Как из компрессора от холодильника сделать насос: Как сделать воздушный компрессор из старого холодильника

Возьмите на заметку: тепловые насосы из холодильника часто используют для обогрева небольших помещений и строений бытового назначения. Это может быть гараж или небольшой сарай.

Первый канал будет запускать в морозилку воздух, а второй выпускать. При этом происходят физические процессы, которые заставляют конденсатор нагреваться.

Применение кондиционера

Схема теплонасоса из кондиционера

Особенность кондиционера заключается в том, что по принципу работы он напоминает тепловой насос.

Но, есть некоторые отличия. Прежде всего, стоит отметить температурный режим работы климатической техники. Сплит-системы не желательно использовать при низких температурах.

Чтобы изготовить теплонасос из кондиционера, необходимо провести ряд модификаций и перепланировок:

Особенности тепловых насосов Daikin (Дайкин): https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/teplonasosy-dajkin. html

1. Первый способ сборки насоса заключается в переделки кондиционера. В этом случае наружный и внутренний блок меняются местами. Во внутреннем блоке находится испаритель, который нужен для передачи низкопотенциального тепла. Во внешнем же блоке установлен конденсатор, который передает тепловую энергию. В качестве теплоносителя системы отопления может использоваться как воздух, так и вода. Во втором случае конденсатор монтируется в специальный резервуар, где будет проводиться передача тепла.
2. Второй способ заключается в установке в систему четырех ходового переключающего клапана. Выполнить такую работу смогут только профессионалы. Особенно это касается установки теплового зонда.
3. Третий вариант заключается в полной разборке климатической техники. Детали используются для сборки теплонасоса по обычной схеме: испаритель – компрессор – конденсатор.

К сборке теплового насоса на основе кондиционера стоит подойти очень внимательно и лучше привлечь профессионала. От правильности сборки будет зависеть продуктивность агрегата.

Перед тем как приступать к сборке теплонасоса, стоит задуматься над утеплением дома. Если строение обладает низкими теплоизоляционными свойствами, то эффективность использования насоса и других источников тепла значительно снизиться.

Такие насосы лучше использовать в низкотемпературных системах отопления. В данном случае оптимальным вариантом станет теплый пол. Учитывая все особенности сборки, вполне реально соорудить тепловой насос своими руками.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно разъясняет схему использования теплового насоса, сделанного из кондиционера своими руками:

Тепловой насос своими руками из холодильника — Стройка дома от и до

Такая штука, как тепловой насос – весьма выгодный вариант обогрева дома. Ведь его коэффициент полезного действия очень высок: затратив один киловатт электроэнергии для работы данного насоса, он дает тепловой энергии до пяти киловатт. Принцип его работы тот же, что и у холодильника, только в обратном порядке. То есть холодильник, работая, забирает тепло у положенных в камеру продуктов, а затем выводит его наружу. Насос же, напротив, забирает это тепло снаружи: из воздуха, воды, грунта или льда, в зависимости от конструкции. Поэтому вполне возможно соорудить тепловой насос своими руками из холодильника.

То есть если мы, грубо говоря, выбросим всё ненужное – дверцы, полочки, сам корпус холодильника – то получим самый настоящий тепловой насос, который будет состоять из компрессора, перекачивающего охлаждающую жидкость (фреон) по замкнутому круговому контуру. Когда компрессор работает, в узкой части этого контура нагнетается давление, за счет чего происходит нагрев, а при расширении прохода давление уменьшается и, соответственно, происходит охлаждение. Фреон при этом то нагревается, испаряясь, то охлаждается и вновь конденсируется.

Если конденсатор и испаритель у холодильника превратить в теплообменные элементы, то мы сможем забирать тепло из внешней среды, а дом свой таким образом обогреем. В принципе, сделать всё это достаточно просто, только надо учесть некоторые нюансы:

• Передавая тепло, надо по пути его не потерять, поэтому систему труб нужно тщательно продумать. Они должны быть соединены герметично, а сверху хорошо изолированы.
• В самом доме необходимо предусмотреть хорошую теплоизоляцию. Ведь если стены не держат тепло, то применние насоса не имеет смысла.
• Источник тепла во внешней среде должен быть достаточным для того, чтобы обогревать дом. То есть хорошо иметь большой участок земли или водоем. Также можно пробурить глубокую скважину.
• Элементы отопления при этом рекомендуется применять такие, которые потребляют небольшую мощность. В частности, неплохо использовать теплые полы.
• В качестве охлаждающей жидкости лучше использовать смесь фреона и воды.
• Подземный теплообменник стройте подальше от дома, желательно, чтобы на него попадали лучи солнца (для защиты от промерзания).

В том случае, если все необходимые предпосылки имеются, можно начинать изготавливать тепловой насос своими руками из холодильника. А работать он будет обязательно, что бы там ни говорили скептики – ведь работают же холодильники.

схема теплообменника, фреон-вода, контроллер самодельный, компрессор сплит

Для хозяев частных домой всегда остро стоит вопрос обогрева дома. Можно использовать центральное газовое или водное отопление, но можно изучить и другие варианты. Такой альтернативой является тепловой насос. Сэкономить можно с помощью самостоятельного сооружения, используя старую технику.

Принцип работы и схема теплового насоса

Теплонасосы способны работают от натуральных источников энергии. Прибор выделяет тепло без дизельного или твердого топлива.

При обустройстве отопительной системы главную роль занимает теплонасос. Его постройка требует особого внимания.

Сам насос не может выделить тепло, он просто переносит его в дом. На это требуется небольшое количество электричества. Достаточно иметь тепловой насос и внешний источник энергии для обогрева здания. Работает насос противоположно холодильнику. Тепло забирается снаружи и направляется в помещение.

Схема теплового насоса:

1. Компрессор – промежуточный элемент системы;
2. Испаритель – элемент передачи низкопотенциальной энергии;
3. Дроссельный клапан – по нему перемещается фреон в испаритель;
4. Конденсатор – в нем хладагент охлаждается и отдает свое тепло.

Сначала энергия выделяется из природных источников и попадает в испаритель. Дальше тепло передается фреону. В компрессоре хладагент поддается высокому давлению и его температура повышается. Дальше фреон направляется в конденсатор, где и происходит его отдача отопительной системе. Хладагент возвращается в испаритель, где процесс повторяется.

Энергосберегающие трубы для сохранения энергии помогут сэкономить и сберечь тепло. Как установить такую систему можно узнать на сайте: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/energosberegayushchie-sistemy

Самодельный тепловой насос из холодильника: этапы создания

Тепловой насос – достаточно дорогой прибор. Но при желании можно своими руками соорудить устройство из старого холодильника или кондиционера. Холодильное устройство имеет в своей системе две необходимые для насоса детали – конденсатор и компрессор.

Этапы сборки теплового насоса из холодильника:

1. Сначала собирается конденсатор. На вид это волнистый элемент. В холодильнике он размещен сзади.
2. Конденсатор необходимо уложить в прочный каркас, который хорошо удерживает тепло и переносит действие высоких температур. В определенных случаях приходится разрезать тару, чтобы беспроблемно установить конденсатор. По окончанию монтажа емкость сваривается.
3. Дальше идет установка компрессора. Необходимо, чтобы агрегат был в хорошем состоянии.
4. Функцию испарителя выполняет обыкновенная пластиковая бочка.
5. Когда все будет подготовлены, следует скрепить элементы между собой. К отопительной системе теплообменник крепится трубами из ПВХ.

Так получается самодельный тепловой насос. Закачку фреона должен проводит профессионал, так как жидкость непроста в работе. К тому же для ее закачки необходимо иметь специальное оборудование.

Тепловые насосы из старой бытовой техники отлично подходят для обогрева небольших помещений хозяйственного назначения.

Холодильник может выполнить роль радиатора. Потребуется сделать два воздухоотвода, которые обеспечат его циркуляцию. Один отвод принимает холодный воздух, второй – выпускает горячий.

Биогаз набирает популярность, как альтернативный источник энергии. О его преимуществах читайте в статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/biogaz-svoimi-rukami

Виды теплонасосов: нюансы работы теплообменника фреон-вода

Природный источник энергии может представлять собой систему скважинного типа, грунтового или водоемного. Каждый вариант уникальный. Отличается принцип работы и монтаж.

Когда источником энергии является скважина, необходимо пробурить соответствующее отверстие в земли. В 1 м источника можно добыть 50-60 Вт энергии. Для нормальной работы теплонасоса потребуется 20 м.

Особенности получения энергии со скважины:

1. Главные плюсы – компактность и большая теплоотдача;
2. Минус – сложности при бурении скважины.

Когда источником тепла выступает грунт, то труба залегает на глубину ниже уровня промерзания земли. Для укладки трубы можно вырыть котлован или траншею.

Добыча энергии с земли достаточно трудный процесс, который требует большой площади, которая не будет доступной к эксплуатации.

Если поблизости размещены водоемы, то можно положить трубу в источник воды. Главное требование – достаточная глубина. В 1 кв м воды можно получить 30 Вт энергии. Для фиксации труб на глубине к ним прикрепляется груз.

В некоторых случаях в качестве источника используют воздух. Такой насос содержит хладагент. В этом случае подходит фреон из холодильника. Вещество забирает тепло из воздуха и отдает помещению.

Все составляющие солнечной батареи доступны и не дороги. И собрать конструкцию можно своими руками. обо всех этапах работы читайте в следующем материале: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami

Контроллер для теплового насоса и другие элементы системы вода-вода

Трубы помещаются в ближайший водой в достаточно глубиной. Важно, чтобы вода полностью не промерзала. Конденсатор подключается к отопительной системе дома. Сама работа имеет 4 этапа.

Этапы работы насоса вода-вода:

1. Хладагент принимает тепло от внешнего источника, нагревается и закипает;
2. Фреон в виде газа поступает в компрессор, там он сжимается под давлением;
3. Теплоотдача отопительной системе, хладагент снова принимает жидкое состояние;
4. Фреон возвращается на изначальные позиции и готов к принятию тепла.

Главное в данной системе – компрессор. Фреон не сможет самостоятельно сконденсироваться, если в доме высокая температура. Для этого потребуется повышенное давление, что и выполняет данный элемент.

Так теплонасос берет наружное тепло, добавляет собственное, а также нагревается в компрессоре. Водный источник охлаждается, а дом обогревается. Автоматику работы гарантирует контроллер. Все данные отмечены на датчиках давления и температуры.

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника (видео)

Тепловой насос имеет простой принцип работы. Переделка существующей сплит-системы требует особых знаний, но можно черпать энергию из натуральных источников. Ими может послужить колодец, грунт, водоем, воздух.

Электронасос из старого холодильника. Как сделать электронасос из подручных материалов

Вакуумный насос холодильного компрессора

Холодильный компрессор в старом или сломанном холодильнике / морозильнике или кондиционере можно использовать в качестве недорогого вакуумного насоса для систем с низким вакуумом (пока компрессор еще работает). Я использовал насос из морозильной камеры 25-летней давности, которая перестала работать, когда вылился хладагент. Предполагаемая работа компрессора — сжатие газообразного хладагента от нескольких десятков фунтов на квадратный дюйм до пары сотен. Тем не менее, он по-прежнему достаточно хорошо работает как вакуумный насос.

Компрессор поршневого типа, который у меня есть, способен создавать разрежение около 27 дюймов ртутного столба (около 75 торр). Ниже приведено изображение вакуумметра во время откачки. Чтобы получить еще более высокий вакуум, выходной порт компрессора может быть перекачан с помощью другого вакуумного насоса или каскадирован с другим компрессором охлаждения (добавление третьего компрессора для создания еще более высокого вакуума будет иметь минимальный эффект). При накачивании выходного отверстия моего компрессора до 250 Торр с помощью небольшого роторно-лопастного вакуумного насоса я смог создать вакуум около 50 Торр с помощью компрессора.

Есть несколько проблем с использованием холодильных компрессоров в качестве вакуумных насосов. В холодильной системе циркулирующий хладагент смешивается с маслом, чтобы компрессор оставался смазанным. Циркулирующая смесь также обеспечивает охлаждение компрессора. При использовании в качестве вакуумного насоса компрессор больше не получает смазку или охлаждение, которые обеспечивались хладагентом. Компрессор следует периодически смазывать, медленно добавляя немного масла во впускное отверстие во время работы компрессора. Выходное отверстие будет иметь тенденцию выплевывать масло, а также выделять масляный туман (который опасен для здоровья), поэтому следует установить фильтр. Некоторые компрессоры поставляются с дополнительными линиями для охлаждения (эти линии можно увидеть на задней панели моего компрессора на изображениях ниже). Если компрессор будет работать в течение длительного периода времени, по этим трубопроводам может циркулировать охлаждающая жидкость (например, этиленгликоль и вода или спирт и вода). Компрессоры без этих дополнительных линий должны быть ограничены короткими пробегами, чтобы предотвратить перегрев.

Чтобы упростить смазку насоса, я добавил к впускному и выпускному отверстиям набор банок с трубкой и игольчатым клапаном, соединяющими две банки. Любое масло, которое выливается из компрессора, хранится в выпускном сосуде. Чтобы смазать насос, все, что мне нужно сделать, это немного приоткрыть клапан, чтобы перелить часть масла во впускной сосуд. Я также добавил еще одну банку после выпускного отверстия и наполнил ее ватой, чтобы она действовала как фильтр масляного тумана.

Все соединено медными трубками, а трубки приклеены эпоксидной смолой к крышкам банок.Впускной сосуд покрыт эпоксидной смолой к крышке, чтобы сторона низкого давления системы была максимально герметичной. Соединения с клапаном также покрыты эпоксидной смолой. При откачке выпускного отверстия вспомогательным насосом выпускные стаканы и крышки фильтра масляного тумана заклеиваются изолентой. Эти банки нельзя закрывать эпоксидной смолой, поэтому масло и хлопок можно заменить (охлаждающее масло можно купить в магазине автозапчастей, вероятно, лучше всего будет масло с высокой вязкостью). Окончательный результат показан ниже (щелкните эскизы, чтобы увеличить изображение).

diy воздушный компрессорный насос

Вакуумный насос сам по себе не устранит засоры в холодильных системах

Если не будут предприняты другие действия, использование вакуумного насоса для откачивания охлаждающей системы с R134a почти наверняка не приведет к постоянному разрешению засорения частицами или влагой.Это верно независимо от того, насколько глубокий вакуум или как долго работает вакуумный насос.

Проблемы с влажностью — В те времена, когда в холодильных системах использовался старый добрый хладагент, поглощающий озон R12, и минеральное масло в компрессоре, влага могла быть удалена из всей системы, включая масло, просто подключив вакуумный насос и погрузив систему в довольно глубокий вакуум. Любая влага испаряется из масла при таком низком давлении и выходит из системы в виде пара через вакуумный насос.Перенесемся в наши дни, и теперь мы используем более экологически чистые хладагенты, такие как R134a, для которого требуется синтетическое масло для компрессора.

Компрессоры Danfoss / Secop BD 35 и BD 50 поставляются заполненными маслом на основе сложного полиэфира (POE), которое чрезвычайно гигроскопично, то есть удерживает любую проходящую влажность и не отпускает ее легко. Фактически, масло образует молекулярную связь с влагой, и независимо от того, насколько глубокий вакуум применяется или как долго, эти надоедливые молекулы влаги будут оставаться в ловушке в масле, если не будет задействован другой элемент, а этот элемент высокая температура.

Определенное количество масла всегда течет по системе вместе с хладагентом, и если какие-либо молекулы влаги присутствуют на отверстии расширительного клапана или на конце испарительной трубки крышки, они могут замерзнуть и заблокировать поток хладагента. Нагревание этих участков — единственный способ высвободить молекулы влаги из масла.

Стандартная практика охлаждения требует процесса, называемого тройным отводом , для удаления влаги из системы охлаждения или кондиционирования воздуха, содержащей масло POE, и выполняется следующим образом:

1. Соберите хладагент и откачайте систему до хорошего вакуума.Добавьте азот до нулевого давления.
2. Замените или добавьте фильтр / осушитель на жидкостной линии.
3. Залить азот через систему при нагревании соответствующих участков, например расширительного клапана или конца колпачковой трубки испарителя.
4. Вакуумируйте систему, затем повторите шаг 3.
5. Вакуумируйте систему, затем повторите шаг 3 еще раз.
6. Слейте воду из системы и заправьте хладагентом.

Если описанное выше невозможно или нецелесообразно, некоторые заявили об успешном решении проблемы, просто заменив или установив фильтр / осушитель на жидкостной линии, а затем неоднократно нагревая проблемную область до восстановления нормальной работы.

Засорение частицами — Достаточно крошечной частицы мусора, чтобы вызвать хаос, когда она находит путь к входу в колпачок и блокирует его. Все время, пока компрессор работает, он будет оставаться там, скованный высоким давлением компрессора с одной стороны и всасыванием с другой.

Простое выключение системы на время и выравнивание давлений может быть всем, что требуется для вытеснения частицы, а покачивание и постукивание по этой секции трубки вместе с ее переориентацией может просто отправить ее в неподвижное состояние. угол, где это не вызовет дальнейших хлопот….. по крайней мере на время.

Могут пройти часы, недели, месяцы или даже годы, прежде чем при правильном стечении обстоятельств частица снова окажется у входа в колпачок и вызовет больше проблем, и часто катализатором может быть бурный проход. Воздействие на систему долгого и глубокого вакуума может обеспечить кратковременное облегчение и много ликования за счет перемещения обломков, но крайне маловероятно, что какая-либо частица будет высосана из системы вакуумом. Гораздо более вероятным результатом будет то, что частица останется в системе в виде спящего гремлина, который нанесет новый удар в самый неподходящий момент, обычно вдали от цивилизации.

Засорение частицами может быть устранено в поле одним из двух способов:

1. Заменить испаритель, или
2. Установите колпачок трубки фильтра.

Замена всего испарителя и набора трубок, который обычно также включает в себя колпачок, может быть выполнен водителем лодки без каких-либо специальных инструментов или ноу-хау в области охлаждения. Добавление фильтра / осушителя на жидкостной линии непосредственно перед секцией колпачковой трубки или его замена, если она уже есть, предотвратит попадание каких-либо других частиц выше по потоку в конец колпачковой трубки.

Если испаритель и фильтр / осушитель поставляются предварительно заправленными хладагентом и с самоуплотняющимися соединениями, обычно нет необходимости возиться с остальной частью системы или хладагентом, хотя небольшая корректировка уровня заряда может потребуются в какой-то момент.

Другой надежный способ устранить засорение частицами колпачковой трубки — заменить короткую секцию трубки, на которой проходит переход от жидкостной линии к колпачковой трубке, на фильтр колпачковой трубки. Это требует хорошего доступа к соответствующему участку трубопровода и должно выполняться техником, обладающим соответствующими инструментами и навыками.Фильтр устанавливается в систему, в которой не осталось хладагента, и перед заправкой потребуется его откачать и добавить или заменить фильтр / осушитель на линии жидкости.

Оба вышеперечисленных метода устранят засорение частицами и предотвратят дальнейшее возникновение, в то время как одна только откачка системы обеспечит временное облегчение.

Независимо от того, с каким типом засорения вы столкнулись, остерегайтесь любого техника, который скажет, что только его волшебный вакуумный насос навсегда устранит проблему.

Применения термодинамики: тепловые насосы и холодильники

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите использование тепловых двигателей в тепловых насосах и холодильниках.
• Продемонстрируйте, как тепловой насос работает для обогрева внутреннего пространства.
• Объясните разницу между тепловыми насосами и холодильниками.
• Рассчитайте коэффициент полезного действия теплового насоса.

Рис. 1. Практически в каждом доме есть холодильник. Большинство людей не осознают, что они тоже делят свои дома с тепловым насосом. (кредит: Id1337x, Wikimedia Commons)

Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют передачу тепла от холода к горячему. Это тепловые двигатели, работающие задом наперед. Мы говорим «в обратном направлении», а не в обратном направлении, потому что, за исключением двигателей Карно, все тепловые двигатели, хотя они и могут работать в обратном направлении, не могут быть полностью изменены.Передача тепла происходит из холодного резервуара Q _c и в горячий. Для этого требуется ввод работы Вт , который также преобразуется в теплообмен. Таким образом, теплопередача к горячему резервуару составляет Q _h = Q _c + W . (Обратите внимание, что Q _h , Q _c и W положительны, их направления указаны на схемах, а не знаком.) Тепловой насос предназначен для передачи тепла Q _h происходить в теплой среде, например, в доме зимой.Задача кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла происходила из прохладной окружающей среды, такой как охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем температура окружающей среды. (Фактически, тепловой насос может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и нагревательный элемент в одном устройстве. В этом разделе мы сконцентрируемся на его режиме обогрева.)

Рис. 2. Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники — это тепловые двигатели, работающие в обратном направлении.Показанный здесь основан на (реверсивном) двигателе Карно. (а) Принципиальная схема, показывающая передачу тепла из холодного резервуара в теплый резервуар с помощью теплового насоса. Направления W , Q _h и Q _c противоположны тем, которые были бы в тепловом двигателе. (b) диаграмма для цикла Карно, аналогичная показанной на рисунке 3, но в обратном порядке по пути ADCBA. Площадь внутри цикла отрицательная, что означает, что имеется сетевой ввод. Имеется передача тепла Q _c в систему из холодного резервуара по пути DC и передача тепла Q _h из системы в горячий резервуар по пути BA.

Тепловые насосы

Огромным преимуществом использования теплового насоса для поддержания тепла в доме, а не просто сжигания топлива, является то, что тепловой насос подает Q _h = Q _c + W . Теплоотдача происходит от наружного воздуха даже при температуре ниже нуля в помещение. Вы платите только за Вт и получаете дополнительную теплоотдачу Q _c извне бесплатно; во многих случаях в отапливаемое пространство передается как минимум вдвое больше энергии, чем используется для работы теплового насоса.Когда вы сжигаете топливо, чтобы согреться, вы платите за все. Недостатком является то, что затраты на работу (требуемые вторым законом термодинамики) иногда дороже, чем простое сжигание топлива, особенно если работа выполняется с помощью электроэнергии.

Основные компоненты теплового насоса в режиме нагрева показаны на рисунке 3. Используется рабочая жидкость, например хладагент, не содержащий CFC. В наружных змеевиках (испарителе) теплоотдача Q _c происходит к рабочему телу из холодного наружного воздуха, превращая его в газ.

Рис. 3. Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) конденсатор, (2) расширительный клапан, (3) испаритель и (4) компрессор. В режиме обогрева теплопередача Q _c происходит к рабочему телу в испарителе (3) из более холодного наружного воздуха, превращая его в газ. Компрессор с электроприводом (4) увеличивает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора (1) внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура в помещении, передача тепла от газа к комнате происходит, когда газ конденсируется в жидкость.Затем рабочая жидкость охлаждается, поскольку она течет обратно через расширительный клапан (2) к змеевикам испарителя наружного блока.

Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W ) повышает температуру и давление газа и направляет его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, происходит передача тепла в комнату, и газ конденсируется в жидкость. Затем жидкость возвращается через редукционный клапан к змеевикам испарителя наружного блока, охлаждаясь за счет расширения.(В цикле охлаждения змеевики испарителя и конденсатора меняются ролями, и направление потока жидкости меняется на противоположное.)

О качестве теплового насоса судят по тому, сколько тепла Q _h происходит в теплом помещении, по сравнению с тем, сколько работы требуется Вт . Исходя из отношения того, что вы получаете к затраченным средствам, мы определяем коэффициент полезного действия теплового насоса ( COP _л.с. ) как [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex].

Поскольку эффективность теплового двигателя составляет [латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], мы видим, что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], важный и интересный факт. Во-первых, поскольку КПД любого теплового двигателя меньше 1, это означает, что COP _л.с. всегда больше 1, то есть тепловой насос всегда имеет большую теплопередачу Q _ч , чем затраченные усилия. Это. Во-вторых, это означает, что тепловые насосы лучше всего работают при небольших перепадах температур.Эффективность идеального двигателя Карно составляет [латексный] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ left (\ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \ справа) \\ [/ латекс]; таким образом, чем меньше разница температур, тем меньше КПД и больше COP _л.с. (потому что [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex] ). Другими словами, тепловые насосы не так хорошо работают в очень холодном климате, как в более умеренном.

Трение и другие необратимые процессы снижают эффективность теплового двигателя, но они приносят пользу работе теплового насоса , а не — вместо этого они уменьшают затраты труда, преобразовывая часть его в теплоотдачу обратно в холодный резервуар, прежде чем он попадет в Тепловой насос.

Рис. 4. Когда реальный тепловой двигатель работает в обратном направлении, часть запланированной работы ( W, ) идет на теплопередачу, прежде чем она попадет в тепловую машину, тем самым снижая ее коэффициент полезного действия. На этом рисунке W ′ представляет часть W , которая идет в тепловой насос, в то время как оставшаяся часть W теряется в виде теплоты трения ( Q _f ) в холодный резервуар. Если бы все W ушло в тепловой насос, тогда Q _h было бы больше.В лучшем тепловом насосе используются адиабатические и изотермические процессы, поскольку теоретически не было бы диссипативных процессов, уменьшающих передачу тепла в горячий резервуар.

Пример 1. Лучший [латексный] COP _ {\ text {hp}} \\ [/ latex] теплового насоса для домашнего использования

Тепловой насос, используемый для обогрева дома, должен использовать цикл, который производит рабочую жидкость при температурах, превышающих обычную температуру в помещении, чтобы могла происходить передача тепла внутрь. Точно так же он должен производить рабочую жидкость при температурах ниже, чем температура наружного воздуха, чтобы передача тепла происходила извне.Следовательно, его горячая и холодная температура резервуара не может быть слишком близкой, что ограничивает его COP _л.с. . (См. Рис. 5.) Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для такого теплового насоса, если температура горячего резервуара составляет 45,0 ° C, а температура холодного резервуара —15,0 ° C?

Стратегия

Перевернутый двигатель Карно обеспечивает наилучшую производительность в качестве теплового насоса. Как отмечалось выше, [latex] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], поэтому нам нужно сначала рассчитать эффективность Карно для решения этой проблемы.

Решение

КПД Карно по абсолютной температуре определяется по формуле:

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \\ [/ latex].

Температура в кельвинах составляет T _h = 318 K и T _c = 258 K, так что

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {258 \ text {K}} {318 \ text {K}} = 0,1887 \\ [/ latex].

Таким образом, из обсуждения выше,

[латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} = \ frac {1} {0.1887} = 5,30 \\ [/ latex], или [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} = \ frac {1} {0,1887} = 5,30 \\ [/ latex] так что Q _h = 5,30 W.

Обсуждение

Этот результат означает, что теплопередача тепловым насосом в 5,30 раз больше, чем вложенная в него работа. Это будет стоить в 5,30 раза больше для той же теплопередачи от электрического комнатного обогревателя, чем для теплопередачи, производимой этим тепловым насосом. Это не нарушение сохранения энергии. Холодный окружающий воздух обеспечивает 4.3 Дж на 1 Дж работы от розетки.

Рис. 5. Передача тепла снаружи внутрь, а также работа, проделанная для запуска насоса, происходит в тепловом насосе, показанном в примере выше. Обратите внимание, что холодная температура, создаваемая тепловым насосом, ниже, чем температура наружного воздуха, поэтому происходит передача тепла рабочей жидкости. Компрессор насоса создает температуру выше температуры в помещении для передачи тепла в дом.

Рисунок 6.В жаркую погоду происходит передача тепла от воздуха внутри помещения к воздуху снаружи, охлаждая помещение. В прохладную погоду происходит передача тепла от воздуха снаружи к воздуху внутри, нагревая помещение. Это переключение достигается за счет изменения направления потока рабочей жидкости на противоположное.

Настоящие тепловые насосы работают не так хорошо, как идеальные в предыдущем примере; их значения COP _л.с. колеблются от 2 до 4. Этот диапазон означает, что теплопередача Q _h от тепловых насосов в 2–4 раза больше, чем работа, вложенная в них W .Однако их экономическая осуществимость все еще ограничена, поскольку W обычно получают за счет электроэнергии, которая стоит больше на джоуль, чем передача тепла путем сжигания топлива, такого как природный газ. Кроме того, первоначальная стоимость теплового насоса выше, чем у многих печей, поэтому тепловой насос должен работать дольше, чтобы возместить его стоимость. Тепловые насосы, скорее всего, будут экономически более выгодными, если зимние температуры мягкие, электричество относительно дешево, а другие виды топлива относительно дороги.Кроме того, поскольку они могут охладить или обогреть помещение, они имеют преимущества там, где также желательно охлаждение в летние месяцы. Таким образом, одни из лучших мест для установки тепловых насосов — теплый летний климат с прохладной зимой. На рис. 6 показан тепловой насос, называемый в некоторых странах « обратным циклом» или «охладителем сплит-системы » .

Кондиционеры и холодильники

Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения чего-либо в теплой среде. Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холода к горячему требуется дополнительная работа, а это дорого.О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, какая теплоотдача Q _c происходит из холодной окружающей среды, по сравнению с тем, сколько требуется трудозатрат Вт . То, что считается преимуществом теплового насоса, в холодильнике считается отработанным теплом. Таким образом, мы определяем коэффициент полезного действия ( COP _ref ) кондиционера или холодильника как

[латекс] {COP} _ {\ text {ref}} = \ frac {Q _ {\ text {c}}} {W} \\ [/ latex].

Еще раз отмечая, что Q _h = Q _c + W , мы видим, что кондиционер будет иметь более низкий коэффициент полезного действия, чем тепловой насос, потому что [латекс] {COP} _ { \ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex] и Q _h больше, чем Q _c . В задачах и упражнениях этого модуля вы покажете, что COP _ref = COP _л.с. — 1 для теплового двигателя, используемого либо в качестве кондиционера, либо в качестве теплового насоса, работающего между двумя одинаковыми температурами.Настоящие кондиционеры и холодильники обычно работают замечательно, имея значения COP _ref в диапазоне от 2 до 6. Эти числа лучше, чем значения COP _л.с. для упомянутых выше тепловых насосов, поскольку разница температур составляет меньше, но они меньше, чем у двигателей Карно, работающих между теми же двумя температурами.

Был разработан тип рейтинговой системы COP , называемый «рейтинг энергоэффективности» ( EER ).Этот рейтинг является примером того, что единицы, не относящиеся к системе СИ, все еще используются и актуальны для потребителей. Чтобы упростить жизнь потребителю, Австралия, Канада, Новая Зеландия и США используют рейтинг Energy Star из 5 звезд — чем больше звезд, тем более энергоэффективным является устройство. EER s выражены в смешанных единицах британских тепловых единиц (БТЕ) ​​в час нагрева или охлаждения, разделенных на потребляемую мощность в ваттах. Комнатные кондиционеры доступны с EER s в диапазоне от 6 до 12.Хотя это не то же самое, что только что описанные COP , эти EER хороши для целей сравнения — чем больше EER , тем дешевле будет эксплуатироваться кондиционер (но тем выше, вероятно, будет его покупная цена. ).

EER кондиционера или холодильника можно выразить как

[латекс] \ displaystyle {EER} = \ frac {\ frac {Q _ {\ text {c}}} {t_1}} {\ frac {W} {t_2}} \\ [/ latex],

, где Q _c — количество теплопередачи из холодной среды в британских тепловых единицах, т ₁ — время в часах, Вт — потребляемая работа в джоулях и т ₂ — время в секундах.

Стратегии решения проблем термодинамики

1. Изучите ситуацию, чтобы определить, задействовано ли тепло, работа или внутренняя энергия . Найдите любую систему, в которой основными методами передачи энергии являются тепло и работа. Тепловые двигатели, тепловые насосы, холодильники и кондиционеры являются примерами таких систем.
2. Определите интересующую систему и нарисуйте помеченную диаграмму системы, показывающую поток энергии.
3. Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные) . Письменный список полезен. Максимальная эффективность означает, что задействован двигатель Карно. Эффективность — это не то же самое, что коэффициент полезного действия.
4. Составьте список того, что дано или может быть выведено из проблемы, как указано (определите известные). Обязательно отличите теплопередачу в системе от теплопередачи из системы, а также затраченные усилия и результаты работы. Во многих ситуациях полезно определить тип процесса, например изотермический или адиабатический.
5. Решите соответствующее уравнение для количества, которое необходимо определить (неизвестное).
6. Подставьте известные величины вместе с их единицами в соответствующее уравнение и получите численные решения с указанием единиц.
7. Проверьте ответ, чтобы узнать, разумен ли он: имеет ли он смысл? Например, КПД всегда меньше 1, тогда как коэффициенты производительности больше 1.

Сводка раздела

• Артефакт второго закона термодинамики — это способность обогревать внутреннее пространство с помощью теплового насоса. Тепловые насосы сжимают холодный окружающий воздух и тем самым нагревают его до комнатной температуры без нарушения принципов консервации.
• Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия теплового насоса, используйте уравнение [latex] {\ text {COP}} _ {\ text {hp}} = \ frac {{Q} _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ латекс].
• Холодильник — это тепловой насос; он забирает теплый окружающий воздух и расширяет его, чтобы охладить.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему тепловые насосы не работают в очень холодном климате так же хорошо, как в более мягком.То же самое и с холодильниками?
2. В некоторых странах Северной Европы дома строятся без каких-либо систем отопления. Они очень хорошо изолированы и согреваются теплом тела жителей. Однако, когда жителей нет дома, в этих домах по-прежнему тепло. Какое возможное объяснение?
3. Почему холодильники, кондиционеры и тепловые насосы работают наиболее рентабельно для циклов с небольшой разницей между T _h и T _c ? (Обратите внимание, что температура используемого цикла имеет решающее значение для его COP . )
4. Менеджеры продуктовых магазинов утверждают, что летом общее потребление энергии меньше, если в магазине поддерживается низкая температура. Приведите аргументы в поддержку или опровержение этого утверждения, учитывая, что в магазине множество холодильников и морозильников.
5. Можно ли охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой?

Задачи и упражнения

1. Каков КПД идеального теплового насоса с теплопередачей при температуре холода −25?От 0ºC до горячей температуры 40,0ºC?
2. Предположим, у вас есть идеальный холодильник, который охлаждает окружающую среду до –20,0ºC и передает тепло в другую среду при 50,0ºC. Каков его коэффициент полезного действия?
3. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для гипотетического холодильника, который может производить жидкий азот при температуре –200ºC и имеет теплопередачу в окружающую среду при температуре 35,0ºC?
4. В очень мягком зимнем климате тепловой насос передает тепло из окружающей среды на 5. От 00ºC до единицы при 35,0ºC. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для этих температур? Ясно покажите, как вы следуете шагам, изложенным в Стратегиях решения проблем термодинамики.
5. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия теплового насоса с температурой горячего резервуара 50,0 ° C и температурой холодного резервуара -20,0 ° C? (b) Сколько тепла происходит в теплой среде, если в нее вложено 3,60 × 10 ⁷ Дж работы (10,0 кВт · ч)? (c) Если стоимость этой работы составляет 10.0 центов / кВт · ч, как его стоимость по сравнению с прямой теплопередачей, достигаемой за счет сжигания природного газа по цене 85,0 центов за тепло? (Термины — это общепринятая единица измерения энергии для природного газа, равная 1,055 × 10 ⁸ Дж.)
6. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия холодильника, который охлаждает окружающую среду до –30,0 ° C и передает тепло в другую среду при 45,0 ° C? (б) Сколько работы в джоулях необходимо сделать для передачи тепла 4186 кДж из холодной среды? (c) Какова стоимость этого, если работа стоит 10. 0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (киловатт-час)? (d) Сколько кДж теплопередачи происходит в теплую среду? (e) Обсудите, какой тип холодильника может работать при этих температурах.
7. Предположим, вы хотите использовать идеальный холодильник с температурой холода -10,0 ° C и хотите, чтобы у него был коэффициент полезного действия 7,00. Какая температура горячего резервуара у такого холодильника?
8. Рассматривается идеальный тепловой насос для обогрева помещения с температурой 22.0ºC. Какова температура холодного резервуара, если КПД насоса должен составлять 12,0?
9. 4-тонный кондиционер удаляет 5,06 × 10 ⁷ Дж (48 000 британских тепловых единиц) из холодной среды за 1 час. (a) Какая энергия в джоулях необходима для этого, если кондиционер имеет рейтинг энергоэффективности ( EER ) 12,0? (b) Какова стоимость этого, если работа стоит 10,0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (один киловатт-час)? (c) Обсудите, насколько реалистична эта стоимость. Обратите внимание, что рейтинг энергоэффективности ( EER ) кондиционера или холодильника определяется как количество британских тепловых единиц теплопередачи из холодной среды в час, разделенное на потребляемую мощность в ваттах.
10. Покажите, что коэффициенты производительности холодильников и тепловых насосов связаны соотношением COP _ref = COP _л.с. — 1. Начнем с определений COP s и отношения сохранения энергии между Q _h , Q _c и W .

Глоссарий

тепловой насос: машина, передающая тепло от холода к горячему

КПД: для теплового насоса, это отношение теплоотдачи на выходе (горячий резервуар) к произведенной работе; для холодильника или кондиционера это отношение теплоотдачи от холодного резервуара к произведенной работе

Избранные решения проблем и упражнения

1. 4. 82

3.0,311

5. (а) 4,61; б) 1,66 × 10 ⁸ Дж или 3,97 × 10 ⁴ ккал; (c) Для передачи 1,66 × 10 ⁸ Дж тепловой насос стоит 1 доллар США, природный газ — 1,34 доллара.

7. 27,6ºC

9. (а) 1.44 × 10 ⁷ Дж; (б) 40 центов; (c) Эта стоимость кажется вполне реальной; в нем говорится, что работа кондиционера в течение всего дня будет стоить 9,59 долларов (если он будет работать непрерывно).

Indel Webasto: Охлаждение: Как работает?

Холодильник не производит холод, а отводит тепло.Эффективные средства избавления от этого тепла имеют решающее значение для производительности холодильника и потребления энергии. В холодильных системах Isotherm для отвода тепла используется воздух или морская вода.

Isotherm — Три возможных системы охлаждения

Indel Webasto Marine предлагает различные решения для достижения наилучших охлаждающих характеристик в соответствии с любыми требованиями. Для эффективного отвода тепла могут применяться различные методы. В системах охлаждения Isotherm для отвода тепла используется воздух или морская вода.

Использование воздуха, продуваемого вентилятором через конденсатор, является традиционным способом отвода тепла.Важно, чтобы отсек компрессора хорошо вентилировался, позволяя холодному воздуху входить снизу, а горячему выходить вверх.

Isotherm Magnum специально разработаны для судов с высокими требованиями к охлаждению, например, плавающих в тропических водах. Isotherm Magnum использует окружающую воду для повышения эффективности охлаждения. Все модели Magnum оснащены встроенными насосами забортной воды для циркуляции охлаждающей воды через охлаждающую секцию компрессора холодильника.Насос тихий, самовсасывающий, выдерживает работу всухую и самовентилируется. Высокоэффективный теплообменник изготовлен из коррозионно-стойкого медно-никелевого сплава и снабжен цинковым анодом. Агрегаты с охлаждением морской водой чрезвычайно эффективны и обладают повышенной охлаждающей способностью.

Системы Isotherm SP охлаждаются за счет окружающей воды. Это означает, что эффективность охлаждения полностью не зависит от температуры воздуха внутри лодки.Даже в самые жаркие летние дни, когда больше всего нужен холодильник, Isotherm SP с водяным охлаждением стабильно работает с чрезвычайно высоким уровнем эффективности. Без вентиляторов и насосов для отвода тепла, вырабатываемого холодильным компрессором, система SP потребляет гораздо меньше энергии батареи и работает очень тихо. Несмотря на то, что тепло всегда увеличивается, если его оставить в соответствии с законами природы, блок Isotherm SP использует естественное движение корпуса, чтобы отводить тепло вниз и наружу через специальный фитинг в сливном шланге раковины камбуза.

Поскольку этот шланг не ограничен насосами или обратными клапанами, поток внутри полностью свободный. Каждое движение воды, окружающей лодку, вызывает аналогичное изменение уровня воды внутри шланга, что приводит к закачиванию аналогичного количества воды внутрь и наружу через фитинг корпуса. Путем разработки специальной арматуры корпуса, содержащей неограничивающий полнопоточный спиральный теплообменник для охлаждения нагретого хладагента, создается чрезвычайно эффективная система охлаждения.Поскольку арматура корпуса всегда расположена на некотором расстоянии от центра тяжести лодки, даже самого небольшого движения корпуса или мачты парусной лодки достаточно для создания качательного действия. Это движение, при котором теплая вода непрерывно откачивается, а холодная входит, также предотвращает засорение. Сквозной фитинг корпуса изготовлен из стойкой к соленой воде латуни, а полнопоточный змеевик — из медно-никелевого сплава. Цинковый анод входит в стандартную комплектацию.

Как работает холодильник и потребляет энергию —

Как работает холодильник и расходует энергию

Как и вся электроника, в холодильниках используется энергия. Как мы обсуждали в нашей серии «Месяц действия энергии», есть способы сэкономить энергию, отключая электронику, когда мы ее не используем, отсоединяя ее от электросети, чтобы предотвратить действие вампира, и даже устанавливая температуру на термостатах в непиковые часы. Однако у нас нет этой роскоши с холодильниками; они должны работать 24 часа в сутки, 365 дней в году, чтобы выполнять свою работу должным образом.

Хотя на охлаждение приходится от 4 до 6 процентов энергопотребления всех коммерческих зданий, оно играет гораздо большую роль в сфере общественного питания (16.4 процента) и продуктов питания (47,4 процента). Но независимо от того, какой процент использования энергии используется, неэффективный холодильник тратит впустую энергию, а значит, и деньги.

Холодильники используются для создания холодной среды, чтобы продукты питания или другие продукты оставались жизнеспособными и безопасными. Звучит достаточно просто; закачайте немного холодного воздуха в коробку, и все готово. Но на самом деле это работает не так. Цикл охлаждения на самом деле заключается в отводе тепла из окружающей среды, а не в подаче в нее холодного воздуха.В холодильном цикле хладагент испаряется и сжижается, протекая по трубам как средство передачи тепла. Вот как это работает:

1. Холодный жидкий хладагент течет в змеевики испарителя, которые находятся внутри холодильника. Вентилятор испарителя всасывает воздух из холодильника и обдувает его змеевики. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха, и воздух с более низкой температурой возвращается обратно в холодильник, охлаждая его.Жидкий хладагент начинает испаряться, когда нагревается и движется к компрессору.
2. Компрессор сжимает хладагент, что повышает температуру газа. Затем газ прокачивается через змеевики конденсатора.
3. В конденсаторе через змеевики проходит вентилятор, охлаждающий газ и отводящий тепло из холодильника наружу. При выделении тепла хладагент снова превращается в жидкость.
4. Затем жидкость течет к расширительному устройству, которое регулирует поток хладагента. Это снижает давление, которое превращает часть его в газ. Это выделение дополнительного тепла делает жидкость еще холоднее, поскольку она течет в испаритель. И здесь цикл начинается снова, поглощая тепло изнутри холодильника.

В холодильнике есть три компонента, потребляющих энергию: компрессор, вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя.

• Компрессор использует электричество для прокачки хладагента по холодильному циклу.Компрессор может выключиться, когда в холодильнике достигнута правильная температура. Если температура начинает немного повышаться, компрессор снова включается и прокачивает хладагент через контур.
• Двигатель вентилятора конденсатора использует электричество для работы и должен быть включен, когда компрессор работает и перекачивает хладагент через змеевики конденсатора. Вентилятор конденсатора отвечает за охлаждение хладагента по мере его прохождения через змеевики конденсатора, отвод тепла, накопленного внутри коробки, и возврат хладагента в жидкость.
• Двигатель вентилятора испарителя всегда работает, даже если компрессор и вентилятор конденсатора выключены. Вентилятор испарителя отвечает за поддержание постоянного потока воздуха в холодильной камере. Он должен поддерживать движение и прохождение воздуха по змеевикам испарителя, чтобы хладагент мог поглощать тепло из корпуса.

Чем дольше протекает цикл охлаждения, то есть чем дольше работает компрессор, тем больше энергии потребляет холодильник. И что вызывает включение компрессора, НАГРЕВ.

Таким образом, есть два основных направления для снижения энергопотребления холодильника: уменьшение проникновения тепла в вашу систему и обеспечение эффективной работы всех ваших компонентов.

Ознакомьтесь с нашими публикациями по теме, чтобы узнать, как это сделать при техническом обслуживании и модернизации.

Категории: Энергетические решения, HVACR

Помечено как: Энергоэффективность, Холодильное оборудование

Принципы охлаждения и принцип работы холодильной системы

КОМПРЕССОРЫ

Современные парокомпрессионные системы для комфортного охлаждения и промышленного охлаждения используют один из нескольких типов компрессоров: поршневой, ротационный, винтовой (винтовой), центробежный и спиральный.

В некоторых системах компрессор приводится в действие внешним двигателем (называемым системой с открытым приводом или открытым приводом). Компрессорные системы с открытым приводом легче обслуживать, но использование уплотнения на приводном конце коленчатого вала компрессора может быть источником утечек. В открытых приводных системах обычно используются клиновые ремни или гибкие муфты для передачи мощности от двигателя к компрессору.

Вторая основная категория — это герметичная система, в которой двигатель размещается внутри корпуса с компрессором.В герметичных системах двигатель охлаждается парами хладагента, а не наружным воздухом, картер служит впускным коллектором, и впускные клапаны не должны напрямую подключаться к линии всасывания. Герметичные системы имеют меньше проблем с утечками, чем открытые системы, потому что в них нет уплотнения картера. Однако герметичные компрессоры труднее обслуживать, хотя некоторые компоненты, которые могут выйти из строя, обычно размещаются вне корпуса. Эти компоненты соединены с компрессором и двигателем с помощью герметичных устройств.Двигатели в герметичных системах не должны излучать электрическую дугу (поэтому они не могут использовать щетки), поскольку они могут загрязнить хладагент и вызвать перегорание двигателя.

Герметичные системы подразделяются на 1) полностью герметичные или 2) исправные герметичные (полугерметичные). Многие герметичные компрессоры имеют сварной корпус, который не подлежит обслуживанию. При выходе из строя мотора или компрессора необходимо заменить весь агрегат.

Полугерметичные системы обычно используются в больших поршневых, центробежных, винтовых и спиральных компрессорах.Корпус в полугерметичной системе скреплен болтами и прокладкой и может быть разобран для основных операций по обслуживанию.

КОМПРЕССОР ОХЛАЖДЕНИЯ

Компрессоры выделяют значительное количество тепла в процессе сжатия пара хладагента. Большая часть перемещается с паром под высоким давлением в конденсатор, но головка компрессора также должна избавляться от нежелательного тепла, чтобы оставаться в пределах безопасных рабочих температур. Обычно это достигается с помощью ребер или каналов для воды.

В герметичных и полугерметичных системах линия всасывания подает поток холодного хладагента к головкам цилиндров.Таким образом, температура и давление всасываемого газа имеют решающее значение для поддержания надлежащей температуры корпуса компрессора. Температура всасываемого газа, поступающего в компрессор, не должна превышать 65 град. F (18 ° C) для низкотемпературной установки или 90 ° C. F (32 ° C) в высокотемпературной системе. Более горячий газ менее плотен и будет поглощать меньше тепла в компрессоре, потому что разница температур между двигателем компрессора и всасываемым газом меньше. Устройство отключения по низкому давлению должно защищать двигатель от недостаточного давления в линии всасывания.

Компрессоры с открытым приводом с воздушным охлаждением можно охлаждать, помещая их непосредственно в струю вентилятора конденсатора. Альтернативой является использование вентилятора для охлаждения компрессора. В компрессорах с водяным охлаждением могут использоваться головки с рубашкой, позволяющие воде циркулировать через головку.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР

используются рабочие колеса, которые быстро вращаются и выбрасывают хладагент от центрального впускного отверстия за счет силы, называемой центробежной силой.Центробежная сила использует принцип, который, например, позволяет вам раскачивать заднюю часть над головой, не проливая на нее воду. Поскольку каждое рабочее колесо добавляет относительно небольшое давление, несколько рабочих колес часто объединяются вместе, чтобы создать необходимое давление на стороне высокого давления (давление нагнетания).

Центробежные компрессоры используются в больших системах, часто в полугерметичных или открытых конфигурациях. Компрессор может работать в системе с положительным давлением всасывания или в вакууме, в зависимости от используемого хладагента и желаемой рабочей температуры испарителя. Большие центробежные системы могут поставляться уже заправленными хладагентом и маслом.

Центробежный компрессор не имеет шатунов, поршней и клапанов; поэтому подшипники вала — единственные места, подверженные износу. Давление на выходе компрессора зависит от плотности газа, диаметра и конструкции рабочего колеса, а также скорости вращения рабочего колеса. Крыльчатки центробежного компрессора вращаются очень быстро:

Низкая скорость 3600 об / мин

Средняя скорость 9000 об / мин

Высокая скорость выше 9000 об / мин

Питание осуществляется от электродвигателя или паровой турбины.Пар входит в центр рабочего колеса вокруг вала и направляется через лопасти рабочего колеса. По мере того, как рабочее колесо ускоряет газ, кинетическая энергия рабочего колеса преобразуется в кинетическую энергию быстро движущегося газа. Когда газ входит в улитку, он сжимается, и кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию сжатого газа. Скорость газа, покидающего рабочее колесо, чрезвычайно высока.

Впускные лопатки, которые регулируют объем подачи и направление пара хладагента из испарителя, могут регулировать производительность.В больших компрессорах с более чем тремя ступенями впускные лопатки могут отсутствовать.

Обратный поток хладагента в центробежные компрессоры опасен из-за высокой скорости вращения крыльчаток. Для предотвращения обратного затопления заправка хладагента не должна быть чрезмерной, а перегрев должен быть адекватным. Многие центробежные компрессоры, особенно те, которые работают в вакууме, имеют встроенное устройство продувки, позволяющее удалять нежелательный воздух из системы. Блок продувки — это блок конденсации с компрессором и конденсатором, который забирает пар из самой высокой точки конденсатора и компрессора системы и конденсирует его.Поскольку только хладагент будет конденсироваться под давлением, создаваемым устройством продувки, воздух и другие неконденсирующиеся вещества, которые собираются сверху, можно удалить вручную или автоматически через клапан в атмосферу. Продуванный жидкий хладагент через поплавковый клапан в конденсаторе продувочного агрегата возвращается в основную систему. Если фильтр-осушитель установлен в центробежной системе, его можно разместить в байпасе вокруг поплавкового клапана. Размещение фильтра-осушителя на главном выходе ухудшит работу компрессора.Несмотря на то, что байпас забирает только часть потока жидкости, в конечном итоге он удаляет достаточно влаги из хладагента, чтобы контролировать кислотность системы.

КОМПОНЕНТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Рисунок 6-1: Двухступенчатый центробежный компрессор. 1-Вторая ступень регулируемая входная направляющая лопатка. 2-Рабочее колесо первой ступени. 3-ступенчатая крыльчатка. 4-двигатель с водяным охлаждением. 5-Основание, масляный бак и узел насоса смазочного масла. 6-Направляющие лопатки первой ступени и регулировка производительности.7-Лабиринтное уплотнение. 8-перекрестное соединение. Привод с 9 направляющими лопатками. Корпус с 10 спиралями. 11-Подшипник скольжения со смазкой под давлением. Обратите внимание, что выпускное отверстие не показано.

Рисунок 6-2: Герметичный центробежный охладитель жидкости, одноступенчатый компрессор. Использование ГХФУ-22 от 300 до 600 условных тонн; с использованием HFC-134a, от 200 до 530 номинальных тонн. В системе может использоваться R-22 или R-134a, что позволяет при необходимости преобразовывать R-22 в R-134a. Устройство оснащено микропроцессором для управления системой. Вид в разрезе, показывающий цикл охлаждения.

ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ

Винтовые компрессоры обычно и эффективно используются в системах с холодопроизводительностью более 20 тонн. В этих компрессорах используется пара спиральных винтов или роторов, которые вместе вращаются внутри камеры и вытесняют хладагент из всасываемой нижней стороны камеры к концу верхней стороны

Рисунок 6-3: Поперечное сечение винтового компрессора. Ротор A-Male. B-Женский ротор. C-цилиндр. Испаренный хладагент входит с одного конца и выходит с другого конца.

Когда газ продвигается вперед, он сжимается в сужающиеся зазоры между лопастями винта, создавая сжимающее действие. Никаких клапанов не требуется, кроме обслуживания на впускном и выпускном отверстиях. Поскольку роторы вращаются непрерывно, вибрация меньше, чем в холодильных установках и системах кондиционирования воздуха в поршневых компрессорах. Винтовые (винтовые) компрессоры изготавливаются в открытом приводе или в герметичном исполнении.

Роторы называются «охватываемыми» для ведущего ротора и «охватывающими» для ведомого ротора. Мужской ротор с большим количеством лопастей вращается быстрее, чем женский ротор. Регулирование производительности осуществляется с помощью золотникового клапана, который открывается в камере компрессора и позволяет пару выходить без сжатия. Некоторые агрегаты могут работать эффективно только при 10% номинальной производительности.

Рисунок 6-4: Принцип работы винтового компрессора. Вращающийся ротор сжимает пар.Заполняются межлопастные пространства A-компрессора. B-Начало сжатия. C-Полное сжатие захваченного пара. D-Начало сброса сжатого пара. E-Сжатый пар полностью отводится из межлопастных пространств.

ВХОДНЫЕ КОМПРЕССОРЫ

используется поршень, скользящий внутри цилиндра для сжатия паров хладагента. На рис. 4-29 показан принцип работы поршневого компрессора. На рисунке 4-29A поршень переместился вниз в цилиндре A.Он переместил пары хладагента из линии всасывания через впускной клапан. Оттуда пар хладагента переместился в пространство цилиндра. На рис. 4-29B поршень переместился вверх. Он сжал испаренный хладагент в гораздо меньшее пространство (зазор). Сжатый пар выталкивается через выпускной клапан в конденсатор.

Рисунок 6-5: Базовая конструкция поршневого компрессора.

В верхней части хода поршень должен приближаться к головке блока цилиндров. Чем меньше зазор, тем большее давление будет создавать ход поршня. Этот зазор может составлять от 0,010 до 0,020 дюйма (от 0,254 до 0,508 мм).

В малых системах может использоваться двухпоршневой компрессор, в то время как в больших промышленных системах используются многоцилиндровые многопоршневые компрессоры. Картер компрессора должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло сжатия. Картеры компрессоров обычно изготавливаются из чугуна и имеют ребра для отвода тепла в воздух или, в некоторых случаях, водяные рубашки для отвода тепла сжатия в воду.В полугерметичных и герметичных компрессорах охлаждение обеспечивается хладагентом из линии всасывания. Поршни в больших поршневых компрессорах имеют отдельные масляные и компрессионные кольца. Масляные кольца, расположенные ниже на поршне, используются для уменьшения количества масла, поступающего в цилиндр из картера. В небольших системах маслосъемные кольца можно не устанавливать, а вместо них использовать масляные канавки для регулирования потока масла. Компрессионные кольца используются для плотного прилегания к стенкам цилиндра, гарантируя, что каждый ход перекачивает как можно больше хладагента.

КАРТЕР И ШАТУНКИ

Рисунок 6-6: Небольшой двухцилиндровый поршневой компрессор с внешним приводом в разрезе. Корпус отлит из легкого сплава. Чугунные гильзы цилиндров постоянно залиты в корпус картера.

В поршневых компрессорах вал картера преобразует вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное движение поршней. Коленчатый вал вращается внутри коренного подшипника, который должен прочно поддерживать коленчатый вал и выдерживать концевые нагрузки, прикладываемые к валу двигателем и шатунами.Точная величина осевого люфта должна быть указана в документации производителя.

Для соединения шатуна с коленчатым валом можно использовать несколько типов рычагов:

1. Обычный шатун, наиболее распространенный рычажный механизм в коммерческих системах, зажимается до конца.
2. Эксцентриковый коленчатый вал имеет центральную круглую бобышку на коленчатом валу для создания движения вверх и вниз. Эта система устраняет необходимость в крышках или болтах на шатуне. Вместо этого перед окончательной сборкой на коленчатый вал устанавливается цельный шток.
3. Скотч-вилка не имеет шатуна. Вместо этого в нижней части поршня имеется паз, который принимает ход коленчатого вала. Канавка позволяет коленчатому валу перемещаться в боковом направлении и перемещать поршень только вверх и вниз. И вилка, и эксцентрик используются в основном в бытовых и автомобильных системах.

УПЛОТНЕНИЕ КАРТЕРА

В системах с открытым приводом уплотнение между коленчатым валом и картером является частым источником проблем.Уплотнение подвергается значительным колебаниям давления и должно работать, должно работать и уплотнять независимо от того, вращается ли коленчатый вал или неподвижен. Зазор между вращающейся и неподвижной поверхностями должен быть точным (до 0,000001 дюйма или 0,0000254 мм), и смазка заполняет этот крошечный зазор. Уплотнение обычно изготавливается из закаленной стали, бронзы, керамики или углерода. Отсутствие сальника коленвала — главное преимущество герметичной конструкции.

Роторное уплотнение — это простое обычное уплотнение, которое вращается на валу во время работы.Пружина в сочетании с внутренним давлением прижимает поверхность уплотнения к неподвижной поверхности уплотнения.

Основным источником проблем с уплотнениями картера является утечка из-за несоосности. При выравнивании вала двигателя относительно вала компрессора необходимо соблюдать осторожность, чтобы уплотнение не подвергалось нагрузкам во время работы. Точные допуски, указанные при изготовлении компрессора, должны соблюдаться как в горизонтальном, так и в угловом направлениях. В большинстве случаев уплотнение смазывается масляным насосом компрессора.Убедитесь, что компрессор включается время от времени во время длительных простоев, чтобы уплотнение оставалось смазанным. Небольшая утечка после запуска, во время которой сухое уплотнение смазывается маслом, может быть нормальным явлением.

Протекающее уплотнение можно обнаружить с помощью детектора утечки хладагента. Чтобы проверить герметичность уплотнения:

1. Откачайте систему в сторону высокого давления (ресивер или конденсатор).
2. Снимите муфту на конце вала компрессора.
3. Снимите крышку уплотнения и все кольца, удерживающие вращающееся уплотнение на месте.
4. Очистите поверхности колец очень мягкой тканью.
5. Осмотрите уплотнительные поверхности и замените все уплотнение, если видны царапины, царапины или канавки.
6. Соберите систему.
7. Проверьте центровку валов компрессора и двигателя в горизонтальном и угловом направлениях, она должна быть в пределах допусков, указанных производителем, или лучше.
8. Выпустите воздух из компрессора и откройте необходимые клапаны, чтобы вернуть систему в рабочее состояние.
9. Перед запуском производства проверьте, нет ли повторяющейся утечки уплотнения.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ ГОЛОВКИ КОМПРЕССОРА И ПЛИТЫ КЛАПАНОВ

Головки цилиндров компрессора обычно изготавливаются из чугуна и предназначены для удержания прокладок на месте для обеспечения надежного уплотнения между пластиной клапана, блоком цилиндров и головкой. Головки цилиндров должны иметь каналы для впуска всасываемого газа в цилиндр. Головка обычно прикрепляется к блоку винтами с головкой под ключ.

Впускные клапаны предназначены для впуска хладагента во время такта впуска и закрытия во время такта сжатия.Выпускные клапаны закрыты во время такта впуска и открываются в конце такта сжатия. Пластина клапана представляет собой узел, плотно удерживающий оба клапана на месте.

обычно изготавливаются из пружинной стали и предназначены для герметичного уплотнения до тех пор, пока их не откроет насосное действие поршня. Сопрягаемые поверхности клапанов должны быть идеально ровными, а дефекты размером всего 0,001 дюйма (0,0254 мм) могут вызвать недопустимые утечки. В процессе эксплуатации клапан должен открываться примерно на 0,010 дюйма (0,254 мм). Большие отверстия вызовут шум клапана, а отверстия меньшего размера будут препятствовать попаданию и выходу достаточного количества хладагента из цилиндра.

Рабочая температура сильно влияет на срок службы клапанов. Впускные клапаны работают в относительно прохладной окружающей среде и имеют постоянную смазку из паров масла. Нагнетательные клапаны — это самый горячий компонент холодильной системы, работающий до 50 градусов. F до 100 град. F горячее, чем нагнетательный трубопровод, поэтому они чаще являются источником проблем, чем впускные клапаны. Нагнетательные клапаны необходимо устанавливать с особой осторожностью. Тяжелые молекулы масла имеют тенденцию накапливаться на них, вызывая накопление углерода и нарушая работу клапана.Нагнетательные клапаны и масло будут повреждены температурой выше 325 град. F до 350 град. F (от 163 до 177 ° C). Как правило, температура нагнетательного трубопровода должна поддерживаться на уровне 225 градусов. F до 250 град. F. (от 107 до 121 ° C).

Рисунок 6-7: Узел пластины клапана поршневого компрессора.

Нагнетательные клапаны могут иметь разгрузочные пружины, позволяющие им открываться слишком широко, если пробка жидкого хладагента или масла попадает в поршень компрессора из линии всасывания или из картера компрессора.

Рисунок 6-8: Промышленный герметичный поршневой компрессор. Он имеет четыре ряда по два цилиндра в каждом (по четыре шатуна на каждой кривошипно-шатунном ходу) и крепится болтами для облегчения обслуживания.

РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР

для создания сжимающего действия внутри цилиндра используется одна или несколько лопастей. В отличие от поршневого компрессора, поршень не используется. Есть два основных типа роторных компрессоров:

1. Вращающиеся лопасти (лопасти).
2. Отвал стационарный (разделительный блок).

В обоих типах лопасть должна иметь возможность проскальзывать в своем корпусе, чтобы приспособиться к движению ротора, который вращается вне центра цилиндра. Впускные (всасывающие) порты намного больше, чем напорные. Нет необходимости во впускных (всасывающих) или выпускных клапанах; тем не менее, желательны обратные клапаны на линии всасывания, чтобы предотвратить попадание масла и паров высокого давления в испаритель, когда компрессор не работает.

ВРАЩАЮЩАЯСЯ ЛЕЗВИЯ (ЛОПАТОЧНЫЙ) КОМПРЕССОР

В конструкции с вращающейся лопастью ротор (вал) вращается внутри цилиндра, но центральные оси цилиндра и вала не идентичны. Вращающийся ротор (вал) имеет несколько прецизионных канавок, в которые вставляются скользящие лопатки. Во время вращения вала эти лопатки прижимаются к цилиндру под действием центробежной силы. Когда газ поступает в компрессор по линии всасывания, лопатки сметают его. Поскольку ротор не отцентрован в цилиндре, пространство, содержащее газ, уменьшается, поскольку лопасти заставляют газ окружать цилиндр.Результат — сжатие газа. Когда газ достигает минимального объема и максимального сжатия, он вытесняется из выпускного отверстия. Объем зазора этой системы очень мал, а эффективность сжатия очень высока.

Ротационные пластинчатые компрессоры обычно используются для первой ступени каскадной системы. Пластинчато-роторные компрессоры могут иметь от двух до восьми лопаток; в больших системах больше лезвий. Край лезвия там, где он соприкасается со стенкой цилиндра, должен быть тщательно отшлифован и гладкий, иначе возникнет утечка, что приведет к чрезмерному износу.Лезвие также должно точно входить в паз ротора.

