Pompa de caldura intr-o treapta de comprimare cu schimbator de caldura recuperativ (economizor)

Pompa de caldura intr-o treapta de comprimare cu schimbator de caldura recuperativ (economizor)

Principiu de functionare

2-3 racire izobara a vaporilor supraincalziti si condensare izoterm- izobara (t_k , p_k) in condensatorul K. In procesul de condensrae se produce un flux de caldura Q_k folosit pentru incalzire

3-4 subracirea agentului frigorific condensat la preiune constanta p_k in schimbatorul de caldura regenerativ rezultand agent frigorific subracit cu starea 4. Subracirea se produce pe seama cedarii unui flux de caldura vaporilor saturati uscati ce ies din vaporizatorul V cu starea 6

4-5 laminarea izentalpa ( i = i in ventilul de laminare VR de la presiuna p_k la p₀

5-6 fluidul cu starea 5 intra in vaporizator unde are loc vaporizarea izoterm-izobara p₀ si t₀ preluand fluxul de caldura Q₀ de la sursa de caldura

6-1 supraincalzirea vaporilor saturati uscati cu starea 6 ce vin din vaporizatorul V si intra in schimbatorul de caldura SCR unde se supraincalzesc pana la starea 1 primind fluxul de caldura de la agentul frigorific ce se subraceste

Calculul termodinamic

Acest calcul stabileste pe baza datelor initiale marimile necesare pentru dimensionarea pompei de caldura.

a) DATE INITIALE

- sarcina termica de condensare in W, kW, kcal/h, Q_k care se precizeaza sau se determina din necesarul de caldura calculat conform normelor

- temperatura apei la iesirea din condensator t_w2k

t_w1k = t_w2k - (5---10) ^o C

- t_w1v = 8---10 ^o C

- t_w2v = t_w1v - (4---6) ^o C

- t_k t_w2k + (2---3) ^o C

- t₀ = t_w2v - (2---3) ^o C

Agent frigorific R22, R407c, R410a

b) Marimile caracteristice ale procesului termodinamic

- t₁ = t₀ + (10---20) ^o C

La intersectia izotermei t₁ cu izobara p₀ => punctul 1 al carui entalpie este i₁

Pentru determinarea entalpiei punctului 4 se face bilantul pe schimbatorul de caldura regenerativ SCR

i i i - i => i = i - ( i - i ) => i = i

m = Q_k / q_k = Q_k / ( i - i ) [kg/s]

q_k i - i [kJ/kg]

q₀ = i - i [kJ/kg]

q_sr i - i [kJ/kg]

q_si i - i [kJ/kg]

l = i - i [kJ/kg]

- bilantul pe instalatie

q_k + q_sr = q₀ + l + q_si

- fluxurile totale pe aparate

Q₀ = m* q₀ = m*(i - i ) [W, kW]

- sarcina termica pe schimbatorul de caldura regenerativ

Q_sr = Q_si = m* q_sr = m*q_si =m*(i - i ) = m*(i - i ) [W, kW]

e_pc= Qk / P = ( m* q_k ) / m*l = p_k / l