• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Холодильна машина і тепловий насос

Рівноважний процес, як відомо, можна провести в зворотному напрямку так, що робоче тіло пройде через ті ж стани, але в зворотному порядку. При такому циклі не робоче тіло буде здійснювати роботу, а навпаки, над ним буде виконуватись робота. Результат оборотного процесу циклу Карно полягає в тому, що за рахунок здійснення зовнішніми тілами роботи A¢ над робочим тілом, тіло з меншою температурою T₂ (холодильник), від якого береться кількість теплоти Q₂⁽⁺⁾, охолоджується, а тіло з більшою температурою T₁, якому передається кількість теплоти Q₁^(-) нагрівається. При цьому робота зовнішніх сил перетворюється в теплоту і передається до нагрівника разом з кількістю теплоти віднятої від холодильника Q₁ = Q₂ + A.

Така машина, що працює за зворотнім циклом, в залежності від її призначення називається холодильною машиною або тепловим насосом і, на відміну від теплових двигунів, призначена не для одержання механічної роботи з теплоти, а дозволяє здійснювати охолодження або нагрівання різних тіл за рахунок виконання роботи.

Наприклад, домашній холодильник, виконуючи циклічний процес, знижує температуру в холодильній камері і підвищує її в кімнаті (за рахунок використання енергії електричного струму). На рисунку приведена енергетична схема роботи холодильної машини.

Ефективність теплового насоса, призначеного підвищувати температуру більш нагрітого тіла, визначається відношенням теплоти, отриманої нагрівником Q₁^(-) до затраченої при цьому роботи А¢:

,

де – ККД циклу Карно. Враховуючи, що теплота Q₂, яка відводиться від холодильника, завжди відмінна від нуля, обов'язково повинний бути більше одиниці.

Для теплового насоса, що працює за оборотним циклом Карно:

.

Ефективність холодильної машини визначається відношенням теплоти, віднятої від холодильника Q₂⁽⁺⁾, до затраченої при цьому роботи А¢ і дорівнює

Для холодильної машини, що працює за оборотним циклом Карно

.

Оскільки в залежності від конкретної конструкції холодильної машини кількість теплоти Q₂⁽⁺⁾, що відводиться від охолоджуваного тіла, може як перевищувати витрачену роботу А¢, так і бути менше неї, то ККД холодильної машини, на відміну від ККД теплової машини, може бути як більшим, так і меншим одиниці.

Аналізуючи роботу холодильної машини, цілком природно поставити питання: чи можливо без виконання роботи передати повністю частину теплоти від холодильника нагрівнику (|Q₁|=|Q₂|)? Відповідаючи на це питання, ми повертаємось до формулювання другого закону термодинаміки за Клаузіусом.

Читайте також:

1. Автоматизація насосних установок.
2. Адіабатичний тепловий вибух
3. Арматура та вимірювальні прилади, якими обладнуються відцентрові насоси
4. Безрозмірною характеристикою гідротрансформатора називається залежність коефіцієнтів пропорційності моментів насосного і турбінного коліс від його передаточного відношення.
5. Ванна мийна, 2 – стіл виробничий, 3 – універсальний привод, 4 – стіл з ванною, 5 – шафа холодильна.
6. Вертикальні відцентрові насоси для води.
7. Вибір живильних насосів.
8. Вибір живильних насосів.
9. Вибір мережних насосів.
10. Визначення напору насоса при проектуванні
11. Висота всмоктування відцентрових насосів.
12. Висота всмоктування насоса.

Переглядів: 2170