Πυκνωτής

Συμπυκνωτής εναλλάκτης θερμότητας, ο οποίος αφαιρεί τη θερμότητα από το σύστημα ψύξης. Στην πορεία, δέχεται μια καυτή, υψηλή πίεση ψυκτικό αέριο από τον συμπιεστή και μετατρέπεται σε υγρό σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η θερμότητα από το ψυκτικό μεταφέρεται στον αέρα ή στο νερό που ρέει μέσω του πηνίου του συμπυκνωτή.

Στην τρίτη ενότητα GTAC δεξιά Ψυκτικός Κύκλος, έχουμε δείξει ότι ως συνάρτηση τεσσάρων κύριων στοιχείων του συστήματος ψύξης μπορούν να επισημανθούν στο διάγραμμα πίεσης-ενθαλπίας (PH). Αυτό μας επιτρέπει να δούμε, με την πρώτη ματιά, τις αλλαγές της πίεσης, τη θερμοκρασία κορεσμού και την ενθαλπία του ψυκτικού αερίου, καθώς διέρχεται από καθένα από τα τέσσερα συστατικά. Αυτό το διάγραμμα PH δείχνει ότι ο πυκνωτής λαμβάνει το υπερθερμασμένο αέριο υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης από τον συμπιεστή, σύμφωνα με την παράγραφο 3, και αφαιρεί μέρος της θερμότητάς του. Η πίεση στο κύκλωμα ψυκτικού μέσου είναι σχεδόν σταθερή, αλλά υπάρχει σημαντική μείωση στην ενθαλπία του. Κατά τη διαδικασία του αερίου άλλαξε υγρό. Αφήνει τον συμπυκνωτή στο σημείο 4, ως υψηλή πίεση, τα σχετικά υψηλή θερμοκρασία, υπερψυγμένα υγρά, τα οποία θα κινούνται στη γραμμή υγρού στο μετρητή.

Κάθε ένα από τα πολλαπλά κυκλώματα ψυκτικού μέσου ή μονοπάτια, ο πυκνωτής λειτουργεί ταυτόχρονα. Εδώ φαίνεται ένα κύκλωμα μέσα στον αερόψυκτο συμπυκνωτή. Τα πτερύγια που αυξάνουν την τετράγωνη επιφάνεια των σωλήνων για βελτίωση της ανταλλαγής θερμότητας, έχουν αφαιρεθεί για να είναι εύκολη η προβολή του τι συμβαίνει μέσα στους σωλήνες συμπυκνωτή. Η απόρριψη αερίου από τον συμπιεστή διοχετεύεται μέσω του θερμού αερίου στον τίτλο του θερμού αερίου του πυκνωτή. Το Title το διανέμει σε μερικά κυκλώματα, όπως φαίνεται εδώ.

Το αέριο εισέρχεται στα κυκλώματα και περνά πίσω και μέσα από το πηνίο. Κατά τη διάρκεια της θερμότητας απορρίπτεται από όσο θερμότερο το ψυκτικό αέριο μέσω των τοιχωμάτων των σωλήνων, ψυγείο αέρα (νερό, υδρόψυκτος συμπυκνωτής), περνώντας πάνω από την επιφάνεια του εναλλάκτη θερμότητας. Το ψυκτικό μέσο καθώς ψύχεται και συμπυκνώνεται, μετατρέπεται από αέριο σε υγρό. Το υγρό συλλέγεται σε μια κεφαλή υγρού που είναι προσαρτημένη στην έξοδο κάθε κυκλώματος και περνά στην είσοδο της συσκευής μέτρησης χρησιμοποιώντας τη γραμμή υγρού.

Αυτός ο πίνακας δείχνει την τυπική επίδραση του αερόψυκτου συμπυκνωτή για το R-22 με εξωτερική θερμοκρασία 95F. Υποθέσαμε ότι υπάρχει διαφορική πίεση του ψυκτικού από τη στιγμή που φεύγει από τον συμπιεστή μέχρι να φύγει από τον συμπυκνωτή. Στην πραγματικότητα, θα υπάρξει μια ελαφρά μείωση της πίεσης που προκαλείται από την αντίσταση ροής στη γραμμή ζεστού αερίου και τον ίδιο τον πυκνωτή τάσης.

Η ανταλλαγή θερμότητας πραγματοποιείται από έναν πυκνωτή που αποτελείται από τρία στάδια: ψύξη, συμπύκνωση και υποθερμία. Το πρώτο βήμα είναι η αφαίρεση της υπερθέρμανσης του ψυκτικού που εισέρχεται στον συμπυκνωτή. Είναι η λογική διαδικασία μεταφοράς θερμότητας, καθώς η θερμοκρασία πέφτει σε κορεσμό χωρίς να αλλάζει η κατάσταση. Το αέριο από την εκκένωση του συμπιεστή εισέρχεται στον συμπυκνωτή υπό πίεση. Αυτή η πίεση αντιστοιχεί σε θερμοκρασία κορεσμού 120F που φαίνεται εδώ για το σχήμα PH. Η πραγματική θερμοκρασία του αερίου είναι 165 F, η οποία όπως μπορείτε να δείτε, εμφανίζεται στα δεξιά των γραμμών κορεσμένων ατμών στην περιοχή του χάρτη υπερθερμασμένου αερίου. Το ψυκτικό αέριο κινείται προς τα αριστερά στο διάγραμμα, χάνοντας θερμότητα και φτάνει στην καμπύλη κορεσμένου αερίου ατμού. Η μείωση της ενθαλπίας του ψυκτικού μέσου σε αυτή τη διαδικασία είναι περίπου το 14% της συνολικής αλλαγής που συμβαίνει στον συμπυκνωτή.

Στο δεύτερο στάδιο, ο κορεσμένος ατμός μετατρέπεται σε κορεσμένο υγρό που συμπυκνώνεται σε σταθερή θερμοκρασία. Αυτή η διαδικασία λανθάνουσας μεταφοράς θερμότητας απαιτεί την πλειονότητα της επιφάνειας του συμπυκνωτή και απορρίπτει τη μεγάλη πλειονότητα της θερμότητας από το σύστημα. Αυτή η κατάσταση αλλαγής που ονομάζουμε "συμπύκνωση ολοκληρώνεται όταν το ψυκτικό φθάνει στην κατάσταση κορεσμένου υγρού. Η μείωση της ενθαλπίας που προκαλείται από τη συμπύκνωση του κορεσμένου υγρού με ατμούς ψυκτικού είναι περίπου το 81% της συνολικής αλλαγής που συμβαίνει στον συμπυκνωτή.

Στο τρίτο και τελευταίο στάδιο, το κορεσμένο υγρό μειώνεται η θερμοκρασία σε σταθερή πίεση, παράγοντας έτσι μια υποψύξη του ψυκτικού μέσου. Είναι η λογική διαδικασία μεταφοράς θερμότητας. Το κορεσμένο υγρό, που παράγεται από τη διαδικασία συμπύκνωσης, συνεχίζει να χάνει θερμότητα και συνεχίζει να πέφτει σε θερμοκρασία περίπου στην ίδια πίεση συμπύκνωσης. Στην υπερψυγμένη περιοχή, η θερμοκρασία γραμμώνει κάθετα, έτσι η θερμοκρασία του ψυκτικού πέφτει γρήγορα καθώς η ενθαλπία του ψυκτικού συνεχίζει να μειώνεται. Η μείωση στο κορεσμένο υγρό που προκαλείται από ενθαλπία, υποθερμία είναι μόνο περίπου το 5% της συνολικής αλλαγής που συμβαίνει στον συμπυκνωτή.

Ακόμη και η υποθερμία εκτελεί μόνο ένα μικρό μέρος της συνολικής απόρριψης θερμότητας, είναι σημαντικό για δύο λόγους. Πρώτον, εξασφαλίζει την κανονική λειτουργία του υγρού συσκευή μέτρησης και την εξατμιστή. Δεύτερον, προσθέτει περίπου το 1/2% της συνολικής ικανότητας ψύξης του συστήματος στον βαθμό υπερψύξης. Το κανονικό σύστημα κλιματισμού παρέχει περίπου 15 βαθμούς υποθερμίας κορυφής (σχεδιασμός) ισχύος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα περίπου 7 1/2% (15F x 1/2% ανά βαθμό) πρόσθετης χωρητικότητας για ό,τι μπορεί να αναμένεται από το σύστημα χωρίς υποθερμία. Ενώ τα περισσότερα συστήματα λειτουργούν με υποθερμία στον πυκνωτή, μπορεί επίσης να γίνει χρησιμοποιώντας ξεχωριστό κατάντη του εναλλάκτη θερμότητας...