
находим по пересечению изобары конденсации с левой пограничной кривой, пренебрегая при этом падением давления при теплообмене.
В точку Е придем путем дросселирования (при постоянной энтальпии) жидкого хладагента к начальным параметрам.
Таким образом, для реального цикла коэффициент преобразования (трансформации) COP ТН определяется по зависимости.

принцип работы изображение 5
Кроме того, следует помнить о механическом КПД компрессора, который требует затраты дополнительной работы. Итак, полный коэффициент преобразования (трансформации) COP ТН составляет

принцип работы изображение 6
Поскольку тепловой насос достаточно сложное устройство, обладающее современной автоматикой, не пытайтесь сделать его своими руками! Кроме того, вы должны понимать, что недостаточно просто купить тепловой насос, система нуждается в правильном расчете, квалифицированных проектировщиках и качественном монтаже.

Коллектив и корпоративная культура
Начальство и его уважение к сотрудникам
Рабочее место и условия работы
Социальный пакет и льготы
Перспективы работы в компании