Nghiên cứu và tính toán chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu quả năng lượng

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu tính tốn chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng NGUYỄN ĐỨC TÚ Tund@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật Nhiệt Chun ngành Cơng nghệ kỹ thuật lạnh điều hịa khơng khí Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Bá Chiến Nhóm chun mơn: Khoa: Trường: Kỹ thuật lạnh điều hịa khơng khí Năng lượng Nhiệt Cơ Khí HÀ NỘI, 5/2023 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Đức Tú Đề tài luận văn: Nghiên cứu tính tốn chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng Chuyên ngành: Ngành Kỹ thuật Nhiệt Mã số SV : 20202685M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 26/4/2023 với nội dung sau: + Chỉnh sửa trình bày mẫu theo quy định nhà trường + Chỉnh sửa lỗi chế bản, chỉnh sửa bảng thuật ngữ, từ viết tắt theo trình tự bảng chữ + Trích dẫn cụ thể nguyền tài liệu cơng thức tính tốn nội dung chương 2, diễn gải cụ thể trình tự tính tốn mục 2.3 + Đưa số liệu cụ thể vào nội dung phần kết luận Ngày 24 tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Nguyễn Bá Chiến Nguyễn Đức Tú CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Nguyễn Đình Vịnh ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG CƠ KHÍ Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỀ TÀI LUẬN VĂN ( NGÀNH KỸ THUẬT NHIỆT) 1.Thông tin học viên: Học tên học viên: Nguyễn Đức Tú Mã số học viên: 20202685M Email: Tu.ND202685M@sis.hust.edu.vn ĐT: 0981181229 Tên đề tài: Nghiên cứu tính tốn chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng Nội dung cần thực hiện: + Nghiên cứu tổng quan, tìm hiểu máy lạnh Ejector + Xây dựng mơ hình tính tốn Ejector hai pha chu trình lạnh + Đánh giá yếu tố ảnh hưởng chu trình lạnh sử dụng Ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2023 Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Bá Chiến LỜI CẢM ƠN Mở đầu luận văn: “Nghiên cứu tính tốn chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng” tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo – TS.Nguyễn Bá Chiến, người thầy tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Dưới bảo tận tình đôn đốc thầy Nguyễn Bá Chiến, hiểu rõ vấn đề, xác định phương hướng bước giải khó khăn để hồn thành luận văn Thầy giúp đỡ nhiều không kiến thức, mà phong cách tiếp cận vấn đề, cách thức làm việc chuyên nghiệp hiệu Tôi xin cảm ơn TS Vũ Huy Khuê chủ nhiệm đề tài nghiên cứu khoa học cấp mã số B2022-BKA-20 hỗ trợ thời gian làm luận văn Qua xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô Khoa lượng nhiệt trường Cơ khí, Đại học Bách Khoa Hà Nội Những mà thầy truyền đạt cho tơi khơng kiến thức chun ngành mà cịn kinh nghiệm sống quý báu Đây hành trang, tiền đề quan trọng để chúng tơi vững đường nghiệp Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tơi học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu tính tốn chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng Tác giả luận văn: Nguyễn Đức Tú Khóa: 2020B Người hướng dẫn: TS Nguyễn Bá Chiến Từ khóa: Nghiên cứu tính tốn chu trình lạnh sử dụng ejector hai pha nhằm tăng hiệu lượng Nội dung tóm tăt: Môi chất lạnh CO2 môi chất lạnh tự nhiên thân thiện với môi trường Môi chất sử dụng lĩnh vực lạnh thương mại bơm nhiệt có số GWP khơng đáng kể, ODP không hệ số truyền nhiệt lớn Tuy nhiên hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh CO2 có điểm tới hạn Tth xấp xỉ 31,10C, chu trình lạnh có phần làm việc vùng giới hạn Ngoài áp suất vận hành hệ thống môi chất lạnh CO2 cao, giảm áp suất qua thiết bị tiêu lưu đẳng Entanpy (từ áp cao xuống áp thâp) có tổn thất lớn dẫn đến hiệu suất thấp Vì việc nghiên cứu để cải thiện chu trình lạnh mơi chất CO2 để tăng hiệu suất năm gần quan tâm, nhiều chu trình cải tiến mang lại hiệu cao, sử dụng thêm thiết bị lạnh, giảm nhiệt độ hạn chế lỏng môi chất lạnh trước máy nén để tránh tổn thất tiết lưu, hay sử dụng chu trình máy nén kép để giảm tải hút nhanh giải pháp hiệu đề tăng hệ số COP Chu trình sử dụng máy nén kép có đặc điểm với hai giai đoạn mở rộng tách pha bình trung gian loại bỏ mơi chất trạng thái khí thực q trình tiết lưu vào thiết bị bay Ngồi nhờ bình trung gian mà giảm tỷ số nén, hệ thống lạnh vận hành an tồn Với trình bày việc ứng dụng đầu phun Ejector giải pháp hiệu với nhiệm vụ tách pha, thực lạnh, giảm tải giảm tổn tổn thất cho máy nén Nghiên cứu tổng quan: + Tổng quan phương pháp làm lạnh + Tốc độ phát triển ngành lạnh + Tiêu thụ lượng thiết bị lạnh điều hịa khơng khí + Lịch sử phát triển công nghệ lạnh sử dụng Ejector + Các hệ thống lạnh Ejector + Một số nghiên cứu Ejector Việt Nam + Tính cấp thiết, mục tiêu đề tài Mơ hình nghiên cứu: + Mơ hình tính tốn lý thuyết với chu trình máy lạnh Ejector sử dụng máy nén kép, môi chất lạnh sử dụng CO2 + Các số liệu thơng số tính tốn ban đầu dựa kết nghiên cứu công bố với minh chứng cụ thể Kết nghiên cứu đưa số kết luận sau: + Chu trình (EPRC) vượt trội với chu trình CPRC COP Đầu phun đóng vai trò chủ đạo việc nâng cao hiệu suất nhiệt độ đầu thiết bị làm mát + Có thể thu áp suất trung gian Ptg thấp cao nhờ hiệu ứng nâng áp suất rp đầu phun Ejector Với ứng dụng đầu phun thiết bị làm mát phụ (Sub-cooler) giảm tải môi chất lạnh máy nén + Tỷ lệ lôi thông số quan trọng chu trình tích hợp ejector – máy lạnh có máy nén Tỷ lệ lôi phụ thuộc vào điều kiện vận hành + Việc tích hợp chu trình ejector chu trình máy lạnh có máy nén vừa giúp nâng cao COP vừa tiết kiệm điện Tác giả luận văn Nguyễn Đức Tú MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển ngành kỹ thuật lạnh 1.2 giới Tốc độ phát triển lạnh điều hịa khơng khí Việt Nam 1.3 Tiêu thụ lượng thiết bị lạnh điều hịa khơng khí 1.4 Các giải pháp tiết kiệm lượng cho hệ thống HVAC 1.5 Máy lạnh Ejector Công nghệ Ejector Nguyên lý hoạt động Ejector Các số đánh giá Ejector Điều kiện hoạt động Ejector 1.6 Các hệ thống lạnh Ejector 10 Hệ thống