Теплонасосные установки. Рабочие тела для холодильных машин и тепловых насосов.

Тепловой насос – холодильная машина, предназначенная для передачи теплоты от источника с низкой температурой к источнику с более высокой температурой. Используют в системах горячего водоснабжения (ГВС) зданий.

Естественные источники низкопотенциального тепла:

• тепло земли (тепло грунта);

• подземные воды (грунтовые, артезианские, термальные);

• наружный воздух.

Искусственных источников низкопотенциального тепла:

• удаляемый вентиляционный воздух;

• канализационные стоки (сточные воды);

• промышленные сбросы;

• тепло технологических процессов;

• бытовые тепловыделения.

Классификации тепловых насосов по оперативным функциям:

• тепловые насосы только для отопления и/или горячего водоснабжения, применяемые для обеспечения комфортной температуры в помещении и/или приготовления горячей санитарной воды;

• интегрированные системы на основе тепловых насосов, обеспечивающие отопление помещений, охлаждение, приготовление горячей санитарной воды и иногда утилизацию отводимого воздуха.

Рабочее тело(холодильный агент) – это физическое тело, с помощью которого совершается отдельный термодинамический процесс или цикл. при выборе учитывают термодинамические, теплофизические, физико-химические и физиологические свойства. Наиболее распространенными рабочими телами являются аммиак, фреон, вода и воздух.

Фреоны - углеводороды, в которых водород полностью или частично заменен галоидами, чаще всего фтором и хлором.

Аммиак, фреон-12 и фреон-22 используются в компрессионных холодильных машинах для получения температур кипения до (- 30; - 40) °С.

Фреон-13 применяют для получения температур кипения до (- 80; - 100) °С.

Вода как рабочее тело используется в пароэжекторных холодильных машинах, где можно сжать большие объемы пара. Воздух является рабочим телом в газовых холодильных машинах.

Холодильной машиной называется любая машина, работающая по обратному циклу Карно, задача которой состоит в охлаждении тел.

1-2 – адиабатическое расширение;

2-3 – изотермическое расширение с подведением q2 от ХИТ к РТ;

3-4 – адиабатическое сжатие;

4-1 – изотермическое сжатие.

Холодильные машины делятся на паровые и газовые. В паровых холодильных машинах рабочие тела при совершении процессов меняют свое агрегатное состояние. В газовых холодильных машинах агрегатное состояние рабочего тела не изменяется