ВВЕДЕНИЕ. Тысячелетиями человечество удовлетворяло потребности в холоде за счет естественного

Тысячелетиями человечество удовлетворяло потребности в холоде за счет естественного охлаждения, используя лед и снег. Только в 80-х годах XIX века сформировались основы современных методов получения искусственного холода. Дальше холодильное дело развивалось стремительно. Меньше чем за сто лет создано огромное количество разновидностей холодильных установок. Только основных физических явлений, используемых в технике для осуществления искусственного охлаждения, существует более десяти. Наиболее распространенными являются фазовые превращения, расширение сжатого газа, дросселирование, вихревой эффект (труба Ранка), термоэлектрическое охлаждение (эффект Пельтье).

В настоящее время холод стал непременным элементом современного быта, область его использования широка. Так, в 2000 году в мире было произведено 100 млн. стационарных и 35 млн. транспортных холодильных установок.

Энергетика и производство холода неразрывно связаны между собой. Искусственное охлаждение (т.е. охлаждение ниже температуры окружающей среды) может производиться только с затратой энергии, расходуемой на привод холодильной машины. Потребляемая мощность современных холодильных машин колеблется от нескольких десятков ватт до тысяч киловатт. Часовая холодопроизводительность крупных холодильных установок составляет от сотен тысяч до нескольких миллионов Кдж.

Соответственно, и затраты электроэнергии значительны. Чтобы уменьшить потребление электроэнергии, в прошедшее столетие человечество стремилось создавать более совершенное холодильное оборудование, отличающееся более высокой энергетической эффективностью, не задумываясь об экологических аспектах эксплуатации холодильной техники. В результате с 30-х годов XX века и до настоящего времени в бытовых и промышленных холодильных установках (а также кондиционировании воздуха) нашли широкое применение фреоновые парокомпрессионные холодильные машины (ПКХМ).

Однако эмиссия применяемых в ПКХМ в качестве рабочих тел фреонов на рубеже XXI века привела к обострению глобальных проблем: уменьшению озонового слоя Земли, усилению «парникового эффекта» и т.д.

В 1980-90-х годах было принято несколько крупных международных законопроектов, которые ужесточили требования к современным системам, генерирующим холод, и были направлены на улучшение экологической ситуации в связи с опасностью разрушения озонового слоя и глобальным потеплением.

Целью данной работы является расчет и усовершенствования холодильных установок для систем энергообеспечения холодом, которые выпускаются отечественной промышленностью.

Дата добавления: 2015-07-11