Fysik
Termodynamik: Kølemaskine
26. april 2006 af
Caleb (Slettet)
Jeg ville høre om der er nogen her på forummet, der kan hjælpe mig med et par ting ang. kølemaskiner.
Hvilke energitab er der f.eks. i et køleskab eller en airconditioner?
Det eneste jeg kan komme på, er overførsel af varme fra omgivelserne til elementet der skal køles. Måske også friktion i kompressoren.
Et andet spørgsmål: Hvordan regner man effektiviteten ud for sådan en kølemaskine ? Effektivitet er i denne sammenhæng den mængde varme man fjerner i forhold til den mængde energi man bruger på det.
Man kan finde køleskabets energiforbrug, typisk omkring 100-150 W, men mængden af varme der fjernes kan jeg ikke greje.
Den ideelle teoretiske øvre grænse for effektiviteten tænker jeg er hvis køleskabet fungerer som en Carnot-process, men det gør den jo ikke (?), eller måske en Otto-process (?).
Håber i kan hjælpe
Mvh mig
Hvilke energitab er der f.eks. i et køleskab eller en airconditioner?
Det eneste jeg kan komme på, er overførsel af varme fra omgivelserne til elementet der skal køles. Måske også friktion i kompressoren.
Et andet spørgsmål: Hvordan regner man effektiviteten ud for sådan en kølemaskine ? Effektivitet er i denne sammenhæng den mængde varme man fjerner i forhold til den mængde energi man bruger på det.
Man kan finde køleskabets energiforbrug, typisk omkring 100-150 W, men mængden af varme der fjernes kan jeg ikke greje.
Den ideelle teoretiske øvre grænse for effektiviteten tænker jeg er hvis køleskabet fungerer som en Carnot-process, men det gør den jo ikke (?), eller måske en Otto-process (?).
Håber i kan hjælpe
Mvh mig
Svar #1
26. april 2006 af fixer (Slettet)
Kølemaskiner fungerer i princippet som en omvendt Rankineproces - du kender sikkert Rankineprocessen fra dampmaskiner.
Langt de fleste kølemaskiner anvender to-fase flows, dvs. en væske, der fordamper under varmeoptagelse og den resulterende gas der atter kondenseres til væske under afkøling udenfor kølemaskinen. Køleprocessen kan for disse ikke beskrives som hverken Carnot eller Otto kredsprocesser, da disse jo kun gælder for gasser alene.
For kølemaskiner eksisterer der et utal af effektivitetsmål, blandt andet afhængigt af den konkrete anvendelse. Men det du tænker på er formodentlig hvad man kalder COP (Coefficient of Performance) som er forholdet mellem raten hvormed varme fjernes fra det kolde område i forhold raten hvormed arbejde udføres på maskinen. Man kan beregne raten hvormed varme fjernes udfra enthalpiændringer og arbejdet udført på maskinen er oftest blot effekten af den kompressor, der sidder i køleanlægget (det er den eneste komponent der fødes med energi udefra).
Tabene er køleanlægget er mangfoldige: der er tab i selve kompressormotoren (en asynkronmotor), volumetric deficiency (d.v.s. at kompressorcylindrene ikke fyldes optimalt ved hver stempelgang), flowtab i rør og bøjninger.
Prøv at google på f.eks. "vapor compression refrigeration" ellers "refrigeration cycle". Det burde give noget.
Langt de fleste kølemaskiner anvender to-fase flows, dvs. en væske, der fordamper under varmeoptagelse og den resulterende gas der atter kondenseres til væske under afkøling udenfor kølemaskinen. Køleprocessen kan for disse ikke beskrives som hverken Carnot eller Otto kredsprocesser, da disse jo kun gælder for gasser alene.
For kølemaskiner eksisterer der et utal af effektivitetsmål, blandt andet afhængigt af den konkrete anvendelse. Men det du tænker på er formodentlig hvad man kalder COP (Coefficient of Performance) som er forholdet mellem raten hvormed varme fjernes fra det kolde område i forhold raten hvormed arbejde udføres på maskinen. Man kan beregne raten hvormed varme fjernes udfra enthalpiændringer og arbejdet udført på maskinen er oftest blot effekten af den kompressor, der sidder i køleanlægget (det er den eneste komponent der fødes med energi udefra).
Tabene er køleanlægget er mangfoldige: der er tab i selve kompressormotoren (en asynkronmotor), volumetric deficiency (d.v.s. at kompressorcylindrene ikke fyldes optimalt ved hver stempelgang), flowtab i rør og bøjninger.
Prøv at google på f.eks. "vapor compression refrigeration" ellers "refrigeration cycle". Det burde give noget.
Skriv et svar til: Termodynamik: Kølemaskine
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.