Чуствую - потребность назрела. В этой ветке будем подробно рассматривать процессы, происходящие в парокомпрессоинном цикле современной холодильной машины.
Предлагаю построить процесс таким образом:
1) Я даю краткий обзор либо советую источники чтобы в чем - то разобраться.
2) Участники делают для себя выводы и пытаются разобраться в теме.
3) Проводим открытый или закрытый ( средствами IRC, к примеру) семинар, после чего я привожу все сообщения к удобочитаемому виду в форме F.A.Q. Который, в дальнейшем, будет использован в другом проекте.

Boud

Поделюсь мыслями. Сегодня гонял медную автопечку - со злой 120-кой (12В 0.8А) даёт dt=7С на 360Вт тепла. Приемлемо, особенно если печек будет пара/целый авторадиатор. Вешаем эту радость за окно и отводим туда тепло (а его будет ~500Вт). Летом вода может прогреться до 40-43С. А весной/осенью/зимой можно спокойно скинуть десяток-другой градусов охлаждающей воды.

>Парокомпрессионный холодильный цикл для начинающих

Есть момент, я вот всё прочитал, но конкретных ответов для себя не нашёл А хочется всё понять перед тем, как делать...

Итак:
Дни с 07.11.2005 по 09.11.2005 будут посвящены определению объемов курса, разработке концепции и подготовке вводного материала.

Сейчас приветствуются пожелания и критика + заявки на активное участие.

Offtop потру потом...

Boud
Чтобы всё сразу, уже пожёвано, на блюдечке с золотой каймой и для всех =). Это был оффтоп. Что понимается под активным участием? Я например хочу поучаствовать в роли слушателя/задавателя вопросов, так как мне непонятно достаточно много,руками что-то делается, вроде на пальцах всё понятно...а системы нет =(.

пофигист, под активным - подразумевается не просто чтение материала, но и обязательное приложение усилий. Как то - какие-то простые расчеты, рисование схем и прочие действия, требующие до 2-х 3-х часов в неделю.

Boud
А с какого уровня знаний можно начать?... или достатьчно простое желание?

>обязательное приложение усилий

Не уверен, что всегда смогу. С сессией "состояние критическое - пациент при смерти", как обычно.

Boud
У меня есть желание, только я не понимаю о чем речь могу сыграть роль совсем "начинающий"

Boud
Можно попробовать. Чем это кончится для меня я не знаю, но пока время есть.

Итак, как вижу, 3-4 человека готовы узнать что-то новое для себя в области термодинамики и тепломассообмена.
Я планирую построить этот курс так:
1 - Основные понятия термодинамики
2 - Законы термодинамики.
3 - Термодинамические процессы и их характеристики
4 - Прямые и обратные термодинамические циклы.
5 - Парокомпрессионный холодильный цикл.
ТМО будет после этого и только в том случае если останутся "живые" после первого курса термодинамики.
Пока же, курсанты знакомятся с основными понятиями термодинамики и отписываются мне в ЛС.

Какое-то внимание к вводной части было привлечено, поэтому пока необходимости останавливаться не вижу.
Во-первых, спасибо всем за отзывы.
Во-вторых, давать определения к параметрам я буду тогда, когда без этих параметров уже не обойтись.
Сейчас же - курсанты изучают
Первый закон термодинамики,
отписываются мне в ЛС или ICQ, после чего проводим краткий разбор полетов с небольшими заданиями " на подумать".

Очередная порция знаний.
Курсанты изучают понятия "Энтропия. Второй закон термодинамики. Цикл Карно.", после чего стучатся ко мне в ПС или аську за ДЗ.

Графиков нет, но, заинтересованный человек сможет их построить сам. На бумажке.

Поступило предложение выложить ДЗ сюда. Что и делаю.
Задание - определить параметры, влияющие на КПД цикла и удельную ХП, которые делают парокомпрессионный цикл фаворитом в области " домашняя холодильная техника".
Добавлено спустя 1 час, 6 минут, 15 секунд
Подсказка - читаем текст, смотрим на картинку:
#77 - 16 кБ
Красный - цикл Карно
Зеленый - парокомпрессионный цикл

Что-то тихо...
Очередной кусок материала готов, но пока что пусть полежит...
Пара задач для тех, кому интересна тема:
Имеем идеальные циклы Карно. Прямой и обратный.
Температура окружающей среды - +27°С = 300К
Имеем воздух, нагретый до +77°С = 350К
Вопрос 1. До какой температуры мы сможем довести воздух, если на нагрев израсходуем 10% самого воздуха.
Вопрос 2. До какой температуры мы сможем довести 90% воздуха, используя для совершения работы остальные 10%.
Вопросы 3 и 4. Как изменятся результаты если при переносе тепла минимальная разность температур будет составлять 5К ?

Ответы рекомендую публиковать в этой ветке, во вторник или среду проведем "разбор полётов".
P.S. Формула (T1-T2)/T1 эквивалентна 1-T2/T1, также как и (Т2-T1)/T2 равна 1-T1/T2.

Думаю так:
-удельная теплота испарения/конденсации хладагента
-плотность жидкого хладагента (позволяет занимать незначительный объём)
-температура кипения хладагента

Вопросы немного не понял
1. на нагрев чего расходуем 10% воздуха?
2. над чем совершаем работу? Если над 90% воздуха - то нагреем его на 0.79К без разности температур и на 0.71К с разностью 5К. Бред?

