Hűtőrendszerek. Túlhevítés és utóhűtés

Túlmelegedés (a hűtőközeggőzének túlmelegedésére utalva párologtató) És hypothermia (utalva a hűtőközeg utóhűtő folyadékára kondenzátor) nyilvánvalóan két fontos folyamat a gőz-kompressziós hűtőrendszerben, és azokat a maximális teljesítmény (COP) biztosítására és bizonyos technikai problémák elkerülésére használják, amint azt az alábbiakban ismertetjük.

Túlmelegedés

A párologtatás során a hűtőfolyadék teljesen elpárolog párologtató. A hideg hűtőközeg-gőz tovább folytatódik az elpárologtatón, a hő elnyelődik a gőz melegítéséhez. Bizonyos körülmények között az ilyen súrlódásból adódó nyomásveszteség növeli a túlmelegedés. Ha a párologtató túlmeleged, a hűtőközeg entalpiája megemelkedik, eltávolítva a kiegészítő hőt és fokozva a hűtő párologtató hatását. Ha ez szerepel a kompresszor szívás, nem fordul elő hasznos hűtés. Egyes rendszerekben a hűtőfolyadék-gőz hőcserélők felhasználható a telített gőzös hűtőközeg túlmelegedésére az elpárologtató hűtőközeg folyadékából kondenzátor (3.32 ábra). Amint az az 3.32 ábrából látható, a hőcserélő magas rendszer COP-t biztosíthat. A hűtőközeg túlmelegedhet a kompresszorban. Ebben az esetben a telített gőzű hűtőközeg belép a kompresszorba, és túlhevül, növelve a nyomást, ami a hőmérséklet emelkedéséhez vezet. A kompressziós folyamatból származó túlmelegedés nem javítja a ciklus hatékonyságát, de a kondenzációs berendezés és a nagy kompresszor, a tápvezeték kiváló eredményeket eredményez. A hűtési hatás növekedése, a túlhevítés az elpárologtatónál általában a kompresszor hűtőhatásának csökkenése ellensúlyozza. Mivel a térfogatáramú kompresszor állandó, a tömegáram és a hűtőhatás csökken, csökken a túlmelegedés okozta hűtőközeg-sűrűség. A gyakorlatban közismert tény, hogy minden 1C túlmelegedési szívóvezetéknél veszteségek vannak az 2.5% hűtőteljesítményben. A szívóvezeték elkülönítése a hőnyereség minimalizálásának döntése. A hűtés a túlmelegedett hűtőközeg-gőz felesleges hőének eltávolítása, és ha külső hatás révén érhető el, akkor hasznosabb lesz a COP számára. A hűtést gyakran nem megfelelőnek tekintik, alacsony hőmérséklet (kevesebb mint 10 C) és kevés rendelkezésre álló energia miatt.

Hypothermia

A folyékony hűtőközegnek ez a hűtési folyamata a nyomáson történő kondenzáció hőmérséklete alatt (3.32 ábra). A hipotermia biztosítja a folyékony hűtőközeg 100% -ának bejutását az expanziós eszközbe, megakadályozva, hogy a gőzbuborékok akadályozzák a hűtőközeg áramlását a expanziós szelep. Ha a külső hűtési ciklus hőátadásának módszere a hipotermiát okozza, akkor a rendszer hűtőközeg-hatása fokozódik, mivel a túlhűtött folyadék kevésbé entalpia, mint a telített folyadék. A hipotermiát a folyadékvezeték rendszer magasabb hőmérsékleten történő hűtésével hajtják végre. Egyszerűen azt mondhatjuk, hogy a hipotermiát a hűtőközeg hűti, és több a következőket nyújtja:

Növelje az energiaterhelést,
A villamosenergia-fogyasztás csökkentése,
Csökkentési idő,
Egyenletesebb hőmérsékletű hűtés és
Az eredeti költség csökkentése.

Vegye figyelembe, hogy az egyszerű gőz-kompressziós hűtőrendszer teljesítményét nagyban javíthatja, ha folyékony hűtőközeget hűt tovább, és így a kondenzátor tekercsét elhagyja. Ez a túlhűtés folyékony hűtőközeggel mechanikus hűtési ciklus hozzáadásával érhető el normál párokban tömörítési ciklus. A hipotermia rendszer lehet dedikált mechanikus másodhűtési rendszer vagy integrált mechanikus másodhűtési rendszer (Khan és Zubair, 2000). Egy speciális mechanikus másodhűtési rendszerben két kondenzátor van, az egyik a főhurok és az előhűtő ciklusok mindegyikéhez, míg a komplex mechanikus másodhűtési rendszerekhez csak egy kondenzátor van, amely a fő hurok és az előhűtő ciklusnak szolgál.

Például az R-22 hipotermia 13C körülbelül 11% -kal növeli a hűtés hatását. Ha a hurkotól kívülről érkezik hipotermia, akkor minden fokos növekedés mellett a hipotermia növeli a rendszer átviteli kapacitását (körülbelül 1%). A hurkon belüli hipotermia nem lehet hatékony, mert ellensúlyozza a ciklus más részeiben bekövetkező hatásokat. Az újban kifejlesztett meglévő rendszerekhez mechanikus hipotermia adható. Ideális hely bármilyen hűtési folyamathoz, ahol több lehetőséget kell igényelni, vagy csökkenteni kell az üzemeltetési költségeket. Különböző alkalmazásokban költséghatékonynak bizonyult, és nagy szupermarketekben, raktárakban, gyárakban és más területeken ajánlott. Az 3.33 ábra a kereskedelmi hűtőberendezések tipikus alhűtőjét mutatja.