De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Lic. Dirk Willem THERMODYNAMICA Hoofdstuk 8. Koelmachines en warmtepom- pen Koelcycli Koelmachine Koelmachine: - warmte overbrengen van T L  T H - vraagt.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Lic. Dirk Willem THERMODYNAMICA Hoofdstuk 8. Koelmachines en warmtepom- pen Koelcycli Koelmachine Koelmachine: - warmte overbrengen van T L  T H - vraagt."— Transcript van de presentatie:

1 lic. Dirk Willem THERMODYNAMICA Hoofdstuk 8

2 Koelmachines en warmtepom- pen Koelcycli Koelmachine Koelmachine: - warmte overbrengen van T L  T H - vraagt arbeid - werkt volgens negatief kringproces - doel: ruimte op lage temp. houden Eerste hoofdwet: ΣQ = ΣW Q L - Q H = -W net,in of Q H = W net,in + Q L KM W net,in QLQL QHQH KOUDE koelruimte WARME omgeving Koelfactor (COP):

3 Koelmachines en warmtepom- pen Koelcycli Warmtepomp Warmtepomp: - werkt zoals koelmachine - doel: ruimte op hoge temp. houden WP W net,in QLQL QHQH KOUDE buitenlucht WARME woning Prestatiecoëfficiënt (COP):,

4 Koelmachines en warmtepom- pen Koelcycli KoelmachineWarmtepomp,

5 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus Koelcycli De Carnot-koelcyclus, T THTH TLTL S 1 =S 4 S 2 =S 3 QHQH QLQL S 1→2 isotherme expansie 2→3 adiabatische compressie 3→4: isotherme compressie 4→1: adiabatische expansie 1→2: isotherme expansie: > 0

6 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus Koelcycli De Carnot-koelcyclus T THTH TLTL S 1 =S 4 S 2 =S 3 QHQH QLQL S 1→2 isotherme expansie 2→3 adiabatische compressie 3→4: isotherme compressie 4→1: adiabatische expansie 3→4: isotherme compressie: < 0

7 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus Koelcycli De Carnot-koelcyclus Koelfactor Carnot-koelmachine: T THTH TLTL S 1 =S 4 S 2 =S 3 QHQH QLQL S

8 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus Koelcycli De Carnot-koelcyclus Prestatiecoëfficiënt Carnot-warmtepomp: T THTH TLTL S 1 =S 4 S 2 =S 3 QHQH QLQL S

9 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus Koelcycli De Carnot-koelcyclus Conclusies: (T H -T L ) ↓ COP KM ↑ en COP WP ↑ Carnot-koelcyclus = hoogste COP Carnot-koelcyclus = ideale cyclus

10 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli De ideale damp-compressiecyclus Conclusies: 1-2 isentrope compressie 2-3 warmteafvoer bij constante druk 3-4 smoorproces 4-1 warmteopname bij constante druk verzadigde vloeistof verzadigde damp qHqH qHqH Warme omgeving Verdamper Koude omgeving Compressor Expansie- ventiel qLqL qLqL w in T s

11 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli De ideale damp-compressiecyclus Conclusies: 1-2 isentrope compressie 2-3 warmteafvoer bij constante druk 3-4 smoorproces 4-1 warmteopname bij constante druk verzadigde vloeistof verzadigde damp qHqH qHqH Warme omgeving Verdamper Koude omgeving Compressor Expansie- ventiel qLqL qLqL w in T s q H = oppervl. onder kromme 3-2 q L = oppervl. onder kromme 4-1

12 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli verzadigde vloeistof verzadigde damp qHqH qLqL w in T s q H = oppervl. onder kromme 3-2 q L = oppervl. onder kromme 4-1 De ideale damp-compressiecyclus 1-2 isentrope compressie 2-3 warmteafvoer bij constante druk 3-4 smoorproces 4-1 warmteopname bij constante druk

13 De ideale damp-compressiecyclus 1 ste hoofdwet: q – w t = Δh+Δe k + Δe p Compressor: q = 0 –w t = h 2 – h 1 –(–w in ) = h 2 – h 1 w in = h 2 – h 1 Condensor: w t = 0 q = -q H = h 3 – h 2 q H = h 2 – h 3 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli verzadigde vloeistof qHqH qLqL w in T s

14 De ideale damp-compressiecyclus 1 ste hoofdwet: q – w t = Δh+Δe k + Δe p Expansieventiel: q = 0 en w t = 0 0 = Δh  h 4 = h 3 Verdamper: w t = 0 q = +q L = h 1 – h 4 q L = h 1 – h 4 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl.. Koelcycli verzadigde vloeistof qHqH qLqL w in T s q H = h 2 – h 3

