Kondenzátor

Kondenzátor výměník tepla, který odvádí teplo z chladicího systému. V tomto procesu dostává horký, vysoký tlak chladicí plyn z kompresoru a při nízkých teplotách se stává kapalinou. Teplo z chladiva je přenášeno do vzduchu nebo vody protékající kondenzační cívkou.

Ve třetím modulu GTAC vpravo Chladicí cyklus, ukázali jsme, že funkce čtyř hlavních součástí chladicího systému může být vyznačena na grafu tlaková entalpie (PH). To nám umožňuje vidět na první pohled změny tlaku, teploty nasycení a entalpie chladicího plynu, jak prochází každou ze čtyř složek. Tento graf PH ukazuje, že kondenzátor v souladu s odstavcem 3 odebírá z přehřátého plynu vysokou teplotu a tlak z kompresoru a odvádí část svého tepla. Tlak v chladicím okruhu je téměř konstantní, ale dochází k významnému snížení jeho entalpie. V procesu plyn mění tekutinu. Opouští kondenzátor v bodě 4, protože vysoký tlak, relativně vysoká teplota, podchlazené kapaliny, které se budou pohybovat po vedení kapaliny na měřidle.

Každý z více okruhů nebo cest chladiva kondenzátor běží současně. Zde je znázorněn jeden obvod uvnitř vzduchem chlazeného kondenzátoru. Byly odstraněny ploutve, které zvyšují čtvercový povrch potrubí pro zlepšení výměny tepla, aby bylo snadné sledovat, co se děje uvnitř trubek kondenzátoru. Vypouštění plynu z kompresoru je vedeno horkým plynem v titulu horkého plynu kondenzátoru. Titul jej distribuuje do několika okruhů, jak je ukázáno zde.

Plyn vstupuje do obvodů a prochází zpět a přes cívku. Během tepla je odváděno z ohřívače plynové chladivo stěnami potrubí, vzduchový chladič (voda, vodou chlazený kondenzátor), procházející povrchem tepelného výměníku. Chladivo při ochlazování a kondenzaci se mění z plynu na kapalinu. Kapalina je shromažďována v kapalinové hlavici připojené k výstupu každého obvodu a vedena na vstup měřícího zařízení pomocí vedení kapaliny.

Tato tabulka ukazuje typický účinek vzduchem chlazeného kondenzátoru pro R-22 s venkovní teplotou 95F. Předpokládali jsme, že v době, kdy opouští kompresor, dokud neopustí kondenzátor, existuje rozdílný tlak chladiva. Ve skutečnosti dojde k mírnému poklesu tlaku způsobenému odporem toku v potrubí horkého plynu a samotným napěťovým kondenzátorem.

Výměna tepla je prováděna kondenzátorem sestávajícím ze tří stupňů: chlazení, kondenzace a podchlazení. Prvním krokem je odstranění přehřátí chladiva vstupujícího do kondenzátoru. Je to rozumný proces přenosu tepla, protože teplota klesá na nasycení, aniž by se změnil stav. Plyn z vypouštění kompresoru vstupuje do kondenzátoru pod tlakovým kondenzátorem. Tento tlak odpovídá nasycené teplotě 120F zde uvedené pro schéma PH. Skutečná teplota plynu je 165F, což, jak vidíte, nastává napravo od potrubí nasycených par v oblasti přehřátého plynu. Chladicí plyn se v diagramu pohybuje doleva, ztrácí teplo a dosahuje křivky nasyceného parního plynu. Snížení entalpie chladiva v tomto procesu je asi 14% celkové změny, ke které dochází v kondenzátoru.

Ve druhém kroku se nasycená pára mění na nasycenou kapalinu kondenzující při konstantní teplotě. Tento proces přenosu latentního tepla vyžaduje většinu povrchu kondenzátoru a odmítá drtivou většinu tepla ze systému. Tento stav změny, který nazýváme „kondenzace, je dokončen, když chladivo dosáhne stavu nasycené kapaliny. Snížení entalpie způsobené kondenzací kapaliny nasycené parou chladiva je asi 81% z celkové změny, ke které dochází v kondenzátoru.

Ve třetím a posledním kroku je nasycená kapalina snížena teplota při konstantním tlaku, čímž dochází k podchlazení chladiva. Je to rozumný proces přenosu tepla. Nasycená kapalina, produkovaná kondenzačním procesem, stále ztrácí teplo a stále klesá teplota při přibližně stejném tlaku kondenzace. V podchlazené oblasti kolísá teplota svisle, takže teplota chladiva rychle klesá, jak entalpie chladiva neustále klesá. Pokles entalpií vyvolané podchlazení podchlazení je pouze asi 5% celkové změny, ke které dochází v kondenzátoru.

Dokonce i podchlazení provádí jen malou část celkového odvádění tepla, je to důležité ze dvou důvodů. Za prvé, zajišťuje normální fungování tekutiny měřicí zařízení a výparník. Za druhé, přidává přibližně 1 / 2% celkové chladicí kapacity systému ve stupni podchlazení. Normální klimatizační systém poskytuje špičkový výkon (design) přibližně 15 stupňů hypotermie. To má za následek asi 7 1 / 2% (15F x 1 / 2% na stupeň) další kapacity pro to, co lze očekávat od systému bez podchlazení. Zatímco většina systémů běží v kondenzátoru podchlazení, lze to také provést pomocí samostatného downstream od tepelného výměníku ...