Ocena wpływu temperatury międzystopniowej na efektywność energetyczną kaskadowego urządzenia ziębniczego z CO2 i NH3 jako ekologicznymi czynnikami ziębniczymi

• Autorzy: Schnotale J. , Baradziej T.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of influence of intermediate temperature on energy efficiency of cascade system with CO2 and NH3 as ecological refrigerants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule oceniono wpływ temperatury międzystopniowej na ogólną efektywność energetyczną urządzenia kaskadowego. Do analizy wybrano urządzenie kaskadowe z CO2 (R744, dwutlenek węgla) w niskim stopniu kaskady oraz z NH3 (R717, amoniak) w wysokim. Analizę przeprowadzono przy ustalonych skrajnych temperaturach skraplania (tC,HT = 40°C) i parowania (tE,LT = -54°C) dla zakresu temperatury międzystopniowej tm = (-23 - 7)°C. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń za optymalną ze względów energetycznych uznano wartość temperatury międzystopniowej tm = -17°, dla której COP = 1,31 oraz ?c = 0,56. W rozważanym zakresie temperatur międzystopnio-wych tm = (-23 - 7)°C różnica pomiędzy maksymalną i minimalną wartością pracy dla całego urządzenia wynosi 15%. Dla obliczonej optymalnej temperatury międzystopniowej dokonano porównania analizowanego urządzenia kaskadowego z urządzeniem jedno-stopniowym z R22, działającym w takich samych warunkach. Stwierdzono, że urządzenie kaskadowe jest lepsze od urządzenia jednostopniowego zarówno pod względem termodynamicznym, jak i ekonomicznym.

EN

In this paper influence of intermediate temperature on energy efficiency of cascade system was assessed. For evaluation cascade unit with CO2 (R744, carbon dioxide) in low stage and NH3 (R717, ammonia) in high stage was chosen. Evaluation was conducted at set condensation and evaporation temperatures (tC,HT = 40°C, tE,LT = -54°C) for intermediate temperature range tm = (-23 - 7)°C. After calculation intermediate temperature tm = -17°, was regarded as optimal with respect to energy, with this intermediate temperature COP = 1,31 and ?c = 0,56. At considered range of intermediate temperature tm = (-23 - 7)°C difference between maximum and minimum work for unit amounted 15%. Evaluated cascade unit working at previously calculated optimal intermediate temperature was compared to single stage unit with R22 working at the same conditions. It followed that cascade unit is better than single stage unit with respect to both thermodynamics and economy.

Słowa kluczowe

PL

urządzenie ziębnicze; czynniki ziębnicze

EN

cascade system; refrigerants

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 39, nr 7
• Strony: 20--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys, tab.

Twórcy

autor

Schnotale J.

• Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza, Politechnika Krakowska

autor

Baradziej T.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Kraków

• Politechnika Krakowska Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza

Bibliografia

• [1] Red. nauk. E. KOCH: Poradnik chłodnictwa, praca zbiorowa, tłum.: St. Kosiak, J. Latkowski, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1965 r., str. 45.
• [2] W. MERC: Chłodnictwo. Teoria chłodziarek, cześć I, wydanie II, PWN Warszawa 1972 r., str. 222-229.
• [3] E.B. RATTS, J.S. BROWN: A generalized analysis for cascading single fluid vapor compression refrigeration cycles using entropy generation minimization method, International Journal of Refrigeration 23 (2000), str. 353-365.
• [4] CHARLES R., TAYLOR P.E.: Carbon Dioxide-Based Refrigerant System, ASHRAE Journal, wrzesień 2002, str. 22-27.
• [5] W. WARCZAK: Sprężarki ziębnicze. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1987, str. 118-119.