Springen naar inhoud

[Natuurkunde] Warmtepomp


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Sjaron

    Sjaron


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 maart 2008 - 12:09

hallo,
bij een opdracht moet ik de massastroom van een negatief rankineproces berekenen.
Dit zijn de gegevens:
koelmiddel: R-134A
verzadigingsdruk is 1,7 bar
compressor comprimeert tot 13 bar
na condensor is medium weer verzadigd
in de verdamper wordt 50 kJ/s vanuit omgeving opgenomen

kan iemand me opweg helpen?
alvast bedankt

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

dirkwb

    dirkwb


  • >1k berichten
  • 4173 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 maart 2008 - 14:57

Een negatief Rankinecycle? Is dat de Rankinecycle maar de andere kant op?

Ik denk dat je het in de wartmevgl moet zoeken:

LaTeX
Quitters never win and winners never quit.

#3

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 maart 2008 - 17:33

......
koelmiddel: R-134A
verzadigingsdruk is 1,7 bar
......
in de verdamper wordt 50 kJ/s vanuit omgeving opgenomen

Dit is alles wat je nodig hebt. Wat voor cyclus het is doet in dit specifieke geval niets ter zake.
De verdamper werkt bij die 1,7 bar. Zoek de verdampingswarmte op van R-134A wat bij 1,7 bar verdampt. Dat is .... kJ/kg.
Je weet hoeveel warmte er opgenomen wordt dus de gevraagde massastroom is: 50 kJ/s gedeeld door .... kJ/kg = ..... kg/s
Hydrogen economy is a Hype.

#4

Sjaron

    Sjaron


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 maart 2008 - 10:21

Kun je nu ook de grootte van de warmtelevering uitrekenen? En daar dan weer de COP factor?
alvast bedankt

Veranderd door Sjaron, 27 maart 2008 - 10:22


#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 29 maart 2008 - 13:09

Als ik aanneem dat het een ééntraps-systeem is met een verdamper, compressor, condensor en expansieklep dan is het eigenlijk als volgt:

De gecondenseerde verzadigde vloeistof R134a uit de condenser bij 1,3 MPa (en 49 oC) heeft een enthalpie hf van 130 kJ/kg. Deze wordt door de expansieklep afgelaten naar de verdamper waar die 50 kJ/s warmte toegevoerd wordt en alle vloeistof in verzadigde damp van 1.7 bar (en -14 oC) wordt omgezet met een enthalpie hg van 239 kJ/kg en een entropie sg van 0,9284 kJ/kg.

Een isentropische (=omkeerbare adiabatische) compressor zou deze damp zodanig van 1,7 naar 13 bar comprimeren dat het uitlaatgas een zelfde entropie zou hebben als het inlaatgas, namelijk die 0.9284 kJ/kg. Dat betekent dat de compressoruitlaat dan 57 oC bij 13 bar zou zijn met een enthalpie hg = 281 kJ/kg. De arbeid van een isentropische compressor zou gelijk zijn aan het enthalpieverschil van uitlaat en inlaat, dit is 281 - 239 = 42 kJ/kg. De condensor zou dan een hoeveelheid warmte afvoeren gelijk aan het enthalpieverschil van compressoruitlaatgas en gecondenseerde vloeistof bij 13 bar, dit is 281 - 130 = 151 kJ/kg.

Alle genoemde enthalpie en entropiewaarden afkomstig van: deze tabel en deze tabel

De hoeveelheid damp uit de verdamper is 50 kJ/s / (239 - 130)kJ/kg = 50 / 109 = 0,459 kg/s

Het isentropische compressievermogen is 0,459 kg/s * (281 - 239)kJ/kg = 0,459 * 42 = 19,3 kJ/s = 19,3 kW

De condensor warmte is 0,459 kg/s * (281 - 130)kJ/kg = 0,459 * 151 = 69,3 kJ/s = 69,3 kW

Condensor warmte is natuurlijk gelijk aan de toegevoerde warmte (50 kJ/s) plus het compressorvermogen.

COP = 50 kJ/s / 19,3 kJ/s = 2,59 voor isentropische compressie

In werkelijkheid is isentropische compressie niet mogelijk, het rendement van een compressor is altijd kleiner dan 100%. De COP is dan evenredig lager. Wat het rendement van jouw compressor zal zijn is niet gegeven. Bijvoorbeeld: voor een isentropisch compressorrendement van 80 % is de werkelijke compressorvermogen dan 19,3 / 0,8 = 24,1 kW, de condensor doet dan 74,1 kW en de COP is dan 2,07
Hydrogen economy is a Hype.

#6

dirkwb

    dirkwb


  • >1k berichten
  • 4173 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 29 maart 2008 - 14:56

Als ik aanneem dat het een ééntraps-systeem is met een verdamper, compressor, condensor en expansieklep dan is het eigenlijk als volgt:
...

Ik denk dat dit veel duidelijker wordt in een p-V en T-s-diagram :D
Quitters never win and winners never quit.

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 29 maart 2008 - 17:01

p-V of T-s diagrammen zijn vrij nutteloos. Typisch schoolboekjesgedoe.

In de praktijk gebruikt men een p-H diagram of eventueel een H-s diagram. Maar in feite zijn die alleen nuttig ter illustratie want te onnauwkeurig voor echte berekeningen. Daarvoor zijn tabellen of een processimulator beter.

Ik heb aangenomen dat dit vraagstuk simpel is zoals in het eerste plaatje van deze link dus één compressietrap zonder "internal heat exchanger" of andere slimmigheidjes.
Hydrogen economy is a Hype.

#8

Sjaron

    Sjaron


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 april 2008 - 13:15

Tis al weer even geleden dat ik hier was, maar was vergeten jullie te bedanken.

dus bij deze!

Veranderd door Sjaron, 16 april 2008 - 13:15






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures