Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

Наилучшие энергетические показатели теплонасосной установки достигаются при последовательной схеме включения конденсаторов тепловых насосов по нагреваемой воде. В этом случае во всех конденсаторах, кроме последнего, температуры и давления рабочего агрегата ниже расчетных. Для испарителей тепловых насосов в общем случае наиболее предпочтительной является параллельная схема включения по охлаждаемой воде. При этом обеспечиваются максимальные температуры и давления рабочего агрегата во всех испарителях.

Возможность оптимального соединения ограничена необходимостью обеспечения требуемых по техническим характеристикам тепловых насосов номинальных расходов воды через испаритель Vин и конденсатора Vкн. Допустимое снижение расхода составляет 70 % от номинального значения, поскольку при меньших расходах значительно падает коэффициент теплопередачи в испарителе и конденсаторе. Превышение номинального расхода более чем на 5 % недопустимо, так как в этом случае возрастают энергозатраты на прокачку воды. Для оптимального соединения испарителей и конденсаторов тепловых насосов необходимо выполнение условий:

Vнп = (0,7 … 1,05) NVин

Vпк = (0,7 … 1,05) Vкн.

На практике возможно несоответствие значений Vнп и Vин, Vпк и Vкн. Тогда при Vпк 0,7 Vкн и Vпк 1,05 Vкн используется байпасная линия. При этом в первом случае разделение потока осуществляется после выхода из конденсатора последнего теплового насоса походу нагреваемой воды, а во втором – перед входом в конденсатор первого теплового насоса.

Если Vнп = (0,7 … 1,05) Vин используется последовательное включение испарителей при противоточной схеме движения охлаждаемой воды через испарители и нагреваемой воды через конденсаторы тепловых насосов. По сравнению с прямоточной схемой в этом случае обеспечиваются несколько лучшие /на 3 … 5%/ энергетические показатели теплонасосной установки, более равномерная нагрузка на отдельные тепловые насосы.

При Vнп 0,7 Vин предусматривается байпасная линия, и разделение потока воды осуществляется после выхода из испарителя последнего теплового насоса по ходу охлаждаемой воды.

Маслоохладители тепловых насосов соединяются параллельно и включаются в промежуточный контур нагреваемой воды перед конденсаторами с целью обеспечения наилучшего охлаждения масла.

Расчет температуры воды на входе и выходе из испарителей и конденсаторов тепловых насосов ведется следующим образом.

Выбирается нумерация тепловых насосов, например, в направлении движения охлаждаемой воды через испарители.

Температура охлаждаемой воды на входе в испаритель первого теплового насоса после предварительного теплообменника:

t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

= tнп —

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

Температура охлаждаемой воды на выходе из i- го испарителя рассчитывается с учетом охлаждения ее в испарителе:

t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

= t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

Для последовательно соединенных испарителей N тепловых насосов температура воды на входе в /i+1/ — й испаритель равна температуре воды на выходе из i-го испарителя, т.е.

t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

= t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

, i=1,…,N-1.

Проверка расчета распределения температуры охлаждаемой воды производится в соответствии с условием

t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

= tох =

При параллельном соединении испарителей температуры воды на входе в каждый испаритель равны между собой. Также равны между собой температуры воды на выходе из каждого испарителя.

Для последовательно соединенных конденсаторов тепловых насосов, противоточной схемы движения воды через конденсаторы и испарители, а также ранее принятой нумерации тепловых насосов:

t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

= to =

t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

= t

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

Для последовательно соединенных конденсаторов N тепловых насосов температура воды на выходе из /i+1/ конденсатора равна температуре воды на входе в i конденсатор, т.е.

Тепловые насосы. Обсуждение проблем применения.


Похожие статьи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: