Energiagazdálkodás, 1990 (31. évfolyam, 1-12. szám)
1990-01-01 / 1. szám
nyabb alkotó koncentrációja. Ennek megfelelően csökken a rendszer hőmérséklete. Hasonlóképpen az F hőcserélő nem egyszerűen elpárologtató, hanem kiűző is. Először a gőzfázis jóval gazdagabb az illékonyabb alkotóban, mint a folyadék. Az elpárolgás során egyre több a gőz és egyre kevesebb a folyadék, ezzel egyidejűleg mind a gőz-, mind a folyadékfázisban csökken az illékonyabb alkotó koncentrációja. Ennek megfelelően folyamatosan növekszik a hőmérséklet. Részben a hőcserélőkben lejátszódó fizikai folyamatok összetettsége miatt, részben pedig a körfolyamat hovátartozásának különböző megítélése alapján, illetve az egyes nyelvterületek sajátosságai szerint a szakirodalomban különböző elnevezéseket használnak ezekre a hőcserélőkre. A hőforrás oldalain hőcserélő szokásos elnevezése elpárologtató, kiűző, kigázosító, deszorber. A hőhasznosító oldali H hőcserélő elnevezése pedig kondenzátor, oldó, abszorber, reszorber. Találkozhatunk az irodalomban az 1. ábrán látható legegyszerűbb kapcsolás olyan módosításával is, amikor az F hőcserélőben a munkaközeg nem párolog el teljesen, hanem onnan nedves gőz lép ki (3/a. ábra). Ez az L leválasztóba kerül, ahonnan a folyadékot az Sz szivattyú, a gőzt pedig a kompresszor szállítja a H jelű hőcserélőbe. Az L jelű leválasztó gyakran nem önálló edény, hanem funkciója az F jelű hőcserélőben valósul meg. Ugyancsak nedves gőz lép ki az F hőcserélőből a 3/b. ábra szerinti megoldásban, itt azonban elmarad a fázisok szétválasztása, és α jelű kompresszorban nedves kompresszió jön létre (esetleg a kompresszió végére a munkaközeg száraz gőz állapotba kerülhet). A hibrid hőszivattyú tehát olyan hőszivattyú, amelyben a nyomásnövelést — és ezzel a munkaközeg mozgatását — kompresszor végzi (esetleg a folyadékfázist külön szivattyú szállítja), a hőcserélőkben azonban olyan folyamatok zajlanak le, amelyeket az abszorpciós hőszivattyúknál ismerhettünk meg. Részben ez indokolja az elnevezést. Nem szabad azonban figyelmen kívül hagyni, hogy ez nem egyszerűen az abszorpciós és kompresszoros hőszivattyú kombinációja, hiszen itt a kiűzés és oldás nem a nyomásfokozó rendszerben játszik szerepet a kompresszor tehermentesítése céljából, hanem a külső közegekkel érintkező hőcserélőkban a változó hőfoklefutás létrehozása céljából. A hibrid hőszivattyú tehát úgy is felfogható mint egy mechanikus meghajtású reszorpciós hőszivattyú. Még egy tulajdonság indokolja a „hibrid” elnevezést. A hőszivattyú ugyan gőznemű munkaközeggel működik, de a külső közegekkel folytatott hőcserében a munkaközeg hőmérséklete folyamatosan változik, ami viszont a gáznemű munkaközeggel működő körfolyamatokra jellemző. 3. ábra: A legegyszerűbb hibrid hőszivattyú módosított változatai . Végezetül megemlítjük, hogy a „hibrid hőszivattyú” elnevezés a szakirodalomban nem általános. Sokféle elnevezéssel találkozhatunk. Egyes szerzők a kompresszoros, más szerzők az abszorpciós gépek közé sorolják ezt a típust, az is előfordul, hogy különböző változatainak különböző nevet adnak. 2. A Lorenz-körfolyamat A hőszivattyúzás legtökéletesebb körfolyamata a Lorenz-körfolyamat, amelyre Altenkirch egyik munkájában [3] a következő meghatározás szerepel : A Lorenz-körfolyamat olyan reverzibilis munkafolyamat, mely a szükséges hőcserét a környezettel végtelenül kis hőfokkülönbség mellett folytatja le. Más szavakkal: ez az abszolút ideális körfolyamat, amely az adott hőszivattyúzási feladathoz a legkevesebb mechanikai munkát igényli, azaz az elméletileg lehetséges legnagyobb teljesítménytényezőt éri el. Tekintsük például a 4. ábrán látható esetet, amelyben a hőszivattyú hőforrásaként szolgáló 1. jelű közeg T[ hőmérsékletről T” hőmérsékletre hűl le, miközben a 2. jelű közeg mint hőhaszno sz 0, Szétválasztott kompresszió b., Nedves kompresszió I 967-31 Energiagazdálkodás XXX. évf. 1990. 1. szám