ЗЫ: если тут только я остался - может стоит подождать до февраля, народ всё сдаст и интереса прибавится?

БАС. - можем и подождать
Давай разберем задачи, пока есть возможность.
Помнишь неканоническую формулировку? У нас есть разность температур - значит есть работа- так?
Как подсчитать работу? Практически - только по циклу Карно. Т.е. находим Эксергетическую температуру ( эксергетический коэффициент, фактор Карно, КПД цикла Карно). После чего полученную работу снова преобразуем в теплоту, но, уже, с большей ценностью, т.к. у нас уменьшилось количество вещества.
Смотрим первую задачку.
У воздуха температура 350
У окр. среды 300
Эксергетический коэффициент будет равен (350-300)/350 = 0,1428 , т.е. для получения 1000 Вт тепла на уровне 350К нам понадобится всего лишь 142,8 Вт работы. Отлично.
Теперь предположим, что мы отняли всю энергию у 10% воздуха, пропустив его через цикл, а полученную энергию пустили на нагрев оставшихся 90%. Причем, нагрев не оммический, а с помощью теплового насоса, работающего по циклу Карно. Логично, что эксергетическая температура в этом случае будет выше, точнее, 0,1428/0,9 = 0,1587.
Имеем ту же формулу для этого цикла, т.к. температура газа будет выше температуры окружающей среды, т.е. эксергетическая температура считается как (1-T2/T1), T2 в нашем случае не изменилось и равно 300, следовательно, имеем строгое равенство 0,1587 = 1 - 300/T1, из которого находим что T1 = 356K, т.е. примерно 84°С.

Вторая задача немного отличается, т.к. тут нам требуется не только полностью отвести работу от рабочего тела, но и пустить ее на то чтобы ОХЛАДИТЬ рабочее тело. Проще всего было бы посчитать для случая в 100% перевод, но ведь мы не ищем легких путей, так?
Для случая 100% перевода понятно что эксергетические температуры в первом и во втором случае будут равны. Так как во втором случае температура рабочего тела ниже температуры окрцжающей среды, формула меняется.
Получаем такое равенство:
1- 300/350 = 1 - Х/300 или, сократив, 300/350 = Х/300, решение которого в результате дает искомую температуру, равную 257К или -16°С.
Попробуй сам определить какая эксергетическая температура и каким образом должна взаимодействовать с коэффициентом 0.9

Третья и четвертая задачи, принципиально не отличаются от первой и второй, разве что полностью реализовать энергию или теплоту цикла уже невозможно. Какой будет эксергетическая температура в случае если мы не можем отвести тепло с уровня в 350, а можем лишь приблизиться к нему на 5 К, также как и не можем отдать тепло на уровне 300, также приближаясь к нему на 5К.
Подумай - это несложно. Соответственно и обратные преобразования надо проводить учитывая температурные напоры и, конечно же, не всегда они будут направлены в одну и ту же сторону.
P.S. Хинт. Чтобы нагреть воду до +100°С с температурным напором в 5К требуется подводить тепло на уровень 105°С, а чтобы охладить с этим же температурным напором - нужно всего 95°С.
Еще раз прошу - думай. Да, я объясняю непонятно и, может быть, безсистемно, но со второго - третьего раза, как мне кажется, объяснения достаточно ясные получаются.
Добавлено спустя 2 минуты, 28 секунд
P.P.S. На ЛС лежит следующий кусок, про терминологию в двухфазных областях и про плюсы парокомпрессионных циклов.

2. Эксергетическая температура должна быть равна полученной в первой задаче, поэтому 1 - 0.1428/0.9 = Х/300, Х = 251.5К = -20.5С

3.
Эксергетический коэффициент = (350-305)/350 = 0.1286
Для нагрева 90% = 0.1286/0.9 = 0.1429
0.1427 = 1 - 305/Х, Х = 355.7К

4.
1 - 0.1427 = Х/305, Х = 261.5К = -10.5С

Опять набредил?



Думалка у меня фиговая

БАС. - почти всё верно.
Смотрим внимательно:
2. Всё верно ( ошибок не вижу )

3. Первое преобразование:
Мы должны перевести теплоту с одного уровня на другой, получив работу. Вот примерно как на картинке:
#77
Но, из-за наличия температурного напора температура нагревателя у нас будет ниже чем действительная температура воздуха, а температура холодильника - выше. Т.е. Будет 345К и 305К
Обратное преобразование Верно, но в итоге нам потребуется отнять 5К от получившегося резльтата, ибо температурный напор.
4. Всё верно, но опять же эксергетическая температура подсчитана для 350/305, а надо 345/305 и в итоге добавляем 5К, т.к. температура ниже Тос ( температуры окружающей среды).

Уверен, пересчитать не составит большой проблемы. Попробуй подумать или посчитать - для холодильного цикла - на какой стороне более значим температурный напор? Или, если непонятно, переформулирую: В каком случае будут большие потери КПД во "фреонке" - при 5К напоре на конденсаторе и 15К на испарителе или наоборот?

Boud

Посчитал, вроде на горячей стороне менее значим температурный напор.