АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ В РЕЖИМЕ НАГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ

В статье представлено исследование холодильной установки, работающей в двух режимах – нагрева и охлаждения. Исследование направлено на оценку эффективности работы системы для каждого режима.
В процессе анализа эффективности были учтены тепловые потоки, проходящие через ключевые компоненты установки, такие как конденсатор и испаритель.
Приведены аналитические зависимости тепловой нагрузки на испаритель и мощности компрессора, холодильного коэффициента и коэффициента трансформации относительно температуры теплоносителя на входе в теплообменник, были построены сравнительные циклы теплового насоса с промежуточным теплообменником для установившихся режимов охлаждения и нагрева, проводился анализ их узловых точек.
Результаты показали различия в характеристиках в зависимости от режима работы системы, что позволило выявить оптимальные условия для повышения общей эффективности установки.
Были выявлены балансные точки для режима нагрева и охлаждения, где тепловая нагрузка на испаритель уравнивается с мощностью компрессора.
Были получены аналитические зависимости характеристик установки как для режима охлаждения, так и для режима нагрева.
Величина достоверности аппроксимации всех полученных линий составила более 0,95.
В результате проведенных исследований было установлено, что холодильная система работает более эффективно в режиме нагрева, а оптимальная температура теплоносителя для режимов охлаждения и нагрева составила 5,5 °С и 9 °С соответственно.

1. Bertinat M.P. Fluids for high temperature heat pumps / M.P. Bertinat // International Journal of Refrigeration. – 1986. – № 9. – Р. 43-50.

2. Alefeld G. Efficiency of compressor heat pumps and refrigerators derived from the second law of thermodynamics / G. Alefeld // International Journal of Refrigeration. – 1987. – № 10. – Р. 331-341.

3. Gomri R. Hakimi, Second law analysis of double effect vapour absorption cooler system / R. Gomri, R. Hakimi // Energy Conversion and Management. – 2008. – № 49. – Р. 3343-3348.

4. Aprhornratana S. Thermodynamic analysis of absorption refrigeration cycles using the second law of thermodynamics method / S. Aprhornratana, I.W. Eames // International Journal of Refrigeration. – 1995. – № 18. – Р. 244-252.

5. Arsalis A. Thermoeconomic modeling and exergy analysis of a decentralized liquefied natural gasfueled combined-cooling–heating-and-power plant / A. Arsalis, A. Alexandrou // Journal of Natural Gas Science and Engineering. – 2014. – № 21. – Р. 198-222.

6. Li Y. Exergy-analysis based comparative study of absorption refrigeration and electric compression refrigeration in CCHP systems / Y. Li, R. Hu // Applied Thermal Engineering. – 2016. – № 93. – Р. 1228-1237.

7. Teplovizionnye obsledovaniya // elektrolab.ru URL: elektrolab.ru/services/teplovizionnyeobsledovaniya (data obrashcheniya: 26.11.2024).

8. Sistemno-strukturnyj analiz ciklov holodil'nyh mashin i teplonasosnyh ustanovok // journals.uran.ua URL: journals.uran.ua/jme/article/view/57508 (data obrashcheniya: 26.11.2024).

9. Lazarenko O.O. Analiz i upravlenie energoeffektivnost'yu absorbcionnyh bromistolitievyh holodil'nyh mashin na osnove ispol'zovaniya eksergicheskogo podhoda i imitacionnogo modelirovaniya / O.O. Lazarenko, L.V. Galimova // Prikaspijskij zhurnal: upravlenie i vysokie tekhnologii. – 2014. – № 25. – S. 70-80.

10. Kara O. Hepbasli Exergetic assessment of direct-expansion solar-assisted heat pump systems: Review and modeling / O. Kara, K. Ulgen // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2008. – № 12. – Р. 1383-1401.