Este destul de greu să înțelegi totul în lume. Și să fii profesionist în toate domeniile științei și tehnologiei este aproape imposibil. Totuși, la datorie, în scop educațional, sau pur și simplu pentru a ne crește propria conștientizare, trebuie să obținem rapid informații maxime despre un dispozitiv sau proces, într-o formă ușoară și accesibilă pentru neprofesioniști. În aceste scopuri, există așa-numitele „manuale manechine”, adică pentru cei care trebuie să înțeleagă rapid ce este în joc și cum funcționează. Să analizăm o instrucțiune similară și să luăm în considerare principiul de funcționare a unui răcitor (pentru manechine).
Ce este asta
Un răcitor (sau o mașină frigorifică într-un alt mod) este o unitate pentru crearea frigului artificial și transferarea acestuia la lichidul de răcire corespunzător. Ca atare, de regulă, apa obișnuită acționează, mai rar - saramură (soluțiisăruri în apă). Etimologia cuvântului se referă la limba engleză, la verbul to chill (engleză) - to cool, iar substantivul format din el chiller (engleză) - cooler. Răcitorul poate fi de două tipuri diferite. Există un răcitor de compresie și absorbție a vaporilor. Principiul de funcționare al fiecăruia dintre ele este semnificativ diferit.
Întotdeauna cool
Sarcina principală a oricărei unități frigorifice este de a obține frig în condiții artificiale, adică acolo unde nu se poate face din cauza naturii (free-cooling). Este clar că nu va fi greu să răcești apa iarna, cu un minus adânc pe stradă. Dar ce să facem vara, când temperatura ambiantă este mult mai mare decât avem nevoie? Aici intervine un răcitor. Principiul său de funcționare se bazează pe utilizarea unor medii speciale create de anumite substanțe (refrigeranți). Au capacitatea de a prelua căldura dintr-un alt mediu (adică de a o răci) în timpul fierberii, de a o transfera și de a o elibera în alt mediu în timpul condensului. În timpul funcționării ciclului de refrigerare, astfel de agenți frigorifici își schimbă starea de fază (agregată) de la lichid la gazos și invers.
Schimbătoare de căldură
Orice aparat frigorific poate fi împărțit condiționat în două zone: joasă și în altă presiune. Indiferent de tip, orice răcitor va avea întotdeauna două schimbătoare de căldură: un evaporator în zona de joasă presiune și un condensator în zona de în altă presiune. Fără aceste două componente ale sistemului, răcitorul de lichid nu va putea funcționa. PrincipiuFuncționarea unor astfel de schimbătoare de căldură se bazează pe conductivitate termică (conducție), adică pe transferul de căldură de la un mediu la altul printr-un perete care separă aceste două medii. Evaporatorul mașinii frigorifice returnează consumatorului frigul generat în sistem, iar condensatorul fie aruncă căldura eliminată în mediu, fie o trimite la recuperare (încălzirea primei etape de alimentare cu apă caldă, încălzirea în pardoseală etc.).
Cum funcționează
Luați în considerare un răcitor cu compresie de vapori standard. Principiul de funcționare a unei astfel de mașini de refrigerare se bazează teoretic pe ciclul Carnot. Compresorul presurizează gazul în timp ce simultan îi ridică temperatura. Gazul fierbinte sub presiune ridicată este alimentat în condensator, unde participă la procesul de schimb de căldură cu un alt mediu la o temperatură mai scăzută. De regulă, este fie apă (saramură), fie aer. Aici, gazul se condensează într-un lichid, în timpul căruia se eliberează căldura în exces, dată lichidului de răcire și astfel îndepărtată de la consumator. Mai mult, lichidul intră în dispozitivul de reglare, unde presiunea din sistem scade odată cu o scădere a temperaturii corespunzătoare. După aceea, lichidul parțial fiert în supapa de expansiune (supapa de expansiune termică) intră direct în evaporator, care este, de asemenea, o parte importantă a sistemului chiller-ventiloconvector. Principiul de funcționare al unui evaporator este similar cu cel al unui condensator. Aici are loc schimbul de căldură între lichidul de răcire (care transportă frigul în unitatea ventiloconvector) și agentul frigorific, care începe să fiarbă și în același timp preia căldură dintr-un alt mediu. Dupăgazul din evaporator intră în compresor și ciclul se repetă.
Răcitor de lichid cu absorbție
Funcționarea unui compresor într-un ciclu de compresie a vaporilor necesită o cantitate semnificativă de energie electrică. Cu toate acestea, există deja echipamente disponibile pentru a evita aceste cheltuieli. Luați în considerare principiul de funcționare al unui răcitor cu absorbție. În locul unui compresor, se folosește un sistem de presurizare pe bază de absorbanți care utilizează o sursă de căldură externă. O astfel de sursă poate fi abur fierbinte, apă fierbinte sau energie termică din arderea gazului sau a altui combustibil. Această energie este folosită pentru a rectifica sau evapora absorbantul, timp în care presiunea agentului frigorific crește și este alimentat în condensator. Mai mult, ciclul funcționează similar cu ciclul de compresie a vaporilor, iar după evaporator, agentul frigorific gazos este alimentat la schimbătorul de căldură-absorbant, unde este amestecat cu absorbantul. Absorbantul folosit este amoniacul (în răcitoare de apă-amoniac) sau bromură de litiu (bromură de litiu ABCM).
Sistem chiller-ventiloconvector
Principiul de funcționare se bazează pe pregătirea aerului în schimbătoare de căldură speciale, închideri, unități ventiloconvector (din cuvintele ventilator (engleză) - ventilator și serpentină - serpentină), care sunt instalate în conductele de aer înaintea acestuia. distribuție directă în spațiile deservite. Avantajele unor astfel de sisteme față de aerul condiționat central este că se pot menține diferiți parametri de aer în fiecare cameră.(temperatura, umiditate, mobilitate), in functie de scopul incaperii si de calculul bilantului termic. Și deși aerul din unitatea de alimentare este uneori trecut prin închideri pentru prelucrarea sa finală, adică la fel ca în sistemul „chiller-ventiloconvector”, principiul de funcționare al sistemelor descrise este semnificativ diferit.
