Холодильный коэффициент идеального цикла Карно

Хотя цикл Карно является теоретическим, рассмотрение его позволяет сделать важные практические выводы. Рассматривая уравнение, можно заметить, что холодильный коэффициент зависит от температуры охлаждаемого объекта Т о и окружающей среды Г. При понижении Го и постоянной величине Г, холодильный коэффициент уменьшается. Уменьшение холодильного коэффициента происходит также при возрастании температуры окружающей среды при постоянной температуре Го. Холодильный коэффициент цикла Карно имеет наибольшее значение по сравнению с реальными циклами паровых холодильных машин и, следовательно, требует минимальной затраты работы, являясь идеальным обратным циклом. В действительном цикле температура рабочего вещества Го всегда ниже температуры охлаждаемого объекта на некоторую величину АГо (8—10°Q, и, наоборот, когда рабочее вещество вступает в теплообмен с окружающей средой, его температура бывает выше температуры среды на величину АГ (5—10°С). На рис. 9 пунктирными линиями условно показаны дополнительные перепады температур. Из диаграммы видно, что холодильный коэффициент цикла с учетом температурных напоров меньше холодильного, коэффициента обратного цикла Карно, так как возрастает площадь, определяющая величину затраченной работы (увеличивается Г, уменьшается Го). В реальных циклах можно отметить и ряд других потерь, которые приводят к уменьшению холодильного коэффициента. Эти потери рассматриваются ниже. Но все же, несмотря на меньшую эффективность реальных парокомпрессионных циклов по сравнению с идеальным циклом, они обеспечивают достаточно высокое значение холодильного коэффициента, лишь немного отличающегося от соответствующего значения его для обратного цикла Карно. Например, при = 30°С и Го = —15°С для аммиака е = 4,85, для фреона-12 е = 4,72, а для любого холодильного агента в обратном цикле Карно е = 5,74. [c.23]

Цикл Карно для идеального газа является идеальной, не осуществимой в практике схемой тепловой (холодильной) машины. В технической термодинамике рассматриваются другие циклы, более близкие к реальным процессам в тепловых машинах, и вычисляются коэффициенты полезного действия этих циклов. [c.46]

Идеальная холодильная машина, как видно из рис. XVI-I, предполагает всасывание компрессором влажного пара и его сжатие в области X < I, где х — паросодержание. Очевидно, даже при достижении в конце сжатия состояния сухого насыщенного пара (х = I), т. е. в предельном варианте реализации обратного цикла Карно, компрессор будет все же всасывать влажные пары хладоагента. Такой процесс, однако, практически невыгоден, так как в результате соприкосновения с нагретыми стенками цилиндра компрессора частицы жидкости будут здесь испаряться без увеличения холодопроизводительности машины при одновременном уменьшении объемного коэффициента полезного действия компрессора. По этой причине компрессор действительной холодильной машины всасывает сухой насыщенный пар, осуществляя его сжатие в перегретой области (адиабата I—2 на рис. XVI-2, б), что составляет третье отличие от идеального рабочего цикла. Заметим, что сжатие паров в перегретой области является термодинамически невыгодным, поскольку на участке 2—3 или /О—// количество холода, приходящееся на единицу затрачиваемой работы, меньше, чем в области влажного пара. Однако небольшой перерасход работы практически перекрывается тем, что вся скрытая теплота хладоагента используется только в испарителе, и производительность компрессора увеличивается за счет возрастания объемного коэффициента полезного действия компрессора. [c.731]

Холодильный коэффициент идеальной машины, соответствующий минимальным затратам энергии, рассчитывается для обратного цикла Карно, построенного на средних температурах хладоносителя и охлаждающей воды [c.183]

Степень приближения рассматриваемого цикла к идеальному циклу — обратному циклу Карно — будет характеризоваться отношением их холодильных коэффициентов. Поскольку температурный уровень получаемого холода в цикле для разделения воздуха соответствует примерно темпера туре кипения воздуха под атмосферным давлением, т. е. около 80° К, для холодильного коэффициента идеального цикла можно принять [c.42]

