da professorkappa » 15/01/2020, 07:55
Io risolverei cosi:
La quantita' di calore da assorbire e'
$Q=4.18*(30-10)*1.2=100.32kW$
All'uscita del compressore l'entalpia, dalle tabelle, e' $272.62 [KJ]/[Kg]$.
Lungo la condensazione, sempre dalle tabelle, la temperatura e' 26.72C e il testo dice che viene sottoraffreddato di -8 gradi, cioe a 18.72C. La temperatura di riferimento per il calcolo dell'entalpia e' $ -40C$. Quindi alla fine del sottoraffreddamento, il fluido ha entalpia $1.30*(18.72+40)=76.34$.
Se $Q_r$ e' la portata di refrigerante, il salto entalpico $Q_r(272.62-76.34)$ deve coprire sia l'estrazione di calore che la potenza del compressore, ovvero
$Q_r(272.62-76.34)=(100.32+25)kW$.
Da qui $Q_r=125.32/196.28=0.638 [kg]/[sec]$
Quindi l'entalpia all'ingresso del compressore e' facilmente calcolabile e risulta $233.44[kJ]/[kg]$
Adesso occorre fare un'assunzione perche ci sono infinite soluzioni non e' possibile fare altrimenti.
Supponiamo che la compressione cominci da condizioni di vapore saturo, per evitare di comprimere liquido e rovinare il compressore. A 233.44kJ/kg, in condizioni di vapor saturo corrisponde, dalle tabelle, i seguenti valori
Entalpia 231.35: pressione 1.0 bar
entalpia 233.86: pressione 1.2bar
Interpolando, la pressione a 233.44 e' 1.16bar. Per inciso, sempre dalle tabelle, si trova che l'evaporazione avviene lungo l'isotermobarica a circa -22.4C.
Da questo punto in poi non perdo tempo a interpolare, assumo che tutto avvenga lungo l'isotermobarica a 1.2bar che e' un valore che ho in tabella.
L'entropia all'inizio della compressione e' 0.9354 kJ/kgk.
Per interpolazione, a quella entropia, sulla tabella a 0.7MPa, corrisponde un entalpia di 270.21.
Il rendimento del compressore e' dunque $eta=(270.21-233.34)/(272.62-233.34)=0.94$
La portata di acqua di raffreddamento al condensatore serve a smaltire la potenza termica e la potenza del compressore e dunque si trova imponendo
$4.18*11*Q_w=100.30+25$ da cui $Q_w=2.725 [kg]/[sec]$
Il COP risulta $100,30/25=4.01$
La mitologia greca e' sempre stata il mio ginocchio di Achille