Аккумуляция холода является мощным инструментом повышения энергетической эффективности систем холодоснабжения при наличии резко переменного графика тепловой нагрузки. Аккумуляция холода позволяет снизить пиковую нагрузку на систему холодоснабжения, повысить эффективность работы холодильной машины, снизить затраты на электрическую энергию. В статье решается задача оценки экономического эффекта при использовании холодоаккумулятора на бинарном (чешуйчатом) льде.
Система охлаждения воздуха с использованием холодоаккумулятора состоит из трех принципиальных устройств:
− Холодильной машины, включающей в себя компрессор, конденсатор, испаритель и устройство дросселирования.
− Аккумулятора холода со встроенным испарителем фреона.
− Системы оборотного водоснабжения системы охлаждения воздуха.
В рассматриваемой установке применяется парокомпрессионная холодильная машина. Принцип действия холодильной машины данного типа заключается в использовании физического свойства рабочего вещества машины (фреона) изменять свое агрегатное состояние из жидкого в газообразное и, наоборот, при различных температурах, зависящих от давления.
Принципиальная схема и цикл работы холодильной машины в T-S-диаграмме изображены на рис. 1 и 2. В общем виде данный вид холодильных машин состоит из 4 ключевых узлов, дающих 4 термодинамических процесса.
1. Компрессор: производит сжатие паров фреона, поступающих из испарителя в конденсатор (на диаграмме: 1-2 – теоретический процесс, 1-2´ – действительный процесс).
2. Конденсатор: предназначен для сжижения рабочего вещества (фреона) после поступления его из компрессора. Тепло фазового перехода отдается окружающей среде (на диаграмме: 2-3 – теоретический процесс, 2´-3 – фактический процесс).
3. Регулирующее дроссельное устройство: предназначено для снижения давления фреона после конденсатора и регулирования его подачи в испаритель. Снижение давления сопровождается соответствующим снижением температуры (процесс 3-4 на диаграмме).