Цикл Карно равновесен, так как все составляющие его процессы равновесны. При проведении этого цикла в обратном направлении все характеризующие его величины имеют те же значения, что в прямом цикле, но обратные знаки . Теплота Q2 поглощается газом у тела с низшей температурой Гг и вместе с отрицательной работой А цикла передается телу с высшей температурой Г1. В сумме нагреватель получает теплоту Р1 = Р2+ - Таким образом, в обратном цикле Карно работа превращается в теплоту и одновременно теплота Q2 переносится от тела с низшей температурой к телу с высшей температурой. Обратный цикл Карно дает схему действия идеальной холодильной машины. Коэффициентом полезного действия обратного цикла Карно называется отношение затраченной работы к теплоте, отданной нагревателю, т. е. та же величина т], что для прямого цикла. [c.44]

Коэффициент холодопроизводительности. Получение низких температур при помощи холодильной машины основано на осуществлении о б-ратного кругового процесса или так называемого холодильного цикла. Для сравнения и оценки холодильных циклов обычно используют идеальный обратный цикл Карно, представляющий собой замкнутый круговой процесс, состоящий из последовательно следующих друг за другом изотермических и адиабатических процессов. [c.715]

Допустим, что соотношение (1,24), а вместе с ним равенство (1,23) оказались не универсальными, т. е. нашлось вещество, которое в обратимом цикле Карно имеет другой коэффициент полезного действия, отличный от т) для идеального газа. Рассмотрим тогда работу двух машин, в одной из которых используется идеальный газ, а в другой — вещество с произвольными свойствами. Пусть машины используют общие источники теплоты с температурами и Гг. В одной из них можно получать работу А за счет поглощения теплоты О, от теплоотдатчика при Т=Т1 п отдачи теплоприемнику теплоты С 2 при Г=Гг. Это позволяет совершать работу Л = Р1—С г- Во второй машине можно за счет этой работы осуществить холодильный цикл , т. е. провести цикл в обратном направлении и взять от тела с низкой температурой Гг некоторое количество теплоты Сг, отдавая теплоту при более высокой температуре Т Т. Величины, относящиеся ко второй машине, отмечены везде штрихом ( ). [c.25]

Искусственное охлаждение осуществляют с помощью холодильных машин, в которых реализуют обратные термодинамические круговые процессы (циклы). В идеальном случае циклом холодильной машины может быть обратимый обратный цикл (цикл Карно, обратимый регенеративный цикл и др.). Действительные циклы холодильных машин в значительной степени отличаются от обратимых циклов. Последовательность перехода от идеального к действительному циклу на примере парокомпрессионной двухступенчатой холодильной машины показана на рис. 1—2. Эффективность действительного цикла холодильной машины (степень его приближения к идеальному) можно определить при помощи коэффициента [c.5]

Напомним, что КПД — коэффициент полезного действия любого устройства преобразования энергии - это отношение действительного энергетического эффекта его работы к тому, который был бы получен, если бы оно было идеальным. Для тепловых и холодильных установок идеальным образцом служит, цикл Карно (см. "первый научный комментарий , с. 47). [c.324]

Важнейшей энергетической характеристикой любой холодильной машины является ее холодильный коэффициент z — Q /А, где Q - холодопроизводительность А - затраченная работа. Можно показать, что холодильный коэффициент термоэлектрической холодильной машины определяется добротностью термоэлектрика Д причем холодильный коэффициент стремится к своему максимальному значению Вкарно при 2 00. Здесь е арно холодильный коэффициент идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно. Поэтому основная задача термоэлектрического материаловедения -это повышение добротности термоэлектриков [1-4]. [c.119]

Цикл Карно является идеальным циклом. Он предполагает, что температура охлаждаемой среды Т о не понижается, а температура окружающей среды не повышается. Кроме того, в этом процессе предполагается отсутствие разности температзр между источником тепла и холодильным агентом, т. е. Го является температурой кипения холодильного агента и охлаждаемого объекта, а Г, — температурой конденсации холодильного агента и окружающей среды. Практически температура охлаждаемого объекта всегда должна быть выпю температуры кипения холодильного агента. Тогда тепло от охлаждаемого объекта самопроизвольно перейдет к более холодному холодильному агенту в процессе 4—7. Температура окружающей среды, т. е. воздуха или воды, должна быть ниже температуры сжатых паров холодильного агента, тогда произойдут охлаждение и конденсация паров. Для оценки эффективности обратньк циклов служит холодильный коэффициент е. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология