Kaip vyksta šilumos valdymo šaldymo ciklas?
Koks yra šaldymo ciklo darbo procesas?
1. Šaldymo ciklo paslaptis
Šaldymas, kaip nepakeičiama šiuolaikinio gyvenimo dalis, plačiai naudojamas šaldymo įrangoje, pavyzdžiui, šaldytuvuose, oro kondicionieriuose, šaldymo kamerose ir kt.
Šaldymo ciklas yra sudėtingų fizinių procesų serija, kurios metu šiluma perduodama iš žemos temperatūros objektų (pvz., šaldytuvų vidaus, šaldymo saugyklos ir kt.) į aukštos temperatūros objektus (pvz., lauko aplinką), taip išgaunant šaldymas ir vėsinimas.
2. Pagrindiniai šaldymo ciklo komponentai
Šaldymo ciklo sistemą daugiausia sudaro keturios pagrindinės dalys: kompresorius, kondensatorius, išsiplėtimo vožtuvas ir garintuvas. Šios keturios dalys užbaigia visą šaldymo ciklo procesą per šaltnešio srautą.
Kompresorius:
Kompresorius yra viso šaldymo ciklo širdis. Jis yra atsakingas už žemos temperatūros ir žemo slėgio šaltnešio garų įkvėpimą ir mechaninio suspaudimo būdu jų pavertimą aukštos temperatūros ir aukšto slėgio dujomis.
Šio proceso metu šaltnešio temperatūra smarkiai pakyla, suteikdama reikiamą šilumą tolesniam kondensacijos procesui.
Kondensatorius:
Kondensatorius yra aukštos temperatūros ir aukšto slėgio šaldymo ciklo skyriuje. Po kompresoriaus suspaustos aukštos temperatūros ir aukšto slėgio šaltnešio dujos patenka į kondensatorių ir perduoda šilumą į aplinką per šilumos mainus su išorine aplinka (pvz., oru ar vandeniu), taip kondensuodamosi į aukšto slėgio skystį. .
Dėl šio proceso sumažėja aušalo temperatūra ir slėgis.
Išsiplėtimo vožtuvas:
Išsiplėtimo vožtuvas yra pagrindinis komponentas, jungiantis kondensatorių ir garintuvą. Jis droseliuoja ir sumažina aukšto slėgio skysčio slėgį, kad šaltnešis, prieš patekdamas į garintuvą, pasiektų tinkamą žemos temperatūros ir žemo slėgio būseną.
Šiame procese aušalo temperatūra ir slėgis bus žymiai sumažintas, pasiruošimas tolesniam garavimo ir šilumos absorbcijos procesui.
Garintuvas:
Garintuvas yra žemos temperatūros ir žemo slėgio šaldymo ciklo sekcija. Čia žemos temperatūros ir žemo slėgio šaltnešio skystis sugeria šilumą iš supančios aplinkos ir garuodamas virsta garais.
Šio proceso metu garintuvo ir jį supančios aplinkos temperatūra žymiai nukris, todėl bus pasiektas šaldymo efektas. Išgaruoti šaltnešio garai vėl įsiurbiami į kompresorių, kad būtų pradėtas naujas cirkuliacijos ciklas.
3. Šaldymo ciklo darbo procesas
Šaldymo ciklo darbo procesą galima apibendrinti į keturis pagrindinius etapus: garavimą, suspaudimą, kondensaciją ir plėtimąsi.
Garavimo etapas:
Garintuve žemos temperatūros ir žemo slėgio šaltnešio skystis išgaruodamas sugeria supančios aplinkos šilumą ir virsta garais. Šio proceso metu garintuvo ir jį supančios aplinkos temperatūra gerokai nukris.
Suspaudimo stadija:
Išgaruoti šaltnešio garai įsiurbiami į kompresorių ir suspaudžiami į aukštos temperatūros ir aukšto slėgio dujas. Šio proceso metu šaltnešio temperatūra smarkiai pakyla.
Kondensacijos stadija:
Po aukštos temperatūros ir aukšto PRJei šaltnešio dujos patenka į kondensatorių, jos išskiria šilumą per šilumos mainus su išorine aplinka ir kondensuojasi į aukšto slėgio skystį. Šio proceso metu krenta ir šaltnešio temperatūra, ir slėgis.
Išplėtimo etapas:
Aukšto slėgio skystas šaltnešis patenka į garintuvą po droselio ir sumažinus slėgį per išsiplėtimo vožtuvą ir vėl pradeda garavimo bei šilumos sugėrimo procesą. Šio proceso metu aušalo temperatūra ir slėgis žymiai sumažėja, ruošiantis naujam cirkuliacijos etapui.
4. Šaldymo ciklo darbo procesas
Vienas iš svarbių šaldymo ciklo parametrų yra veikimo koeficientas (COP), kuris atspindi šaldymo įrenginio darbo našumą.
Kuo didesnė COP vertė, tuo didesnę aušinimo galią šaldymo įrenginys gali pagaminti sunaudodamas tą patį energijos kiekį. Praktikoje, siekiant geros ekonominės naudos ir aplinkos apsaugos poveikio, tokie parametrai kaip šaldymo temperatūra paprastai koreguojami pagal faktinius poreikius, siekiant užtikrinti, kad COP vertė išliktų protingame diapazone.
5. Šaldymo ciklų įvairovė
Šaldymo ciklai neapsiriboja aukščiau minėtais kompresinio šaldymo ciklais, bet apima ir absorbcinio šaldymo ciklus, adsorbcinio šaldymo ciklus, šaldymo garo srovėmis ciklus ir puslaidininkinį šaldymą.
Šie skirtingi šaldymo ciklų tipai turi savo ypatybes ir taikymo scenarijus ir kartu sudaro turtingą šaldymo technologijų sistemą.
Santrauka:
Šaldymo ciklas yra sudėtingas fizinis procesas. Visas procesas pasiekiamas koordinuojant pagrindinių komponentų, tokių kaip kompresoriai, kondensatoriai, išsiplėtimo vožtuvai ir garintuvai, darbą. Šaltnešis nepertraukiamai cirkuliuoja uždaroje šaldymo sistemoje, todėl pasiekiamas tikslas perduoti šilumą iš žemos temperatūros objektų į aukštos temperatūros objektus.
