Κλιματιστικά πρότυπα συστήματα ψύξης

Αερόψυκτοι κύκλοι ψύξης, επίσης γνωστοί ως αντίστροφος κύκλος Brayton. Σε αυτές τις περιπτώσεις η ψύξη πραγματοποιείται με αέρια χωρίς συμπύκνωση (π.χ. κύκλος αέρα, αλλά όχι κύκλος ψυκτικού ατμού.) Ενώ το φορτίο ψύξης σε kg ψυκτικού κυκλοφορεί σε κύκλο συμπίεσης ατμού είναι ίσο με ένα μεγάλο μέρος της ενθαλπίας εξάτμισης, ο κύκλος του αέρα είναι μόνο το προϊόν της αύξησης της θερμοκρασίας του αερίου στην χαμηλή πλευρά του εναλλάκτη θερμότητας και της ειδικής θερμότητας του αερίου.Έτσι, ένα μεγάλο φορτίο ψύξης απαιτεί μια μεγάλη μάζα στην ταχύτητα.Για τον εξοπλισμό μικρότερου μεγέθους, η πλήρης μονάδα μπορεί να είναι υπό πίεση, η οποία απαιτεί κλειστό κύκλο.Η βαλβίδα πεταλούδας χρησιμοποιείται για την επέκταση της διαδικασίας σε συμπίεση ατμού κύκλου ψύξης αντικαθίσταται συνήθως από την επέκταση του κινητήρα (π.χ. διαστολέας) για το σύστημα ψύξης του κύκλου αέρα. Η εργασία που απαιτείται για την ψυκτική επίδραση παρέχεται από το ψυκτικό αέριο. Αυτά τα συστήματα παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον για εφαρμογές όπου το βάρος της μονάδας ψύξης θα πρέπει να ελαχιστοποιείται, για παράδειγμα, στην ψύξη καμπίνας.

Διάγραμμα των θέσεων του κύριου μη τυποποιημένου κύκλου ψύξης και του διαγράμματος Ts που φαίνεται στο Σχ. 3.64. Το σύστημα αυτό αποτελείται από τέσσερα βασικά στοιχεία:

Στο συμπιεστής, η οποία αυξάνει την πίεση του ψυκτικού από τη χαμηλότερη προς την υψηλότερη τιμή (π.χ., ισοεντροπική συμπίεση: 1-2),
Μια ενέργεια εξόδου του εναλλάκτη θερμότητας, όπου μειώθηκε η υψηλή θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου (π.χ. η ισοδυναμική απορρόφηση θερμότητας: 2-3)
Στο διαστολέα, όπου μειώνεται η πίεση και η θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου (π.χ. αδιαβατική επέκταση: 3-4), και
Μια ενέργεια εισόδου του εναλλάκτη θερμότητας, η οποία αυξάνει τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου σε σταθερή πίεση (π.χ. άνεμος, θερμότητα: 4-1). Αυτή η είσοδος είναι γνωστή ως το φορτίο ψύξης.

Η χρήση του αέρα ως ψυκτικού μέσου γίνεται πιο ελκυστική όταν πρέπει να επιτευχθεί ο διπλός στόχος. Αυτό συμβαίνει στην περίπτωση του κλιματισμού, όταν ο αέρας μπορεί να βρίσκεται τόσο σε ψύξη όσο και σε κλιματισμό κατά μέσο όρο. Το σχήμα 3.65 δείχνει την τυπική ψύξη του αέρα κύκλου με τον εναλλάκτη θερμότητας και το διάγραμμα Ts. Επιπλέον, ο συνήθης κύκλος ψύξης στον αέρα χρησιμοποιείται συνήθως στην υγροποίηση του αέρα ή άλλων αερίων και επίσης σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν χρειάζεται ψύξη, για παράδειγμα συστήματα ψύξης αέρα.