Revisión (distorsionada) de bombas de calor y refrigeradores maquinaria

[PITMIX]

Hola Andrew
Muy pocas personas piensan en hacer doble uso del agua para calefacción y agua sanitaria. Especialmente porque en realidad una bomba de calor es más poderosa en invierno que en verano, por lo que lógicamente el policía es mejor en invierno que en verano. Simplemente porque el calor devuelto al condensador es el resultado del ciclo termodinámico (condensación) y además de la evacuación del calor del compresor (efecto Joule mecánico y eléctrico). Una bomba de calor con 15kw de calefacción produce solo 12kW de frío. Al recuperar parte del calor en verano, aparece el COP.
Para su problema de sobrecalentamiento en los intercambiadores, debe hacerse un intercambiador de aire secundario. Un calentador de aire. Lo que explica con su intercambiador de calor de agua es muy lógico, es un problema que encontramos en las instalaciones del refrigerador. El calor del condensador se acumula y aumenta la temperatura del agua. Después de varios ciclos, el grupo corta en HP. En los viejos sistemas de refrigeración instalamos torres de enfriamiento. Estas torres se utilizaron para evacuar las calorías almacenadas en el agua. En la parte superior de la torre, el agua se roció muy finamente, luego fluyó a lo largo de una pared para ser recuperada debajo y regresar al condensador de agua. Este sistema fue abandonado porque, en caso de un mantenimiento deficiente, podría causar contaminación del aire circundante (hospital de salmonelosis Georges Pompidou en París).
La ventaja de este sistema es el poder significativo de la evacuación de calorías en un dispositivo bastante limitado, y no hay un sistema de ventilación ruidoso y consume mucha electricidad. Estos sistemas han sido reemplazados por calentadores de aire, identifican condensadores de aire forzado. Más voluminoso y con un potente ventilador, pero el agua permanece en un circuito cerrado.
Aquí para su hogar debe probar la torre aero. Haces una caja rectangular de 2m de alto por 1m de ancho con una barra de rociado en la parte superior y un tanque de recuperación en la parte inferior. Recuerde tratar el agua regularmente. De lo contrario, recupere un condensador de aire viejo.
Si su compresor es de tipo abierto, puede equiparlo con una polea secundaria que impulse la hélice de un ventilador de condensador a bajo costo.

[Capt_Maloche]

Hola
Estoy dispuesto a admitir que los nuevos fluidos hacen posible obtener temperaturas de evaporación más bajas a presión atmosférica por el hecho de una presión más baja en hp y, por lo tanto, un compresor que fuerza menos, pero hay una gran diferencia d ¿Corriente absorbida por el compresor en este caso?

no, porque cuanto más baja es la presión en el compresor, menos flujo de masa, por lo tanto, menos potencia en el sistema

La intensidad absorbida depende esencialmente de la presión delta traída al fluido, es variable según los fluidos;
pero parece que los fluidos con bajas temperaturas de evaporación a presión atmosférica ofrecen mejores rendimientos cuando se usan en el centro del diagrama de Mollier (alrededor de 0 ° C), según los nuevos sistemas basados ​​en CO2, la presión en el circuito hay 100 Bar contra 35 para el R410

Por lo que observé, el consumo de un compresor varía de 10 a 20% dependiendo de la carga de fluido.
De repente, la máquina pasa de un policía 4 a un policía 4,8, pero ¿sigue siendo válida si no tenemos en cuenta solo la potencia del compresor sino todo el sistema?

Sí, una mala carga fuerza el compresor, es menos molesto cuando el circuito está equipado con una botella de depósito de líquido.

Incluso teniendo en cuenta las horas de menor actividad, ya que los Pacs se calculan con la mayor precisión posible dados sus altos precios de alta potencia, funcionan más tiempo que las calderas tradicionales. El cálculo sigue siendo válido?

Independientemente de la potencia de la bomba de calor, el COP permanece igual en condiciones de funcionamiento constantes (temperatura de evaporación y condensación), por supuesto, es necesario dimensionar adecuadamente la instalación.
Una bomba de calor de 5KW funcionará dos veces más que una bomba de calor de 2KW para mantener la temperatura de una red, por ejemplo (si la instalación no necesita más de 10KW)

Bolt, ¡estás buscando reinventar la máquina de movimiento perpetuo!
Es el principio del circuito cerrado lo que me gusta en los refrigeradores, pero desafortunadamente la energía recuperada en el reductor de presión de la forma en que se escucha nunca permitirá girar un compresor con la fuerza suficiente para comprimir el fluido.
Tendríamos que inventar la máquina de refrigerador que se da vuelta al revés.
Un dispositivo que transforma la energía del refrigerador en energía eléctrica o mecánica.

Teóricamente podemos recuperar algo de esta energía, pero no veo cómo hacerlo mecánicamente.

El remolino produce electricidad o una fuerza motriz, pero el calor del condensador y el frío del evaporador serían suficientes para hacer girar un remolino acoplado a un refrigerador del compresor.

¿Qué es stirling?

[Capt_Maloche]

Especialmente porque en realidad una bomba de calor es más poderosa en invierno que en verano, por lo que lógicamente el policía es mejor en invierno que en verano. Simplemente porque el calor devuelto al condensador es el resultado del ciclo termodinámico (condensación) y además de la evacuación del calor del compresor (efecto Joule mecánico y eléctrico). Una bomba de calor con 15kw de calefacción produce solo 12kW de frío. Al recuperar parte del calor en verano, aparece el COP.

Cuidado con las ideas falsas

El COP de un sistema termodinámico (PAC o aire acondicionado) varía de 0,5 a 5 dependiendo de las condiciones de uso. Es un poco mejor cuando se calienta que si no sube demasiado la temperatura.

[cerrojo]

en fase liquide solo, y el caudal es relativamente bajo en comparación con la fase gaseosa
Incluso si R410A tiene una densidad muy alta en la fase gaseosa, habrá a 40 ° C alrededor de 10 veces menos flujo en la fase líquida.
Parece difícil recuperar algo de trabajo en conexión directa con compresores que funcionan a 1500 y 3000 rpm.

buenas tardes Capt_Maloche
Entonces, el compresor, como la compresión de un motor, reduce un gran volumen de gas (que se calienta al aumentar la presión)

mientras el regulador trabaja la misma cantidad de gas (necesariamente porque es un circuito cerrado), pero ya regresó en forma líquida, ya que se tomó después del condensador

de hecho, el flujo de volumen es muy diferente:
uno aumenta la presión a 3 bar, por ejemplo, mientras que el otro la baja en 3 bar (descuidando las pérdidas de presión del condensador, el evaporador y las líneas de suministro)

hablas de una diferencia en la relación 10 con R410A
Para el agua: un litro de agua líquida a 100 ° C proporciona aproximadamente 1800 litros de vapor de agua.

Si imaginamos poder girar con agua, el compresor comprimiría el vapor de agua con un flujo de entrada de 1800 veces mayor que el flujo de agua después del condensador:

podemos ver claramente que no hay mucha energía para recuperarse de la simple caída de presión de este regulador (si lo hice bien): flujo insignificante

en este caso: por ejemplo, compresor de 2 kw; pérdida de energía en el regulador 2/1800 = 1,1 vatios (digamos algunos LED)

Aparentemente nada para hacer una máquina de movimiento perpetuo, ¿es PITMIX?

Si la relación es 10 con R410A, todavía habría 200 W para recuperar, pero ¿cómo ?, y probablemente demasiado caro para invertir (rueda Pelton en lugar del regulador)

cerrojo

[Capt_Maloche]

De hecho, existe exactamente el mismo "trabajo" o energía que se utiliza para comprimir y relajar el fluido (excepto las pérdidas de presión del circuito)

Estos son los caudales de volumen que cambian, gas al compresor, líquido al regulador.

en el reductor de presión, el fluido cambia inmediatamente de Alta Presión a Baja Presión, el fluido no tiene suficiente energía para evaporarse, permanece en estado líquido y ve que su temperatura cae al valor correspondiente a la baja presión (por ejemplo de + 40 ° C a 20 bar a -10 ° C a 2 bar, diferente para cada fluido, ver los diagramas de Mollier correspondientes)

El caudal de líquido sigue siendo mucho más bajo que el caudal de volumen de gas, a pesar de la alta densidad de los refrigerantes en estado gaseoso.

Es difícil crear un sistema que permita la relajación proporcionando trabajo mecánico, sin agregar demasiadas "calorías" al fluido.

Las apuestas están abiertas ...

[cerrojo]

De hecho, existe exactamente el mismo "trabajo" o energía que se utiliza para comprimir y relajar el fluido (excepto las pérdidas de presión del circuito)

Ya no estoy tan convencido:
El compresor aumenta no solo la presión, sino también la T ° y toda la diferencia entre la energía transmitida por el compresor en comparación con el soporte proviene del hecho de que hay un fluido gaseoso a nivel del compresor y fluido líquido al nivel del reductor de presión :

el compresor prácticamente comprime más gas que no llega, ya que la compresión de un gas aumenta su T °, ​​y cuando uno aumenta la T ° de un gas, uno aumenta su volumen para una presión dada

