 |
 |
|
| SYSTEM REFRYGERACJI KOMPRESYJNEJ | ||
| PYTANIA LUB UWAGI | ||
 |
AUTOR: | Roger Yeh |
| E-MAIL: | [email protected] | |
| KURS: | 2 | |
| KLASA/ROK: | 1 | |
Wymagania FUNKCJONALNE UMYSŁU: Usuwanie ciepła z zamkniętego obszaru.
PARAMETR PROJEKTOWY: Sprężarkowe układy chłodnicze.
GEOMETRIA/STRUKCJA:
Czynnik chłodniczy, sprężarka, zawór rozprężny (urządzenie do regulacji przepływu),parownik, skraplacz, przewody i rury.
Skemat sprężarkowego układu chłodniczego
WYJAŚNIENIE JAK TO DZIAŁA/JEST UŻYWANE:
Czynnik chłodniczy przepływa przez sprężarkę, która podnosi ciśnienie czynnika chłodniczego. Następnie czynnik chłodniczy przepływa przez skraplacz, gdzie skrapla się z postaci pary do postaci ciekłej, oddając ciepło w tym procesie. Wydzielane ciepło sprawia, że skraplacz jest „gorący w dotyku”. Po skraplaczu, czynnik chłodniczy przechodzi przez zawór rozprężny, gdzie doświadcza spadku ciśnienia. Wreszcie, czynnik chłodniczy trafia do parownika. Czynnik chłodniczy pobiera ciepło z parownika, co powoduje odparowanie czynnika chłodniczego. Parownik pobiera ciepło z regionu, który ma być chłodzony. The vaporized refrigerant goes back to the compressor to restart the cycle.
More Detail:
Compressor: Spośród sprężarek tłokowych, rotacyjnych i odśrodkowych, najbardziej popularna wśród domowych lub komercyjnych chłodni o mniejszej mocy jest sprężarka tłokowa. Sprężarka tłokowa jest podobna do silnika samochodowego. Tłok jest napędzany przez silnik w celu „zassania” i sprężenia czynnika chłodniczego w cylindrze. Gdy tłok porusza się w dół cylindra (zwiększając jego objętość), „zasysa” czynnik chłodniczy z parownika. Zawór wlotowy zamyka się, gdy ciśnienie czynnika chłodniczego w cylindrze osiąga wartość ciśnienia w parowniku. Gdy tłok osiągnie punkt maksymalnego przesunięcia w dół, spręża czynnik chłodniczy w suwie wznoszącym. Czynnik chłodniczy zostaje przepchnięty przez zawór wydechowy do skraplacza. Zarówno zawory wlotowe, jak i wylotowe są zaprojektowane w taki sposób, że czynnik chłodniczy przepływa przez system tylko w jednym kierunku.
Diagram sprężarki (w tym przypadku z napędem pasowym)
Szczegółowe informacje na temat działania zaworu sprężarki
 Components of Compresion Refrigeration In A Dorm Refrigerator |
Kondensator: Skraplacz usuwa ciepło oddawane podczas skraplania odparowanego czynnika chłodniczego. Ciepło jest oddawane, gdy temperatura spada do temperatury kondensacji. Następnie, w miarę skraplania czynnika chłodniczego, uwalniane jest kolejne ciepło (w szczególności utajone ciepło kondensacji). Istnieją skraplacze chłodzone powietrzem i wodą, których nazwy zależą od czynnika skraplającego. Bardziej popularny jest skraplacz chłodzony powietrzem. Skraplacze składają się z rurek z zewnętrznymi lamelami. Czynnik chłodniczy jest przetłaczany przez skraplacz. W celu odprowadzenia jak największej ilości ciepła, rurki są ułożone tak, aby zmaksymalizować powierzchnię. Wentylatory są często używane do zwiększenia przepływu powietrza poprzez wymuszenie powietrza nad powierzchniami, zwiększając w ten sposób zdolność kondensatora do oddawania ciepła. |
Eparownik: Jest to część układu chłodniczego, która wykonuje rzeczywiste chłodzenie. Ponieważ jej zadaniem jest pochłanianie ciepła do układu chłodniczego (z miejsc, w których nie jest ono potrzebne), parownik umieszcza się w obszarze, który ma być chłodzony. Czynnik chłodniczy jest wpuszczany do urządzenia sterującego przepływem i mierzony przez nie, a następnie uwalniany do sprężarki. Parownik składa się z rur żebrowanych, które pochłaniają ciepło z powietrza wydmuchiwanego przez wężownicę za pomocą wentylatora. Żebra i rurki wykonane są z metali o wysokiej przewodności cieplnej, aby zmaksymalizować wymianę ciepła. Czynnik chłodniczy odparowuje z ciepła, które pochłania w parowniku.
Urządzenie sterujące przepływem (zawór rozprężny): Kontroluje ono przepływ ciekłego czynnika chłodniczego do parownika. Urządzenia regulacyjne są zazwyczaj termostatyczne, co oznacza, że reagują na temperaturę czynnika chłodniczego.
FIZJOLOGIA DOMINANTÓW:
Wszystkie zmienne podano w jednostkach na jednostkę masy.
| Zmienna | Opis | Jednostki metryczne | Jednostki angielskie | |
| h1, h2, h3, h4, hi | Enthalpies at stages i | kJ/kg | Btu/lbm | |
| qin | Ciepło do systemu | kJ/kg | Btu/lbm | |
| qout | Ciepło na zewnątrz układu | Ciepło na zewnątrz z systemu | kJ/kg | Btu/lbm |
| work | work into the system | kJ/kg | Btu/lbm | |
| b | współczynnik wydajności | -.- – | — |
Termodynamika
Od etapu 1. do etapu 2, entalpia czynnika chłodniczego pozostaje w przybliżeniu stała, a więc
h1 ~ h2.
Z etapu 2 do etapu 3, ciepło jest wprowadzane do systemu, zatem
qin = h3 h2 =h3 h1.
Z etapu 3 do etapu 4, praca jest wprowadzana do sprężarki, zatem
praca = h4 h3.
Z etapu 4 do etapu 1, ciepło jest oddawane przez skraplacz, zatem
qout = h4 h1.
Współczynnik wydajności opisuje efektywność pochłaniania ciepła przez parownik w stosunku do włożonej pracy, a więc
b = efekt chłodniczy / włożona praca = qin/praca = (h3 h1) / (h4 h3).
FIZJOLOGIA OGRANICZAJĄCA:
Przekazywanie ciepła zależy od właściwości czynnika chłodniczego. Różne czynniki chłodnicze mają oczywiście różne wartości entalpii dla danego stanu. W przypadku jednego konkretnego czynnika chłodniczego wartości entalpii zależą od temperatur i ciśnień w ciepłych i zimnych obszarach. Jeśli temperatura na zewnątrz jest bardzo wysoka (tzn. znacznie przekracza temperaturę pokojową), system może nie być w stanie obniżyć temperatury w zamkniętym obszarze tak skutecznie, jak w temperaturze pokojowej.
PLOTY/GRAFY/TABLE:
BRAK ZGŁOSZEŃ
GDZIE ZNAJDOWAĆ KOMPRESYJNE SYSTEMY REFRYGACJI:
Lodówki i klimatyzatory.