Koelsystemen. Oververhitting en onderkoeling
Oververhitting (verwijzend naar de oververhitting van koelmiddeldamp aan de uitlaat van de verdamper) en hypothermie (verwijzend naar de koelvloeistof die onderkoeling van de vloeistof verlaat condensator) zijn blijkbaar twee belangrijke processen in een praktisch stoomcompressiekoelsysteem en worden gebruikt om maximale prestaties (COP) te garanderen en om enkele technische problemen te voorkomen, zoals hieronder zal worden beschreven. 
Oververhitting In het proces van verdamping van het koelmiddel wordt volledig verdampt verkregen door de verdamper. Koude koelmiddeldamp gaat door de verdamper, warmte wordt geabsorbeerd voor stoomwarmte. Onder bepaalde omstandigheden verhogen dergelijke drukverliezen als gevolg van wrijving het volume van oververhitting.
Als oververhitting optreedt in de verdamper, wordt de enthalpie van het koelmiddel verhoogd, waardoor de extra warmte wordt verwijderd en het effect van de koelverdamper wordt vergroot. Als het wordt vermeld in de compressor zuiging, er vindt geen nuttige koeling plaats. In sommige systemen, de koellichaam-damp warmtewisselaars kan worden gebruikt voor het oververhitten van het verzadigde koelmiddel uit de koelvloeistof die uit de verdamper komt condensator (Afb. 3.32). Zoals te zien is in figuur 3.32, kan de warmtewisselaar een hoge systeem-COP bieden. Oververhitting van het koelmiddel kan worden verkregen in de compressor. In dit geval komt verzadigd koelmiddel de compressor binnen en oververhit, waardoor de druk toeneemt en de temperatuur stijgt. Oververhitting als gevolg van het compressieproces verbetert niet de efficiëntie van de cyclus, maar geweldige resultaten condensatieapparatuur en een grote compressor, de toevoerleiding. De toename van het koelingseffect, verkregen door overhitting bij de verdamper in de regel gecompenseerd door een afname van het koeleffect in de compressor. Omdat de volumestroomcompressor constant is, neemt de massastroomsnelheid en het koeleffect af, vermindert de koelmiddeldichtheid veroorzaakt door oververhitting. In de praktijk is het algemeen bekend dat er verliezen zijn in de koelcapaciteit 1% voor elke 2.5C-oververhittingszuigleiding. De isolatie van de aanzuigleiding is de beslissing om warmtewinst te minimaliseren. Koeling is het proces waarbij overtollige warmte uit de oververhitte koelmiddeldamp wordt verwijderd, en indien bereikt met een extern effect, zal hij nuttiger zijn voor de COP. Koeling wordt vaak als ongepast beschouwd vanwege de lage temperatuur (minder dan 10 C) en een klein aantal beschikbare energie.
Hypothermie Dit proces van koeling van vloeibaar koelmiddel onder de condensatietemperatuur in de druk (Fig. 3.32). Onderkoeling zorgt ervoor dat 100% van het vloeibare koelmiddel in het expansieapparaat komt, waardoor wordt voorkomen dat stoombellen de koelmiddelstroom door de expansieklep. Als onderkoeling wordt veroorzaakt door de methode van warmteoverdracht voor externe koelcyclus, wordt het koelmiddeleffect van het systeem versterkt, omdat de onderkoelde vloeistof minder enthalpie is dan verzadigde vloeistof. Onderkoeling wordt uitgevoerd door het vloeistofleidingsysteem te koelen met een hogere temperatuur. Eenvoudig gezegd kunnen we zeggen dat onderkoeling wordt gekoeld door het koelmiddel en meer biedt respectievelijk het volgende: Verhoog de energiebelasting,
Vermindering van het elektriciteitsverbruik,
Reductie pulldown tijd,
Meer gelijkmatige temperatuurkoeling en
Verlaging van de oorspronkelijke kosten. Merk op dat de prestaties van een eenvoudig koelsysteem met stoomcompressie aanzienlijk kunnen worden verbeterd door vloeibaar koelmiddel verder te koelen en de condensorspiraal te verlaten. Dit is de onderkoeling vloeibaar koelmiddel kan worden bereikt door toevoeging van mechanische onderkoeling in normale paren compressiecyclus. Hypothermie-systeem kan een specifiek mechanisch onderkoelsysteem zijn of een geïntegreerd mechanisch onderkoelsysteem (Khan en Zubair, 2000). In een speciaal mechanisch onderkoelsysteem zijn er twee condensors, één voor elk van de hoofdlus- en subkoelercyclus, terwijl voor complex mechanisch-onderkoelsysteem er slechts één condensator is die dienst doet als hoofdlus en subkoelercyclus. Hypothermie R-22 13C verhoogt bijvoorbeeld het effect van koeling met ongeveer 11%. Als hypothermie van buiten de lus wordt ontvangen, zal elke graadverhoging hypothermie toelaten om de doorvoercapaciteit van het systeem te vergroten (ongeveer 1%). Onderkoeling in de lus kan niet effectief zijn, omdat het de effecten in andere delen van de cyclus compenseert. Mechanische hypothermie kan worden toegevoegd aan bestaande systemen die in de nieuwe zijn ontwikkeld. Het is de ideale plek voor elk koelproces waarbij meer kansen nodig zijn of operationele kosten moeten worden gereduceerd. Het bleek kosteneffectief te zijn in een verscheidenheid aan toepassingen en wordt aanbevolen voor grote supermarkten, magazijnen, fabrieken en andere Fig. 3.33 toont een typische subkoeler voor commerciële koelapparatuur. 
..
|