Chladicí systémy. Přehřívání a podchlazení

Přehřátí (vztahuje se na přehřátí páry chladiva na výstupu z výparník) a podchlazení (odkaz na chladicí kapalinu podchlazující opouštějící kapalinu kondenzátor) jsou zjevně dva důležité procesy v praktickém chladicím systému pro kompresi páry a používají se k zajištění maximálního výkonu (COP) a k předcházení některým technickým problémům, jak bude popsáno níže.

Přehřátí

V procesu odpařování chladicího média je zcela odpařeno získat prostřednictvím výparník. Studená pára chladiva pokračuje přes výparník, teplo je absorbováno pro páru. Za určitých podmínek takové tlakové ztráty v důsledku tření zvyšují objem přehřátí. Dojde-li k přehřátí ve výparníku, entalpie chladicího média se zvýšila, čímž se odstranilo další teplo a zvýšil se účinek chladicího výparníku. Pokud je to uvedeno v kompresor odsávání, nedochází k žádnému užitečnému chlazení. V některých systémech je chladicí kapalina-pára Tepelné výměníky lze použít k přehřátí nasyceného parního chladiva z chladicí kapaliny výparníku z kondenzátor (Obr. 3.32). Jak je vidět z obr. 3.32, tepelný výměník může poskytovat vysoký systém COP. V kompresoru lze dosáhnout přehřátí chladiva. V tomto případě nasycené parní chladivo vstupuje do kompresoru a přehřívá se, čímž se zvyšuje tlak, což vede ke zvýšení teploty. Přehřátí přijaté kompresním procesem nezlepší účinnost cyklu, ale skvělé výsledky kondenzačního zařízení a velkého kompresoru, přívodní trubky. Zvýšení chladicího účinku, získané pomocí přehřátí na výparníku, zpravidla vyrovnáno snížením chladicího účinku v kompresoru. Protože je objemový průtokový kompresor konstantní, hmotnostní průtok a chladicí účinek klesá, snižuje hustotu chladiva způsobenou přehřátím. V praxi je dobře známo, že u každého sacího potrubí přehřátého 1C dochází ke ztrátám chladicí kapacity 2.5%. Izolace sacího potrubí je rozhodnutím, aby se minimalizoval zisk tepla. Chlazení je proces odstraňování přebytečného tepla z přehřáté páry chladiva, a pokud bude dosaženo pomocí vnějšího efektu, bude pro COP užitečnější. Chlazení je často považováno za nevhodné kvůli nízké teplotě (méně než 10 C) a malému množství dostupné energie.

Podchlazení

Tento proces chlazení chladicí kapaliny pod teplotou kondenzace v tlaku (obr. 3.32). Hypotermie poskytuje 100% kapalného chladiva pro vstup do expanzního zařízení, čímž zabraňuje bublinám páry bránit toku chladiva skrz expanzní ventil. Pokud je způsobena podchlazení metodou přenosu tepla pro vnější chladicí cyklus, zvyšuje se chladicí účinek systému, protože podchlazená kapalina je méně entalpická než nasycená kapalina. Hypotermie se provádí ochlazováním systému kapalinového potrubí za použití vyšší teploty. Jednoduše lze říci, že podchlazení je chlazeno chladivem a další poskytuje následující:

Zvyšte energetické zatížení,
Snížení spotřeby elektřiny,
Zkrácení doby pulldown,
Rovnoměrnější chlazení a
Snížení původních nákladů.

Mějte na paměti, že výkon jednoduchého chladicího systému s kompresí páry může být výrazně vylepšen dalším ochlazením kapalného chladiva a ponecháním kondenzátorové cívky. To je podchlazování kapalného chladiva lze dosáhnout přidáním cyklu mechanického chlazení do normálních párů kompresní cyklus. Systém podchlazení může být buď vyhrazený systém mechanického podchlazení nebo integrovaný systém mechanického podchlazení (Khan a Zubair, 2000). Ve vyhrazeném mechanickém podchlazovacím systému jsou dva kondenzátory, jeden pro každý z cyklu hlavní smyčky a podchlazovače, zatímco u složitého systému mechanického podchlazování existuje pouze jeden kondenzátor, který slouží jako cyklus hlavní smyčky a podchlazovače.

Například hypotermie R-22 13C zvyšuje účinek chlazení asi o 11%. Pokud podchlazení přijaté z vnější strany smyčky, každý stupeň zvýšení podchlazení umožní zvýšení propustnosti systému (přibližně 1%). Hypotermie uvnitř smyčky nemůže být účinná, protože kompenzuje účinky v jiných částech cyklu. Mechanická hypotermie může být přidána k existujícím systémům vyvinutým v novém. Je to ideální místo pro jakýkoli chladicí proces, ve kterém musí být sníženo více příležitostí, které mohou být nezbytné nebo provozní náklady. Ukázalo se, že je nákladově efektivní v různých aplikacích a je doporučován pro velké supermarkety, sklady, továrny a další. Obr. 3.33 ukazuje typický podchlazovač pro komerční chladicí zařízení.