Kondenzator

Kondenzator izmjenjivač topline, koji uklanja toplinu iz sustava hlađenja. U procesu prima vrući, visoki tlak rashladni plin iz kompresora i pretvara se u tekućinu na niskim temperaturama. Toplina iz rashladnog sredstva prenosi se u zrak ili vodu koja teče kroz zavojnicu kondenzatora.

U trećem modulu GTAC desno Ciklus hlađenja, pokazali smo da funkcija četiri glavne komponente rashladnog sustava mogu biti označene na tabeli-entalpija tlaka (PH). To nam omogućava da na prvi pogled vidimo promjene tlaka, temperature zasićenja i entalpiju rashladnog plina dok prolazi kroz svaku od četiri komponente. Ovaj PH grafikon pokazuje da kondenzator uzima kompresor, plin visoke temperature i tlaka, u skladu sa stavkom 3, te uklanja dio njegove topline. Tlak u krugu rashladnog sredstva gotovo je konstantan, ali dolazi do značajnog smanjenja njegove entalpije. U procesu plina promijenila se tekućina. Ostavlja kondenzator u točki 4., kao visoki tlak, relativno visoka temperatura, prehlađene tekućine, koje će se kretati linijom tekućina na brojilu.

Svaki od više krugova rashladnog sredstva ili puta, kondenzator radi istovremeno. Ovdje je prikazan jedan krug unutar kondenzatora s zračnim hlađenjem. Uklonjeni su peraji koji povećavaju kvadratnu površinu cijevi za poboljšanje razmjene topline da bi se lakše moglo vidjeti što se događa unutar cijevi kondenzatora. Odlaganje plina iz kompresora provodi se kroz vrući plin u nazivu vrućeg plina kondenzatora. Naslov ga distribuira u nekoliko krugova, kao što je ovdje prikazano.

Plin ulazi u krugove i prolazi natrag i kroz zavojnicu. Tijekom vrućine odbija se od toplijeg plinskog rashladnog sredstva kroz zidove cijevi, hladnjaka zraka (vode, kondenzatora s vodenim hlađenjem), koji prolazi preko površine izmjenjivača topline. Rashladno sredstvo dok se hladi i kondenzira, iz plina u tekućinu prelazi. Tekućina se sakuplja u zaglavlju tekućine koja je pričvršćena na izlazu svakog kruga i dovodi se na ulaz mjernog uređaja pomoću tekućeg voda.

Ova tablica prikazuje tipični učinak zračnog hlađenja kondenzatora za R-22 s vanjskom temperaturom od 95F. Pretpostavili smo da postoji diferencijalni tlak rashladnog sredstva od trenutka kada on napusti kompresor dok ona ne napusti kondenzator. Zapravo, doći će do malog pada tlaka uzrokovanog otporom protoka u vrućem plinovodu i naponom kondenzatora.

Izmjena topline provodi se kondenzatorom koji se sastoji od tri stupnja: hlađenja, kondenzacije i hipotermije. Prvi korak je uklanjanje pregrijavanja rashladnog sredstva koje ulazi u kondenzator. To je razuman proces prijenosa topline, jer temperatura pada do zasićenja bez promjene stanja. Plin iz pražnjenja kompresora ulazi u kondenzator pod tlačnim kondenzatorom. Ovaj tlak odgovara temperaturi 120 sat zasićenja, koja je ovdje prikazana, odnosi se na PH shemu. Stvarna temperatura plina je 165F, što se vidi desno od zasićenih vodova pare u području ugrijanog plina. Plin s rashladnim sredstvom pomiče se lijevo u dijagramu, gubeći toplinu i doseže krivulju zasićene pare. Smanjenje entalpije rashladnog sredstva u ovom je procesu oko 14% ukupne promjene koja se događa u kondenzatoru.

U drugom koraku, zasićena para se pretvara u zasićenu tekućinu koja se kondenzira pri konstantnoj temperaturi. Ovaj latentni postupak prijenosa topline zahtijeva većinu površine kondenzatora i odbija veliku većinu topline iz sustava. Ovo stanje promjene koje nazivamo „kondenzacija je završeno kad rashladno sredstvo dosegne stanje zasićene tekućine. Smanjenje entalpije uzrokovano kondenzacijom tekućine zasićene pare rashladnog sredstva iznosi oko 81% ukupne promjene koja se događa u kondenzatoru.

U trećem i posljednjem koraku zasićena tekućina smanjuje temperaturu pod stalnim tlakom, stvarajući tako hlađenje rashladnog sredstva. To je razuman postupak prijenosa topline. Zasićena tekućina, nastala postupkom kondenzacije, nastavlja gubiti toplinu i nastavlja s padom temperature pri približno istom tlaku kondenzacije. U prehlađenom području temperaturne linije okomito se nanesu, tako da temperatura rashladnog sredstva brzo opada jer se entalpija rashladnog sredstva i dalje smanjuje. Smanjenje entalpije, inducirane hipotermijom zasićene tekućine, iznosi samo oko 5% ukupne promjene koja se događa u kondenzatoru.

Čak i hipotermija čini samo mali dio ukupnog odbijanja topline, važno je iz dva razloga. Prvo, osigurava normalno funkcioniranje tekućine mjerni uređaj a isparivač, Drugo, dodaje otprilike 1/2% ukupnog kapaciteta hlađenja sustava u stupnju pregrijavanja. Normalni klimatizacijski sustav omogućuje vrhunac hipotermije oko 15 stupnjeva (dizajn) snage. To rezultira s oko 7 1/2% (15F x 1/2% po stupnju) dodatnog kapaciteta za ono što se može očekivati ​​od sustava bez hipotermije. Dok većina sustava pokreće hipotermiju u kondenzatoru, to se može izvesti i zasebnim nizom izmjenjivača topline ...