15 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli verzadigde vloeistof qHqH qLqL w in T s De ideale damp-compressiecyclus Compressor: w in = h 2 – h 1 Condensor: q H = h 2 – h 3 Expansieventiel: h 4 = h 3 Verdamper: q L = h 1 – h 4 Koelfactor koelmachine: Koelvermogen: Compressorvermogen: Prestatiecoëff. warmtep. :

16 Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 De ideale damp-compressiecyclus Enkele toestellen: ToestelVerdamperCondensor KoelkastVriesvak Buitenkant koelkast AircoBinnenBuiten WarmtepompBuitenBinnen

17 De ideale damp-compressiecyclus: voorbeeld Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 ? Gegeven: Koelmiddel R12 °t 1 =° t 4 = -10°C - 10°C = -20°C °t 3 = 24°C + 10°C = 34°C = 5,5 kW Gevraagd:

18 De ideale damp-compressiecyclus: voorbeeld Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 Koelmiddel R12: Tabel A-11: °t = -20°C: h g = h 1 = 178,74 kJ/kg s g = s 1 = 0,7087 kJ/(kg.K) °t = 34°C: p at = p 2 = p 3 = 0,82636 MPa h f = h 3 = 68,55 kJ/kg = h 4 Tabel A-13: s 2 = s 1 = 0,7087 kJ/(kg.K) p 2 = 0,82636 MPa -20°C 34°C h 2 =?

19 De ideale damp-compressiecyclus: voorbeeld Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 ? Koelmiddel R12: Tabel A-13: s 2 = s 1 = 0,7087 kJ/(kg.K) p 2 = 0,82636 Mpa Na meerdere lineaire interpoloaties:

20 De ideale damp-compressiecyclus: voorbeeld Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 ? h 1 = 178,74 kJ/kg h 2 = 208,75 kJ/kg h 4 = h 3 = 68,55 kJ/kg Koelvermogen: q L = h 1 – h 4 -20°C 34°C

21 De ideale damp-compressiecyclus: voorbeeld Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 ? h 1 = 178,74 kJ/kg h 2 = 208,75 kJ/kg h 4 = h 3 = 68,55 kJ/kg Compressorvermogen: w in = h 2 – h 1 -20°C 34°C

22 De ideale damp-compressiecyclus: voorbeeld Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- compressiecycl. Koelcycli 3 ? h 1 = 178,74 kJ/kg h 2 = 208,75 kJ/kg h 4 = h 3 = 68,55 kJ/kg koelfactor : -20°C 34°C

23 De werkel. damp-compressiecyclus: Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- Compressiecycl. Werkel. damp- compressiecycl. Koelcycli 3 ? bron op lage temp. T L bron op hoge temp. T H Verschillen met ideale cyclus: 1.T cond > T H en T verdamp < T L  COP daalt 2.Irrev. adiab. compr. (1-2)  w in stijgt  COP daalt 3.toest. 1: licht oververhitte damp toest. 3: gecomprimeerde vl. 4.Vloeistofwrijving  drukval in condensor, verdamper en leidingen

24 Voorwaarden koelmiddel: niet toxich, niet brandbaar, niet corrosief, niet duur, h fg groot werkingsdrukken: p cond < p kr en p verdamp niet te laag Juiste keuze van het koelmiddel: Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- Compressiecycl. Werkel. damp- compressiecycl. Keuze koelm. Koelcycli 3 ? damp vast vloeist. kritisch punt p verdamp T dampspanningslijn (damp + vloeist.) T cond p cond p T verd.

25 Soorten koelmiddelen: CFK’s : R12 (CCl 2 F 2 ), …  nadeel: Cl veroorzaakt afbraak ozonlaag in atmosfeer HFK’s: Cl vervangen door H voorbeeld: R134a (CF 3 CH 2 F) ammoniak koolwaterstoffen: propaan, methaan, … Juiste keuze van het koelmiddel: Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- Compressiecycl. Werkel. damp- compressiecycl. Keuze koelm. Koelcycli 3 ?

26 Warmtepompen: Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- Compressiecycl. Werkel. damp- compressiecycl. Keuze koelm. Warmtepompen Koelcycli 3 binnenlucht verdamper buitenlucht condensor expansie- ventiel compressor

27 Warmtepompen: Warmtepomp + airco Koelmachines en warmtepom- pen Carnot- koelcyclus De ideale damp- Compressiecycl. Werkel. damp- compressiecycl. Keuze koelm. Warmtepompen Koelcycli 3 ? Warmtewisse- laar binnen Warmtewisse- laar buiten expansieventiel Verwarmen koelen omkeerklep


Download ppt "Lic. Dirk Willem THERMODYNAMICA Hoofdstuk 8. Koelmachines en warmtepom- pen Koelcycli Koelmachine Koelmachine: - warmte overbrengen van T L  T H - vraagt."

Verwante presentaties


Ads door Google