lạnh Ejector với đầu phun đơn (Single Ejector Refrigeration systems- SERS) 11 Hệ thống lạnh Ejector sử dụng lượng - nhiệt thừa 13 Hệ thống lạnh Ejector không dùng máy bơm 14 Hệ thống lạnh Ejector - hấp thụ (Combined ejector –absorption refrigeration system – EabRS) 15 Hệ thống lạnh Ejector hấp phụ (Combined ejector–adsorption refrigeration system (EAdRS) 17 Hệ thống lạnh Ejector- sử dụng máy lạnh nén (Combined compression–ejector refrigeration system ) 17 1.7 Một số nghiên cứu công nghệ Ejector Việt Nam 17 1.8 Tính cấp thiết nghiên cứu chu trình lạnh sử dụng Ejector 18 1.9 Mục tiêu đề tài 18 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH TỐN HỌC CHO EJECTOR HAI PHA TRONG CHU TRÌNH LẠNH 19 2.1 Sơ đồ thiết bị nguyên lý hoạt động chu trình 19 2.2 Mơ hình tốn học mô 22 Mơ hình đầu phun Ejector 22 Mơ hình lượng 24 2.3 Trình tự tính tốn 25 2.4 Giới hạn nghiên cứu 26 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHU TRÌNH 27 3.1 Đánh giá ảnh hưởng áp suất nén tỷ số nâng áp suất đến COP chu trình 27 3.2 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ môi chất sau làm mát đến COP chu trình 30 3.3 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ bay đến COP chu trình 32 3.4 Đánh giá ảnh hưởng độ lạnh đến COP chu trình 33 3.5 Đánh giá ảnh hưởng áp suất trung gian đến COP chu trình 36 CHƯƠNG TÓM TẮT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 4.1 Kết luận 40 4.2 Kiến nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 44 CÁC THUẬT NGỮ Kí hiệu Ex Tiếng Anh Tiếng Việt Exergy rate Thứ nguyên W h specific enthalpy kJ/kg s specific entropy kJ/kg.0K 𝑚̇ P mass flow rate Lưu lượng khối lượng kg/s pressure Áp suất Bar rp pressure lift ratio Tỷ lệ nâng áp suất Qr refrigeration capacity Năng suất lạnh x Dryness Độ khô temperature displacement volume of compressor specific volume of the compressor inlet compressor input power compression ratio Nhiệt độ Thể tích dịch chuyển máy nén Thể tích hút riêng máy nén Công suất máy nén Năng suất lạnh thể tích Pdis volumetric refrigeration capacity discharge pressure Ptg T Vdis 𝜗1 Wcom π qv kW C cm3 m3/s W Tỷ số nén kJ/m3 Bar flash pressure Áp suất nén ( áp suất ngưng tụ) Áp suất trung gian Pe evaporation pressure Áp suất bay Bar Tgo-c Cooler temperature Bar Te Nhiệt độ môi chất lạnh làm mát Evaporator temperature Nhiệt độ bay Tg Generator temperature Nhiệt độ sinh C Tc Condenser temperature Nhiệt độ ngưng tụ C η sign Hiệu suất C C CÁC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Tiếng Anh ACOM Auxiliary compressor COM Comperessor COP Coefficient Of Performance CPRC Conventional parallel compression refrigeration cycle ejector’s diffuser outlet dis EPRC discharge Ejector-enhanced parallel compression refrigeration cycle exp eje ev flash gc HVAC expansion valve ejector evaporator flash tank gas cooler Heat Ventilation and air conditioning inlet Main compressor mixing process Mass flow rate allocation ratio i MCOM mix MR o sc sys TBBH TBNT TBSH 𝜇 1-14 