Por ejemplo, para un motor diesel, una compresión de una relación volumétrica de 20/1 da una presión absoluta de 66 bar (adiabático teórico: sin intercambio de calor) y 49 bar con intercambio de calor (a 1000 rpm) y 30 bar con intercambio de calor (solo 100 rpm), pero no 20 bar (nota: a 0,01 rpm se supone que no hay fugas en los segmentos y, por lo tanto, casi todo el intercambio de calor tendría estos 20 bar)

por lo tanto, por un lado, en el escape del compresor tenemos una energía 2 o 3 veces mayor que la energía simple que se necesitaría para comprimir en forma isotérmica, pero esto no llega al regulador, visto enfriamiento en el condensador

Por otro lado, el gas se condensa en líquido (y aquí cuenta mucho más que el simple enfriamiento del gas en gas), aún pierde mucha energía antes de llegar al regulador.

de hecho, casi nada sucede en términos de energía en el regulador, pero si pudiéramos recuperarlo, disminuiría la COP

Cuando empuja agua en una tubería, siempre hay una caída de presión, por lo tanto, se calienta

Si el regulador fuera reemplazado por un motor hidráulico, el líquido que pasaría allí se calentaría mucho menos que en un regulador (que no hace nada más que despresurizar un líquido sin una expansión palpable de este), este líquido llegaría incluso un poco más frío '' evaporador (por lo tanto capturaría más calorías) y este motor hidráulico podría ayudar un poco al motor del compresor

en el reductor de presión, el fluido cambia inmediatamente de Alta Presión a Baja Presión, el fluido no tiene suficiente energía para evaporarse, permanece en estado líquido y ve que su temperatura cae al valor correspondiente a la baja presión (por ejemplo de + 40 ° C a 20 bar a -10 ° C a 2 bar, diferente para cada fluido, ver los diagramas de Mollier correspondientes)

no es al planchar en forma gaseosa que se enfría (después del regulador)

cerrojo

[PITMIX]

Hola
Para el motor stirling hice una publicación sobre esto forum.
https://www.econologie.com/forums/moteur-stirling-t1244.html
Es un motor que puede girar gracias al calor del sol o al calor de un encendedor. Utiliza calor y frío para girar. Por eso estoy hablando de eso.
Ahora me resulta difícil entender cómo un compresor logra dibujar menos intensidad al girarlo a un régimen de 0 ° C a 35 ° C bajo 10-100 bares en lugar de 5-35 bares. En realidad, el rendimiento de un compresor es mejor si se usa en régimen positivo en lugar de negativo para el mismo fluido debido al mayor volumen barrido en el primer caso, pero aquí las diferencias de presión son enormes. ¿Y cuánto cuesta una instalación cuyas tuberías resisten esa presión?
Bueno, es cierto que no trabajo en una oficina de diseño y no estoy acostumbrado a trabajar con el diagrama del refrigerador. Así que tomo tu palabra. Ahora entiendo por qué la tienda Carrefour cerca de mí recurre al CO2. Los encargados del mantenimiento están bastante aburridos de trabajar con tales presiones. Afortunadamente, la red en su conjunto no solo contiene CO2, sino que también utiliza un fluido de transferencia de calor.
Gracias por la información que.

[Capt_Maloche]

Hola

Ahora me resulta difícil entender cómo un compresor logra dibujar menos intensidad al girarlo a un régimen de 0 ° C a 35 ° C bajo 10-100 bares en lugar de 5-35 bares. .

CO2 es más bien 50/100 bares

[PITMIX]

Impresionante !!!

[Capt_Maloche]

¡La presión en el circuito es 3 veces mayor que los circuitos tradicionales, pero la tasa de compresión es solo 2!

De ahí una COP mejorada

Para volver a la propuesta de Boulon, recupere la energía mecánica del regulador:
Al crear un esfuerzo mecánico (trabajo), necesariamente creamos una caída de presión
¡Podemos determinar la cantidad de energía que se recuperará del delta P y el flujo de fluido, considerando todo y después de la reflexión, no es tan estúpido!

El diagrama de Molier no representa la energía mecánica de la expansión ya que el fluido no cambia de estado (líquido = incompresible, sino solo cambio del estado de equilibrio PxV / T ° = Cte), por lo tanto, para el ciclo de refrigeración ( ciclo de carnot) entalpía delta en el fluido = 0

Pero para lograr esta relajación, se requiere un esfuerzo mecánico

La expansión (caída de presión) es el resultado de una caída de presión (gran reducción de diámetro), por lo tanto, existe un esfuerzo permanente del fluido que se mueve en las paredes de la constricción, esfuerzo teóricamente recuperable en un tipo de bomba volumétrica

Para ajustar el llenado del evaporador, el acoplamiento del compresor / válvula de expansión sería magnético y resbaladizo.
Esto requeriría que el evaporador esté cerca del compresor.

¿Quién quiere comenzar?