Циклы охлаждения. Способ охлаждения теплового насоса

Циклы охлаждения

Цель этой статьи состоит в том, чтобы ввести тему охлаждения. Чтобы понять, как системы охлаждения работают, полезно знать, как система охлаждения работает, различные заявления, которые существуют, компоненты, которые составляют систему, и как вычислить системные параметры. Это фундаментальные основные принципы систем охлаждения. Охлаждение определено как “передача высокой температуры от более низкой температурной области до более высокой температурной.” 1 устройство Охлаждения, которые производят охлаждение, работает, использование цикла сжатия пара (полностью изменял цикл Carnot). Некоторые примеры устройств охлаждения - тепловые насосы, холодильники, автомобильные кондиционеры и жилые/коммерческие кондиционеры. У всех этих устройств есть одна общая черта, чтобы уменьшить температуру вложенной окружающей среды. Идеальный цикл сжатия пара использует охладитель в качестве рабочей жидкости, чтобы поглотить и отклонить тепловую энергию. Энергетическая передача позволяет циклу сжатия пара уменьшать или охлаждать закрытую окружающую среду. Идеальные циклы сжатия пара предполагают, что система прекрасна основанный на термодинамической теории, поэтому пренебрегать любым проигрывает связанный с работой.

В идеальном цикле сжатия пара охладитель входит в компрессор как во влажный пар (рисунок 1) 3. Поскольку охладитель сжат, он увеличивается в температуре и давлении (пункты 1-2). После компрессора охладитель проходит через конденсатор. Тепловая энергия (QH) обменена с окружающей окружающей средой, заставляющей охладитель охладиться и стать влажной жидкостью (пункты 2-3). Затем, охладитель проходит через клапан расширения, вызывающий температуру и давление на уменьшения (пункты 3 - 2 4). Из-за сокращения температуры и давления, охладитель входит в испаритель как во влажную смесь. Поскольку охладитель проходит через испаритель, он поглощает тепловую энергию (QL) от окружающей среды, которую он пытается охладить. Охладитель выходит из испарителя как из влажного пара и возвращается к компрессору, чтобы начать процесс снова и снова (пункты 4-1).

Из-за жидкого трения, потерь теплопередачи и составляющей неэффективности, цикл охлаждения неспособен достигнуть полной термодинамической насыщенности. Результат неэффективности и потерь препятствует тому, чтобы цикл охлаждения работал при оптимальной работе. Это называют фактическим циклом охлаждения сжатия пара. Проектируя систему охлаждения, важно понять, как цикл охлаждения работает и эффекты составляющей неэффективности на эффективности работы. Другим важным фактором, проектируя систему охлаждения является рабочая жидкость. Рабочая жидкость обычно относится как охладитель. Это - СМИ, используемые, чтобы поглотить и отклонить тепловую энергию. Chlorofluorocarbons (CFCs), аммиак, пропан, этан, этилен, углекислый газ, воздух и вода - просто некоторые охладители, используемые в 3 системах охлаждения. Дизайн системы должен включать охладитель, который является нетоксичным, некоррозийным, невоспламеняющимся, химически устойчивым, и недорогим. Чтобы поддержать теплопередачу, у охладителя и окружающей окружающей среды должен быть перепад температур 5°C к 10°C. Для более подробно обсуждения, пожалуйста, обратись к Vollstedt (апрель 2001), “Выбирая Правильный Охладитель.”

Рисунок 3 – Способ Охлаждения Теплового насоса тепловой насос состоит из компрессора (пункт 1), полностью изменяя клапан (пункт 2), поклонники (пункт 3), конденсатор (пункт 4), измеряя клапаны (пункт 6), и испаритель (пункт 7)

В то время как системы охлаждения сжатия пара обычно известны жилым/коммерческим охлаждением, эта система также используется в качестве теплового насоса (рисунок 3) 4. Тепловой насос - другое устройство, используемое в качестве единицы кондиционирования воздуха, чтобы охладить жилые здания или коммерческие здания.

Тепловой насос состоит из тех же самых компонентов, как холодильник кроме катушек испарителя намного более крупный и похоронен метрополитен или связан с резервуаром для хранения воды. Тепловая энергия от рабочей жидкости рассеяна к почве или водному источнику. Охлажденная жидкость возвращена к компрессору, чтобы начать процесс снова и снова. Есть три типа тепловых насосов, обычно используемых; класса воздух-воздух, воздушно-водяной, и класса воздух-земля. Каждая система работает тем же самым способом за исключением способа, которым тепловая энергия равняется 4 переданному сливу. Слив определен как местоположение, где тепловая энергия рассеяна. В то время как система класса воздух-воздух использует охладитель в качестве рабочей жидкости, воздушно-водяной и воды использования класса воздух-земля. Для более подробно обсуждения, пожалуйста, обратись к Cloutier (март 2001), “Тепловые насосы. ”