Теплоснабжение производственного корпуса промышленного предприятия осуществляется от котельной. Система водоснабжения технологических процессов – оборотная. Для повторного использования в технологии оборотная вода охлаждается в градирне. Выполнить расчет и определить эффективность теплонасосной установки (ТНУ) для теплоснабжения производственного корпуса при использовании в испарителе ТНУ в качестве источника низкопотенциальной теплоты оборотной воды.

Задание:
1. Выбрать и нарисовать схему теплонасосной установки (ТНУ).
2. Построить цикл на - диаграмме, определить параметры рабочего тела в характерных точках процессов.
3. Составить тепловой баланс ТНУ и определить:
удельные тепловые нагрузки испарителя, конденсатора и регенеративного теплообменника;
удельную внутреннюю работу компрессора;
расход холодильного агента;
коэффициент трансформации теплоты;
электрическую мощность компрессора;
расходы теплоносителя на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
4. Определить поверхности нагрева испарителя, конденсатора и регенеративного теплообменника.
5. Определить эффективность использования ТНУ по сравнению с котельной.

          Указания к выполнению расчетно-графической работы :
месторасположение теплонасосной установки – г. Иркутск;
          самостоятельно распределить суммарную тепловую нагрузку по видам: отопление, вентиляция и горячее водоснабжение; если теплоноситель в конденсаторе вода, то допускается принимать нагрузки на отопление и вентиляцию принять суммарно ;
  температурный график  ;
  в испарителе источником низкопотенциальной теплоты является оборотная вода с начальной температурой , на выходе - , температура испарения холодильного агента ;
   выбрать категорию помещения и обосновать температуру внутри него;
  в зависимости от требуемого качества воды при определенных условиях её использования можно принимать в качестве теплоносителя на хозяйственные нужды оборотную воду, либо водопроводную (питьевого качества);
  независимо от вида теплоносителя в конденсаторе предусмотреть обеспечение нагрузки на горячее водоснабжение;
           при холодильном агенте – фреоне в качестве переохладителя (ПО) используется регенеративный теплообменник (РТ);
           принять следующие коэффициенты теплопередачи: в испарителе -, в конденсаторе  теплоноситель  вода- .

Исходные данные:

         Тип установки – парокомпрессионная теплонасосная.
Месторасположение – г. Иркутск.
Теплопроизводительность  МВт.
Холодильный агент – фреон 11.
Число ступеней – 1.
Теплоноситель в испарителе – оборотная вода:
температура на входе  ;
температура на выходе  ;
температура испарения холодильного агента  .
Теплоноситель в конденсаторе – вода:
конечные разности температур в: 
испарителе ;
конденсаторе ;
регенеративном теплообменнике .
Внутренний индикаторный КПД компрессора  - .
Электромеханический КПД компрессора - .
КПД котельной - .
КПД станции - .
КПД линий электропередач - .
Период года - холодный.
Категория помещения – ІІб.

          1. Выбор схемы  теплонасосной установки

                Так как холодильный агент – фреон-11, числом ступеней – 1,   выбираю   схему одноступенчатой парокомпрессионной теплонасосной установки (см. рис. 1) в соответствии с [2,3], в составе которой компрессор, испаритель, два конденсатора, регенеративный теплообменник.
В испарителе используется оборотная вода с температурой на входе , на выходе - .
Конденсатор К1 предназначается для обеспечения нагрузки на отопление и вентиляцию производственного помещения. В конденсатор К1 поступает водопроводная вода с температурой . На выходе из конденсатора К1 температура воды составляет .
Конденсатор К2 обеспечивает тепловую нагрузку на горячее водоснабжение. В конденсатор К2 поступает водопроводная вода с температурой . На выходе из конденсатора К2 температура воды составляет .