outlet sub-cooler system Evaporator Condenser Genrator Entrainment Ratio state points of refrigerant Giải thích Máy nén phụ Máy nén Hệ số hiệu lượng Chu trình hệ thống lạnh máy nén kép thông thường Đầu khuếch tán Ejector Xả Chu trình hệ thống lạnh máy nén kép tăng cường đầu phun Ejector Giãn nở Ejector Thiết bị bay Bình trung gian Thiết bị làm mát Sưởi ấm, thơng gió điều hịa khơng khí Đầu vào Máy nén Q trình hịa trộn Tỷ lệ phân bố tốc độ dòng chảy Đầu Quá lạnh Hệ thống Thiết bị bay Thiết bị ngưng tụ Thiết bị sinh Tỷ số lôi Các điểm nút TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giorgio Besagnin, RiccardoMereu , “Ejector refrigeration: A comprehensive review”, FabioInzoli Politecnico diMilano, Departmentof Energy, ViaLambruschini4, Milan 6/2015 [2] Trần Hữu Thương Tín , Mơ phòng Ejector làm việc hệ thống lạnh phần mềm ANSYS –FLUENT, Đại học Quốc Gia Hồ Chí Minh- Trường Đại học Bách Khoa , 12/ 2017 [3] Tao Bai , Rongxuan Shi , Jianlin Yu , “Thermodynamic performance evaluation of an ejector-enhanced transcritical CO2 parallel compression refrigeration cycle”, International Journal of Refrigeration, 11/2022 [4] Nguyên Trung Kiên, “Nghiên cứu tích hợp Ejector vận hành nguồn nhiệt có nhiệt thấp vào máy lạnh có máy nén để đáp ứng nhu cầu điều hịa khơng khí”, Đại học Quốc Gia Hồ Chí Minh- Trường Đại học Bách Khoa , 2021 [5] Making cities livable Siemens.com/Cities-2019 [6] World Energy Outlook 2020 International Energy Agency/ https://www.iea.org/reports/ [7] Đặng Văn Bính, Bùi Ngọc Tú, “ Nghiên cứu tổng quan giải pháp kỹ thuật tiết kiệm lượng cho hệ thống HVAC”, Tạp chí Khóa hoạc cơng nghệ- Số đặc biệt 2018, trang 74-83 [5] H Flerlage, G.J.M Velders, J de Boer, A review of bottom-up and top-down emissionestimates of hydrofluorocarbons (HFCs) in different parts of the world, Chemosphere, 283(2021) 131208 [6] R.B Barta, E.A Groll, D Ziviani, Review of stationary and transport CO2 refrigeration and air conditioning technologies, Applied Thermal Engineering, 185 (2021) 116422 [7] G Lorentzen, The use of natural refrigerants: a complete solution to the CFC/HCFC predicament, International Journal of Refrigeration, 18 (1995) 190197 [8] Y Song, C Cui, X Yin, F Cao, Advanced development and application of transcritical CO2 refrigeration and heat pump technology—A review, Energy Reports, (2022)7840-7869 [9] S Liu, J Wang, B Dai, X Yang, V Nian, H Li, J Yuan, Alternative positions of internal heat exchanger for CO2 booster refrigeration system: Thermodynamic analysis and annual thermal performance evaluation, International Journal of Refrigeration, 131 (2021)1016-1028 [10] O Joneydi Shariatzadeh, S.S Abolhassani, M Rahmani, M Ziaee Nejad, Comparison of transcritical CO2 refrigeration cycle with expander and throttling valve including/excluding internal heat exchanger: Exergy and energy points of view, Applied Thermal Engineering, 93(2016) 779-787 42 [11] J.L Yang, Y.T Ma, M.X Li, H.Q Guan, Exergy analysis of