3.7.1.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết.
Hình 3.6: Bơm nhiệt công suất lớn.
Van 1-8: van chuyển chế độ cấp nhiệt và điều hòa không khí (cấp nhiệt 1-4 đóng, 5-8 mở); B1, B2: bơm nước 1 và 2; MN: máy nén; TBNT: thiết bị ngưng tụ; TBBH: thiết bị bay hơi; TBHN:
thiết bị hồi nhiệt; TBTDN: thiết bị trao đổi nhiệt.
Hình 3.7: Đồ thị lgp-h và T-s
Chu trình lý thuyết: Hệ thống lạnh (Hình 3.6 và 3.7) làm việc như chu trình máy lạnh 1 cấp có hồi nhiệt. Hơi môi chất từ thiết bị bay hơi TBBH với thông số trạng thái VI đi vào thiết bị hồi nhiệt TBHN, tại đây hơi môi chất nhận nhiệt của môi chất lỏng cao áp, biến đổi theo quá trình VI-I thành hơi quá nhiệt và đi vào máy nén MN. Tại máy nén môi chất được nén đoạn nhiệt đảng entropy theo quá trình I-II trở thành hơi qúa nhiệt cao áp. Tiếp theo môi chất đi vào thiết bị ngưng tụ TBNT, nhả nhiệt qk cho môi chất giải nhiệt và ngưng tụ đẳng áp theo quá trình II-III thành lỏng cao áp. Lỏng cao áp đi tới thiết bị hồi nhiệt TBHN, nhả nhiệt cho hơi môi chất hạ áp và được quá lạnh theo quá trình III-IV. Tiếp theo lỏng quá lạnh đi đến van tiết lưu, tiết lưu đoạn nhiệt đẳng enthalpy theo quá trình IV-V thành hơi bão hòa ẩm rồi đi vào thiết bị bay hơi TBBH. Tại thiết bị bay hơi môi chất nhận nhiệt qo của môi chất tải lạnh, bay hơi đẳng áp đẳng nhiệt theo quá trình V-VI. Môi chất với thông số trạng thái VI đi đến thiết bị hồi nhiệt TBHN. Chu trình cứ thế tiếp diễn.
Hệ thống cấp lạnh, cấp nhiệt cho phụ tải thiết bị trao đổi nhiệt TBTĐN:
Mùa hè: về mùa hè phụ tải cần làm lạnh, chế độ điều hòa không khí. Các van 1, 2, 3, 4 mở; các van 5, 6, 7, 8 đóng. Bơm B2 bơm nước lạnh qua thiết bị trao đổi nhiệt TBTĐN, cấp lạnh cho phụ tải. Tiếp theo nước đi qua van 1, tới điểm A, qua thiết bị bay hơi TBBH nhả nhiệt qo cho môi chất lạnh. Sau đó đi qua điểm B, van 2 rồi quay về bơm B2. Bơm B1 hút nước từ sông, hồ tự nhiên bơm nước qua van 3, tới điểm C, vào thiết bị ngưng tụ TBNT; tại đây nước nhận nhiệt ngưng tụ qk của môi chất lạnh, sau đó tới điểm D , van 4 rồi xả trở lại sông hồ.
Nếu là sông thì điểm xả phải ở dưới điểm hút vào bơm B1 theo dòng chảy. Nếu là hồ thì diện tích hồ phải đủ lớn để giải nhiệt mùa hè, cấp nhiệt về mùa đông; hai vị trí hút và xả xa nhau để khi tuần hoàn trở lại đầu hút nước đã có nhiệt độ tự nhiên.
Mùa đông: về mùa đông phụ tải cần cấp nhiệt, chế độ sưởi ấm. Các van 1, 2, 3, 4 đóng; các van 5, 6, 7, 8 mở. Bơm B2 bơm nước nóng qua thiết bị trao đổi nhiệt TBTĐN, cấp nhiệt cho phụ tải. Tiếp theo nước đi qua van 3, tới điểm C, qua thiết bị ngưng tụ TBNT nhận nhiệt qk
từ môi chất lạnh ngưng tụ. Sau đó đi qua điểm D, van 6 rồi quay về bơm B2. Bơm B1 hút nước từ sông, hồ tự nhiên bơm nước qua van 7, tới điểm A, vào thiết bị bay hơi TBBH; tại đây nước nhả nhiệt qo cho môi chất lạnh bay hơi, sau đó tới điểm B, van 8 rồi xả trở lại sông hồ.
3.7.1.2 Tính toán các thông số của chu trình.
Như chu trình có hồi nhiệt.