Systemy chłodnicze. Dwustopniowe systemy kaskadowe

Dwustopniowy system kaskadowy wykorzystuje dwie pary kompresorów, pracujących indywidualnie z różnymi czynnikami chłodniczymi, połączonymi ze sobą tak, że wyparka jeden system służy jako kondensator do niższej temperatury systemu (tj. parownik z pierwszą jednostką chłodzi skraplacz drugiej jednostki). W praktyce alternatywne podejście wykorzystuje wspólny kondensator z obwodem wspomagającym, aby zapewnić dwie osobne temperatury parownika.

W rzeczywistości układanie w stosy pozwala na eksploatację jednego z działów w niższych temperaturach i ciśnieniach niż byłoby to możliwe w przypadku tego samego rodzaju i wielkości systemu jednostopniowego. Pozwala również na użycie dwóch różnych czynników chłodniczych i może wytwarzać temperatury poniżej 150VC. Ryc. 3.38 pokazuje dwa etapy: chłodzenie kaskadowe układ, w którym układ kondensatora B 1 jest chłodzony w układzie parownika C 2. Ta lokalizacja umożliwia osiągnięcie bardzo niskich temperatur systemu parownika.

Schemat układu pokazano na ryc. 3.39, system skraplacza I, zwany pierwszym lub wysokim stopniem ciśnienia, z reguły wentylator chłodzi otaczające powietrze.

W niektórych przypadkach woda może być używana do chłodzenia powietrzem, co jest znacznie bardziej powszechne. Układ parownika użyłem do chłodzenia układu skraplacza II zwanego drugim lub niskim stopniem ciśnienia. Jednostka, którą jest układ parownika I i układ kondensatora II, jest często określana jako kondensator międzystopniowy lub kaskadowy. Jak już wspomniano, systemy kaskadowe zazwyczaj używają dwóch różnych czynników chłodniczych (tj. jednego INB na każdym etapie). Jeden typ jest używany dla niskiego stopnia, a drugi dla wyższego stopnia. Powód, dla którego dwa systemy chłodnicze zastosowały ten jeden system, nie może ekonomicznie zapewnić wysokiego stopnia kompresji danych, niezbędnego do uzyskania wymaganej temperatury parowania i kondensacji. Oczywiście, schemat Ts w dwóch etapach kaskadowego układu chłodniczego, jak pokazano na ryc. 3.39, że kompresor jest zmniejszona, a ilość obciążenia chłodniczego (wydajności) w parowniku wzrasta w wyniku kaskady (Cengel i bolce, 1998). Dlatego kaskada poprawia COP.