transcritical carbon dioxide refrigeration cycle with an expander, Energy, 30 (2005) 11621175 [12] Á Casi, P Aranguren, M Araiz, D Sanchez, R Cabello, D Astrain, Experimental evaluation of a transcritical CO2 refrigeration facility working with an internal heat exchanger and a thermoelectric subcooler: Performance assessment and comparative, International Journal of Refrigeration, (2022) [13] S Liu, F Lu, B Dai, V Nian, H Li, H Qi, J Li, Performance analysis of two-stage compression transcritical CO2 refrigeration system with R290 mechanical subcooling unit, Energy, 189 (2019) 116143 [14] B Dai, S Liu, H Li, Z Sun, M Song, Q Yang, Y Ma, Energetic performance of transcritical CO2 refrigeration cycles with mechanical subcooling using zeotropic mixture as refrigerant, Energy, 150 (2018) 205-221 [15] L Nebot-Andrés, M.G Del Duca, C Aprea, A Žerovnik, J Tušek, R Llopis, A Maiorino, Improving efficiency of transcritical CO2 cycles through a magnetic refrigeration subcooling system, Energy Conversion and Management, 265 (2022) 115766 [16] C Mateu-Royo, J Navarro-Esbrí, A Mota-Babiloni, Á Barragán-Cervera, Theoretical performance evaluation of ejector and economizer with parallel compression configurations in high temperature heat pumps, International Journal of Refrigeration, 119 (2020) 356-365 [17] J Sarkar, N Agrawal, Performance optimization of transcritical CO2 cycle with parallel compression economization, International Journal of Thermal Sciences, 49 (2010) 838-843 [18] L Nebot-Andrés, D Sánchez, D Calleja-Anta, R Cabello, R Llopis, Experimental determination of the optimum intermediate and gas-cooler pressures of a commercial transcritical CO2 refrigeration plant with parallel compression, Applied Thermal Engineering, 189 (2021) 116671 [19] P Gullo, B Elmegaard, G Cortella, Energy and environmental performance assessment of R744 booster supermarket refrigeration systems operating in warm climates, International Journal of Refrigeration, 64 (2016) 61-79 [20] Z Sun, C Wang, Y Liang, H Sun, S Liu, B Dai, Theoretical study on a novel CO2 Two-stage compression refrigeration system with parallel compression and solar absorption partial cascade refrigeration system, Energy Conversion and Management, 204 (2020)112278 [21] S.K Yadav, K Murari Pandey, R Gupta, Recent advances on principles of working of ejectors: A review, Materials Today: Proceedings, 45 (2021) 62986305 [22] Y Li, J Yu, Thermodynamic Analysis of a Modified Ejector-Expansion Refrigeration Cycle with Hot Vapor Bypass, Journal of Thermal Science, 28 (2019) 695-704 43 PHỤ LỤC Bảng số liệu Bảng A.1 Các giá trị COP, rp ảnh hưởng áp suất nén Pdis với Te = 00C Pdis, bar 80 COP1 (CPRC) 4.526 COP2 (EPRC) 4.865 83.33 4.377 4.67 1.52 86.67 4.232 4.489 1.56 90 4.095 4.322 1.6 93.33 3.968 4.165 1.64 96.67 3.85 4.018 1.679 100 3.74 3.88 1.718 103.3 3.639 3.75 1.757 106.7 3.544 3.627 1.796 10 110 3.456 3.51 1.834 TT rp 1.48 Bảng A.2 Các giá trị COP, rp ảnh hưởng áp suất nén Pdis với Te = -100C 44 TT Pdis, bar COP1 (CPRC) COP2 (EPRC) rp ε, % 80 3.609 3.82 1.48 5.85 83.33 3.506 3.69 1.52 5.25 86.67 3.406 3.569 1.56 4.79 90 3.311 3.456 1.6 4.38 93.33 3.222 3.349 1.64 3.94 96.67 3.138 3.248 1.679 3.51 100 3.06 3.152 1.718 3.01 103.3 2.987 3.061 1.757 2.48 106.7 2.919 2.975 1.796 1.92 10 110 2.855 2.892 1.834 1.30 Bảng A.3 Các giá trị COP, rp ảnh hưởng áp suất nén Pdis với Te = -150C TT Pdis, bar COP1 (CPRC) COP2 (EPRC) rp 80 3.24 3.408 1.48 83.33 3.154 3.301 1.52 86.67 3.069 3.201 1.56 90 2.989 3.106 1.6 93.33 2.914 3.017 1.64 96.67 2.843 2.933 1.679 100 2.777 2.852 1.718 103.3 2.715 2.775 1.757 106.7 2.656 2.702 1.796 10 110 2.602 2.632 1.834 Bảng A.4 Các giá trị COP, rp ảnh hưởng áp suất nén Pdis với Te = -200C TT Pdis, bar COP1 (CPRC) COP2 (EPRC) rp 80 2.917 3.052 1.48 83.33 2.844 2.963 1.52 86.67 2.773 2.879 1.56 90 2.705 2.8 1.6 93.33 2.641 2.725 1.64 45 96.67 2.581 2.654 1.679 100 2.524 2.586 1.718 103.3 2.471 2.521 1.757 106.7 2.421 2.459 1.796 10 110 2.374 2.399 1.834 Bảng A.5 Các giá trị COP, rp ảnh hưởng áp suất nén Pdis với Te = -250C TT Pdis, bar COP1 (CPRC) COP2 (EPRC) rp 80 2.633 2.742 1.48 83.33 2.571 2.668 1.52 86.67 2.51 2.597 1.56 90 2.452 2.531 1.6 93.33 2.398 2.467 1.64 96.67 2.346 2.407 1.679 100 2.298 2.349 1.718 103.3 2.252 2.294 1.757 106.7 2.209 2.241 1.796 10 110 2.169 2.19 1.834 Bảng A.6 Các giá trị COP, rp ảnh hưởng áp suất nén Pdis với Te = -300C 46 TT Pdis, bar COP1 (CPRC) COP2 (EPRC) rp ε, % 80 2.381 2.471 1.48 3.78 83.33 2.328 2.408 1.52 3.44 86.67 2.276 2.348 1.56 3.16 90 2.227 2.292 1.6 2.92 93.33 2.18 2.238 1.64 2.66 96.67 2.136 2.186 1.679 2.34 100 2.094 2.137 1.718 2.05 103.3 2.055 2.09 1.757 1.70 106.7 2.018 2.044 1.796 1.29 10 110 1.983 2.001 1.834 0.91 Bảng A.7 Các giá trị COP ảnh hưởng nhiệt độ làm mát Tgo-c với Te = 00C TT Tgo-C, o C 30 31 32 33 34.5 35 36.5 38 39.5 COP1 (CPRC) 4.095 3.999 3.896 3.786 3.667 3.535 3.299 2.988 2.86 COP2 (EPRC) 4.661 4.455 4.279 4.126 3.983 3.879 3.63 3.392 3.263 Bảng A.8 Các giá trị COP ảnh hưởng nhiệt độ làm mát Tgo-c với Te = -100C TT Tgo-C, o C 30 31 32 33 34.5 35 36.5 38 39.5 COP1 (CPRC) 3.311 3.248 3.181 3.108 3.037 2.938 2.776 2.554 2.242 COP2 (EPRC) 3.667 3.539 3.428 3.331 3.247 3.147 3.003 2.84 2.652 Bảng A.9 Các giá trị COP ảnh hưởng nhiệt độ làm mát Tgo-c với Te = -150C TT Tgo-C, o C 30 31 32 33 COP1 (CPRC) 2.989 2.938 2.883 2.823 COP2 (EPRC) 3.275 3.174 3.084 3.005 47 34.5 35 36.5 38 39.5 2.757 2.683 2.596 2.492 2.28 2.93 2.855 2.79 2.7 2.565 Bảng A.10 Các giá trị COP ảnh hưởng nhiệt độ làm mát Tgo-c với Te = -200C TT Tgo-C, o C 30 31 32 33 34.5 35 36.5 38 39.5 COP1 (CPRC) 2.705 2.663 2.618 2.569 2.514 2.452 2.338 2.179 2.153 COP2 (EPRC) 2.937 2.855 2.782 2.718 2.656 2.595 2.496 2.383 2.355 Bảng A.11 Các giá trị COP ảnh hưởng nhiệt độ làm mát Tgo-c với Te = -250C TT Tgo-C, o C COP1 (CPRC) COP2 (EPRC) 30 2.452 2.642 31 2.418 2.575 32 2.381 2.516 33 2.34 2.463 34.5 2.294 2.412 35 2.242 2.361 36.5 2.146 2.286 38 2.107 2.254 39.5 1.954 2.131 Bảng A.12 Các giá trị COP ảnh hưởng nhiệt độ làm mát Tgo-c với Te = -300C TT 48 Tgo-C, o C 30 31 32 COP1 (CPRC) 3.311 3.248 3.181 COP2 (EPRC) 3.667 3.539 3.428 33 34.5 35 36.5 38 39.5 3.108 3.037 2.938 2.776 2.554 2.242 3.331 3.247 3.147 3.003 2.84 2.652 Bảng A.13 Các giá trị COP ảnh hưởng độ lạnh với Te = 00C TT ∆Tsub 22 23 24 25 26 COP1 (CPRC) 4.095 4.095 4.095 4.095 4.095 COP2 (EPRC) 4.391 4.448 4.535 4.661 4.777 Bảng A.14 Các giá trị COP ảnh hưởng độ lạnh với Te = -100C TT ∆Tsub 20 22 24 26 28 COP1 (CPRC) 3.311 3.311 3.311 3.311 3.311 COP2 (EPRC) 3.456 3.499 3.589 3.737 3.835 Bảng A.15 Các giá trị COP ảnh hưởng độ lạnh với Te = -150C TT ∆Tsub 20 22 24 26 27.5 COP1 (CPRC) 2.989 2.989 2.989 2.989 2.989 COP2 (EPRC) 3.106 3.141 3.213 3.331 3.394 Bảng A.16 Các giá trị COP ảnh hưởng độ lạnh với Te = -200C TT ∆Tsub 20 22 24 26 27.5 COP1(CPRC) COP2(EPRC) 2.705 2.8 2.705 2.829 2.705 2.887 2.705 2.982 2.705 3.023 49 Bảng A.17 Các giá trị COP ảnh hưởng độ lạnh với Te = -250C TT ∆Tsub 20 22 24 26 27.5 COP1 (CPRC) 2.452 2.452 2.452 2.452 2.452 COP2 (EPRC) 2.531 2.554 2.601 2.678 2.719 Bảng A.18 Các giá trị COP ảnh hưởng độ lạnh với Te = -300C TT ∆Tsub 20 22 24 26 27.5 COP1 (CPRC) 2.227 2.227 2.227 2.227 2.227 COP2 (EPRC) 2.292 2.311 2.349 2.412 2.445 Bảng A.19 Các giá trị COP ảnh hưởng áp suất trung gian Ptg với Te = 00C TT Ptg, bar 30 31.67 33.33 35.5 36.67 38.33 40 COP1 (CPRC) 3.263 3.359 3.45 3.559 3.614 3.688 3.755 COP2 (EPRC) 3.482 3.6 3.719 3.884 3.982 4.153 4.384 Bảng A.20 Các giá trị COP ảnh hưởng áp suất trung gian Ptg với Te = -100C TT 50 Ptg, bar 30 31.67 33.33 35 36.67 38.33 40 COP1 (CPRC) 2.774 2.834 2.889 2.938 2.983 3.023 3.057 COP2 (EPRC) 2.929 3.001 3.073 3.147 3.226 3.324 3.455 Bảng A.21 Các giá trị COP ảnh hưởng áp suất trung gian Ptg với Te = -150C TT Ptg, bar 31.5 33 34.5 36 37.5 39 40.5 COP1 (CPRC) 2.599 2.637 2.672 2.703 2.73 2.754 2.773 COP2 (EPRC) 2.738 2.788 2.838 2.89 2.949 3.028 3.113 Bảng A.22 Các giá trị COP ảnh hưởng áp suất trung gian Ptg với Te = -200C TT Ptg, bar 30 31.5 33.5 35 36.67 38.33 40 COP1 (CPRC) 2.356 2.389 2.427 2.452 2.475 2.494 2.509 COP2 (EPRC) 2.467 2.506 2.557 2.595 2.64 2.695 2.771 Bảng A.23 Các giá trị COP ảnh hưởng áp suất trung gian Ptg với Te = -250C TT Ptg, bar 30 31.67 33.33 35 36.67 38.33 40 COP1 (CPRC) 2.172 2.199 2.223 2.242 2.258 2.271 2.279 COP2 (EPRC) 2.265 2.299 2.33 2.361 2.395 2.436 2.493 Bảng A.24 Các giá trị COP ảnh hưởng áp suất trung gian Ptg với Te = -300C TT Ptg, bar 30 31.5 34.5 35 COP1 (CPRC) 2.001 2.02 2.048 2.052 COP2 (EPRC) 2.081 2.013 2.145 2.152 51 36.67 38.33 40 2.062 2.069 2.073 2.176 2.206 2.249 Bảng A.25 Các giá ảnh hưởng nhiệt độ bay tới COP 52 -30 COP1 (CPRC) 2.227 COP2 (EPRC) 2.383 -25 2.452 2.642 -20 2.705 2.937 -15 2.989 3.275 -10 3.311 3.667 -5 3.677 4.123 4.095 4.661 TT Te, oC Chương trình tính tốn "Input" Qr = 10 [KW] {Nang suat lanh} {Tgc_o = 40 [C] {Nhiet moi chat sau lam mat}} DentaT_sup =5 [C] {Nhiet qua nhiet} n_n = 0.8 [-] n_m = 0.8 [-] n_d = 0.8 [-] {Optimal} $IFNOT ParametricTable P_dis = 80 [bar] {Ap suat nen} $endif {P_tg=sqrt(P_dis*Pe) } Tgc_o = 30 [C] {Nhiet moi chat sau lam mat} DentaT_sub = 25 [C] {Do qua lanh} Te = -30 [C] {Nhiet bay hoi} P_tg= 35 [bar] Pe=P_sat(CarbonDioxide,T=Te) P_flash = P_tg {Ap suat binh trung gian } {Tinh toan ti le phan bo dong MR } {chu trinh CPRC} {Diem nut} {Diem 1} T1c = Te+DentaT_sup P1c = Pe s1c = entropy(CarbonDioxide,T=T1c,P=P1c) h1c = enthalpy(CarbonDioxide,T=T1c,P=P1c) {Diem 2} s2c = s1c P2c = P_dis h2c = enthalpy(CarbonDioxide,s=s2c,P=P2c) {Diem 6} T6c = Tgc_o P6c = P_dis h6c = enthalpy(CarbonDioxide,T=T6c,P=P6c) {Diem 7} h7c = h6c 53 P7c = P_flash {Diem 8} P8c = P_flash h8c = enthalpy(CarbonDioxide,P=P8c,x=0) {Diem 9} h9c = h8c P9c = Pe {Diem 10 tai ap suat trung gian x =1} P10c = P_flash T10c = t_sat(CarbonDioxide,P=P10c) {Diem 3} T3c = T10c+DentaT_sup P3c = P_flash h3c = enthalpy(CarbonDioxide,T=T3c,P=P3c) s3c = Entropy(CarbonDioxide,T=T3c,P=P3c) {Diem 4} s4c = s3c P4c = P_dis h4c = Enthalpy(CarbonDioxide,s=s4c,P=P4c) {Tinh COP chu trinh CPRC} COP1=Qr/(m1c*(h2c-h1c)+m3c*(h4c-h3c)) {Xac dinh MR} m1c=Qr/(h1c-h9c) m6c=m1c*((h8c-h3c)/(h7c-h3c)) m3c=m6c-m1c MR=m1c/m6c {EPRC} {Diem nut} {Diem 1} T1=Te+DentaT_sup P1=Pe s1=entropy(CarbonDioxide,T=T1,P=P1) h1=enthalpy(CarbonDioxide,T=T1,P=P1) {Diem2} s2=s1 P2=P_dis h2=Enthalpy(CarbonDioxide,s=s2,P=P2) 54 {Diem 6} T6=Tgc_o P6=P_dis h6=enthalpy(CarbonDioxide,T=T6,P=P6) {Diem 7} T7=Tgc_o-DentaT_sub P7=P_dis h7=Enthalpy(CarbonDioxide,T=T7,P=P7) {Diem 8} h8=h7 P8=P_flash x8=Quality(CarbonDioxide,P=P8,h=h8) {Diem 9} h9=h7 T9=T7 P9=P_dis s9=Entropy(CarbonDioxide,T=T9,P=P9) {Diem 10} P10=P_flash h10=Enthalpy(CarbonDioxide,x=0,P=P10) {Diem 11} h11=h10 P11=Pe {Diem 12} P12=P_flash h12=Enthalpy(CarbonDioxide,x=1,P=P12) {Tinh ti le cuon theo nuy} nuy=((1-MR)/MR)*x8 {Tinh luu luong} m1=Qr/(h1-h11) m3=m1*(x8/((1-x8)*nuy*MR)-1) m9=m3/(nuy+1) m12=m9*nuy m6=m1+m3 {ejector model} h9t=h9-n_n*(h9-h9is) u9t=sqrt(2*n_n*(h9-h9t)) 55 u13=(1/(1+nuy))*u9t*sqrt(n_m) {Diem 9is} s9is=s9 P9is=P_flash h9is=Enthalpy(CarbonDioxide,s=s9is,P=P9is) {Diem 13is bang BTNL ejector} h13is=h12*(m12/(m12+m9))+h9*(m9/(m12+m9)) {Tinh toan diem 13 14} h13=h13is-(1/2)*n_d*(u13)^2 h14=h13+(1/2)*(u13)^2 P13=P_flash s13=Entropy(CarbonDioxide,P=P13,h=h13) P14=Pressure(CarbonDioxide,s= s13,h= h13is) {P14=36.5 [bar]} T14=Temperature(CarbonDioxide,P=P14,h=h14) {Diem BTNL sub_cooler} h3=h14+(m6/m3)*(h6-h7) P3=P14 T3=Temperature(CarbonDioxide,P=P3,h=h3) s3=Entropy(CarbonDioxide,h=h3,P=P3) x3=Quality(CarbonDioxide,P=P3,h=h3) DentaT_supt=T3-T14 {Tinh toan qua nhiet may nen phu} epsilon=abs((DentaT_sup-DentaT_supt))/DentaT_sup {Tinh toan sai lech cua qua nhiet} {Diem 4} P4=P_dis s4=s3 h4=Enthalpy(CarbonDioxide,s=s4,P=P4) {Tinh COP CPRC} COP2=Qr/(m1*(h2-h1)+m3*(h4-h3)) MR1=m1*x8/((nuy*(1-x8)*(m3+m1))) {Danh gia hieu qua ejector} rp=P14/P12 rrP 56