Энтропийно-статистический анализ низкотемпературных транскритических циклов диоксида углерода

Инженерный журнал: наука и инновации

# 3·2017 1

УДК 536.75:621.565 DOI 10.18698/2308-6033-2017-3-1601

Энтропийно-статистический анализ низкотемпературных

транскритических циклов диоксида углерода

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Рассмотрены результаты проведенного сравнения эффективности работы

транскритических циклов диоксида углерода, используемых для холодоснабжения

предприятий торговли. Критерием оценки при сопоставлении выбрана степень

термодинамического совершенства, анализ холодильных систем проведен энтро-

пийно-статистическим методом. В качестве исходных данных выбраны пара-

метры, принимаемые при проектировании холодильных установок. Приведены

принципиальные схемы рассматриваемых холодильных систем, даны формулы

расчета минимально необходимой работы для компенсации производства энтро-

пии по узлам холодильной машины. Результаты анализа позволили определить

дальнейшие пути оптимизации системы холодоснабжения предприятий.

Ключевые слова:

энтропийно-статистический метод, метод термодинамиче-

ского анализа, транскритический цикл, диоксид углерода, углекислота, системы

холодоснабжения магазина

Повышенное внимание к охране окружающей среды привело к

ужесточению законодательства и, как следствие, к необходимости

использования новых хладагентов (ХА).

В качестве альтернативы применяемым сегодня хладагентам

(R404А, R507A и др.) предлагаются многокомпонентные смеси

R442A, R449A и природные хладагенты: аммиак R714, пропан R290

и углекислота R744.

В настоящее время растет интерес к применению углекислоты в

качестве хладагента. Наряду с субкритическими циклами (их реали-

зация — каскадная холодильная машина) существуют транскритиче-

ские циклы — новые и относительно малоизученные.

Ниже рассмотрены транскритические циклы СО

, применяемые

на предприятиях торговли, отличительной особенностью которых

является использование единой схемы для холодоснабжения низко-

температурных и среднетемпературных потребителей. На основании

этого целесообразно производить сравнение магазина в целом.

Для анализа применен энтропийно-статистический метод термо-

динамического анализа (ЭСМТА) [1], позволяющий, в отличие от

других [2, 3], наряду с оценкой эффективности получить распределе-

ние потерь по элементам холодильного контура, тем самым опреде-

ляя «слабое» место холодильной системы, требующее совершенство-

вания [4].