РАСЧЕТ ПАРОКОМПРЕССИОННОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА (СХЕМА № 1)
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования «Международный государственный
Экологический институт имени А. Д. Сахарова »
Белорусского государственного университета
Факультет заочного обучения
Кафедра «Энергоэффективные технологии»
Контрольная работа № 1
По дисциплине «Солнечная и геотермальная энергетика»
Студентки 5-го курса группы 13041
Бавтрук Анастасии Александровны
Номер зачетной книжки 13041 - 04
Вариант № 02
Минск 2016 г.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦИКЛОВ ТНУ
В качестве источника низкопотенциальной теплоты используем грунт. Система отопления – водяной «теплый пол».
Таблица 1 – Исходные данные для расчета
| № варианта | расход холодной воды, кг/с | температура холодной воды | температура горячей воды | температура окружающей среды  | перегрев пара в промежуточном теплообменнике | ||
| до теплового насоса °с | после теплового насоса  | до теплового насоса | после теплового насоса | ||||
В качестве хладагента используется фреон R12
РАСЧЕТ ПАРОКОМПРЕССИОННОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА (СХЕМА № 1)
По температуре 
и температурному перепаду 
определим температуру испарения фреона 
:
По температуре испарения 
по таблицам термодинамических свойств хладагента R12 в состоянии насыщения или по p, h-диаграмме определяем параметры в точке 1 – энтальпия на правой пограничной кривой 
и давление 
:
;
,
о температуре воды на выходе 
и температурному перепаду 
определяем температуру конденсации фреона 
:
По температуре конденсации по таблицам термодинамических свойств или по p, h-диаграмме определяем параметры в точке 3
– энтальпия на левой пограничной кривой 
и давление 
:
точку 3 отмечаем на p, h-диаграмме.
На p, h-диаграмме на пересечении линии постоянной энтропии S1,проходящей через точку 1,и линии изобары ,проходящей черезточку 3, определяем точку 2а, затем по диаграмме определяем энтальпию в этой точке:
Адиабатный КПД компрессора 
:
Найдем энтальпию фреона после сжатия с учетом потерь:
По значению энтальпии 
и давлению на диаграмме отмечаем точку 2. Температура в этой точке 
По значению энтальпии 
и давлению 
на диаграмме отмечаем точку4.
Удельные тепловые нагрузки в узлах теплового насоса:
Правильность расчета определяется проверкой теплового баланса
Тепловая нагрузка теплового насоса:
Энергия, потребляемая электродвигателем W:
Показатели энергетической эффективности теплового насоса:
– коэффициент преобразования теплоты
– коэффициент преобразования электроэнергии:
– удельный расход первичной энергии
Так как ПЭ < 1, то с энергетической точки зрения отопление с использованием теплового насоса выгоднее, чем при сжигании природного топлива, применяемого для производства электроэнергии.
Степень повышения давления в компрессоре
Производится эксергетический расчет схемы:
– средняя логарифмическая температура холодного теплоносителя
– эксергетическая температура низкопотенциального теплоносителя:
– эксергия, отданная низкопотенциальным теплоносителем в испарителе:
– средняя логарифмическая температура горячего теплоносителя
– эксергетическая температура высокопотенциального теплоносителя:
– эксергия, полученная высокопотенциальным теплоносителем в конденсаторе:
– эксергия электроэнергии, потребляемой электродвигателем:
– эксергетический КПД теплового насоса:
