Рис. 1. Схема модели системы холодоснабжения с контуром жидкого хладоно-
сителя
Интересен бинарный лед для гипотермии внутренних органов при
хирургических операциях и оказании экстренной помощи, для произ-
водства искусственного снега в спортивных сооружениях и т.д. Однако
использование хладоносителя с фазовым переходом взамен жидкого
непосредственно в контурах систем коммерческого и промышленного
холодоснабжения широкого распространения не получило. Это связа-
но как с менее явной очевидностью преимуществ подобного решения,
так и со слабой степенью исследования вопроса в целом. Авторами
предлагается анализ энергетической эффективности применения би-
нарного льда по сравнению с жидкостью в системе холодоснабжения
с контуром хладоносителя.
Описание модели.
Для проведения анализа используется модель
(
рис. 1), содержащая контур холодильной машины, включая компрес-
сор, конденсатор, расширительный вентиль и испаритель, и контур
вторичного хладоносителя, в который входят насос хладоносителя и
теплообменник потребителя.
В качестве теплообменника потребителя принят теплообменник
пластинчатого типа, в качестве испарителя — теплообменник кожухо-
трубного типа. Хладагент — фреон R404а, температура кипения равна
минус 8
◦
С, конденсации – 45
◦
С. Хладоноситель — 20%-ный водный
раствор этиленгликоля. Температура хладоносителя на входе в тепло-
обменник (точка 1, см. рис. 1) равна минус 3
◦
С, разность температур
хладоносителя
4
t
1
= 5
K. Длина трубопроводов подачи и возврата
хладоносителя составляет 20 м каждый.
Для оценки энергетической эффективности системы введем общий
холодильный коэффициент, определяемый как количество теплоты, от-
водимое от потребителя через теплообменник, отнесенное к суммар-
ным энергозатратам на обеспечение процесса охлаждения:
ε
=
Q
N
к
+
N
н
,
(1)
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
63