Рисунок 6-9: Роторно-лопастной компрессор. Черные стрелки указывают направление вращения ротора. Красные стрелки указывают поток паров хладагента.

СТАЦИОНАРНЫЙ ЛОПАТНЫЙ (РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ БЛОК) РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР

В системе со стационарными лопастями скользящая лопасть в корпусе цилиндра отделяет пар низкого давления от пара высокого давления. Эксцентриковый вал вращает рабочее колесо в цилиндре.Эта крыльчатка постоянно трется о внешнюю стенку цилиндра. Когда рабочее колесо вращается, лопасть улавливает некоторое количество пара. Пар сжимается в все меньшее и меньшее пространство. Повышаются давление и температура. Наконец, пар проходит через выпускное отверстие.

Рисунок 6-10: Роторный компрессор. Неподвижная лопасть или разделительный блок контактирует с рабочим колесом.

Рисунок 6-11: Герметичный одинарный роторный компрессор с неподвижными лопастями.

СПИРАЛЬНЫЙ КОМПРЕССОР

В спиральном компрессоре сжатие выполняется двумя спиральными элементами, вращающейся спиралью и фиксированной спиралью. Один свиток «фиксированный свиток» остается неподвижным. Другая «вращающаяся» прокрутка вращается по смещенной круговой траектории вокруг центра фиксированной прокрутки. Это движение создает компрессионные карманы между двумя элементами прокрутки. Всасываемый газ низкого давления задерживается в каждом периферийном кармане по мере его образования; продолжающееся движение вращающейся спирали закрывает карман, объем которого уменьшается по мере продвижения кармана к центру прокрутки.Максимальное сжатие достигается, когда выемка достигает центра, где находится выпускное отверстие, и выпускается газ. Во время этого процесса сжатия одновременно формируются несколько карманов.

Рисунок 6-12: Сжатие в спирали вызывается взаимодействием вращающейся спирали, сопряженной с неподвижной спиралью. 1-Газ втягивается во внешнее отверстие, когда одна из спиралей движется по орбите. 2-По мере продолжения орбитального движения открытый проход закрывается, и газ направляется к центру спирали.3 — Объем кармана постепенно уменьшается. Это создает все более высокое давление газа. 4-Давление нагнетания достигается в центре кармана. Газ выходит из порта неподвижного спирального элемента. 5-В реальной эксплуатации шесть газовых каналов все время находятся на различных стадиях сжатия. Это создает почти непрерывное всасывание и нагнетание.

Рисунок 6-13: Поперечное сечение поршневого компрессора с наклонной шайбой. При вращении приводного вала и наклонной шайбы двусторонний поршень перемещается вперед и назад в цилиндре.

Процесс всасывания из внешней части спирали и нагнетание из внутренней части непрерывны. Этот непрерывный процесс обеспечивает очень плавную работу компрессора.

Компрессия — это непрерывный процесс без обычных всасывающих и нагнетательных клапанов. Чтобы компрессор не работал в обратном направлении после выключения питания, обратный клапан расположен непосредственно над нагнетательным патрубком с неподвижной спиралью.

A: Схема спирального компрессора в разрезе.

B: Базовое представление сжатия спирального компрессора. Орбитальная спираль вращается вокруг неподвижной спирали, создавая плавное, постоянное сжатие внутрь по направлению к выпускному отверстию в центре.

МАСЛЯНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПРЕССОРОВ

обычно используются два типа смазочных систем:

1. Система разбрызгивания использует коленчатый вал для разбрызгивания масла; масло достигает коренного подшипника, протекая по каналам подшипника.Подшипник может быть шумным, потому что эта система создает небольшую масляную подушку.
2. В системе давления масла используется масляный насос, приводимый в действие шестернями в картере; Масло нагнетается в каналы в шатунах, коренных подшипниках и поршневых пальцах. Система масляного насоса лучше обеспечивает смазку и бесшумную работу. Насос должен иметь предохранительный клапан для предотвращения возникновения опасных давлений в контуре смазки компрессора. Предохранительный выключатель обычно используется для контроля давления масла и отключения компрессора, если давление масла падает ниже безопасного уровня.

Ротационные компрессоры

Требуется масляная пленка на цилиндре, лезвиях и роликах. Некоторые машины продвигают масло за счет скольжения; другие используют масляный насос.

Центробежные компрессоры

Работает на высокой скорости и может иметь сложные системы контроля масла, включая насос, маслоотделитель, резервуары для смазки подшипников при разливке, масляный фильтр, предохранительный клапан и маслоохладитель.

Винтовые компрессоры

Требуется масло для охлаждения, уплотнения и бесшумности роторов; они обычно имеют систему принудительной смазки.Насос прямого вытеснения может работать независимо от компрессора, обеспечивая полную смазку при запуске компрессора. Масло отделяется и подается в масляный поддон (резервуар). Охлаждается и доставляется к подшипникам и портам для впрыска в камеру сжатия. Масляный поддон (резервуар) имеет нагреватель для предотвращения разбавления масла хладагентом во время выключения.

Спиральные компрессоры

Требуется охлаждение масла и уплотнение между вращающейся и неподвижной спиралью.Масло подается в спирали центробежным действием через отверстие в валу двигателя и вращающуюся спираль.

В промышленных холодильных установках для контроля масла в системе обычно используются три устройства: маслоотделитель, регулятор уровня масла и масляный резервуар. Другие элементы, такие как масляные фильтры, соленоидные и запорные клапаны, могут потребоваться для завершения системы. Необходимо проводить регулярную проверку масла в системе для обнаружения вредной кислотности масла холодильного компрессора.

Содействие возврату масла

Масло в системах с прямым расширением или в системах с сухим испарителем должно возвращаться в компрессор потоком хладагента.Скорость в трубках испарителя должна быть достаточной для возврата масла.

Скорость около 700 футов (214 м) в минуту по горизонтальным линиям и около 1500 футов (457 м) в минуту по вертикальным линиям.

Несколько дополнительных мер помогут обеспечить надлежащий возврат масла в компрессор. Наклоните трубопроводы охлаждения к компрессору. Обеспечьте адекватную скорость хладагента во всасывающем трубопроводе, сделав его правильным, а не завышенным. Масло с высокой вязкостью (измеренное в условиях испарителя) более устойчиво к возврату потоком хладагента.Масло, которое легко растворяет хладагент, остается более жидким, чем масло без хладагента. Количество хладагента, растворенного в масле, изменяется в зависимости от условий давления и температуры в различных частях испарителя, а также от природы двух жидкостей.

Возврат масла более затруднен в низкотемпературных испарителях, потому что масло становится более вязким при понижении температуры и давления хладагента. Высокая степень сжатия также снижает возврат масла, поскольку всасываемый газ менее плотный.Таким образом, адекватная скорость всасывающего трубопровода особенно важна для низкотемпературных испарителей.

Масло не будет возвращаться в компрессор в затопленном испарителе, поэтому требуется возвратный маслопровод. В некоторых системах к испарителю подключена специальная камера, позволяющая кипятить хладагент из масла перед возвратом масла в компрессор.

ВЫПУСКНАЯ ЛИНИЯ

Напорный трубопровод на стороне высокого давления системы, соединяет компрессор с конденсатором.Линия обычно представляет собой медные трубки, соединенные пайкой. Выделение может содержать; Гаситель вибрации, глушитель, маслоотделитель, клапаны регулирования давления, а также перепускные или сервисные клапаны.

Амортизатор

Как всасывающий, так и нагнетательный трубопроводы передают вибрацию от компрессора к другим компонентам системы охлаждения. Эта вибрация может вызвать нежелательный шум и повреждение трубок хладагента, что приведет к утечкам хладагента.

В небольшой системе с мягкими медными трубками малого диаметра гаситель вибрации может состоять из мотка трубок.Гибкий металлический шланг с внутренним диаметром, по крайней мере, таким же большим, как и подсоединенная трубка, предпочтительнее для более крупных систем. Эта секция трубки может быть оканчивалась гнездом с наружным диаметром, резьбовым наружным концом или фланцами. Хладагент, движущийся с высокой скоростью по извилистому внутреннему диаметру поглотителя, может вызывать свистящий звук. Гасители вибрации не предназначены для сжатия или растяжения, поэтому их следует ориентировать параллельно коленчатому валу компрессора, а не под прямым углом к ​​нему.

Глушитель

Глушитель используется для уменьшения передачи пульсаций и шума нагнетания поршневого компрессора в систему трубопроводов и конденсатор.Глушитель представляет собой цилиндр с перегородками внутри. В целом глушители, создающие большой перепад давления, более эффективны, чем глушители с меньшим ограничением. И объем, и плотность потока газа через глушитель влияют на характеристики глушителя.

Маслоотделитель

Маслоотделитель представляет собой контейнер с рядом перегородок и сеток, размещенных в линии нагнетания. Выходящий пар с масляным туманом, поступающий в маслоотделитель, вынужден поворачиваться и сталкиваться с перегородками и сетками, позволяя каплям масла объединяться в большие капли, которые стекают в поддон внизу.Отстойник позволяет осадку и загрязнителям оседать и может иметь магнит, притягивающий частицы железа. Когда в поддоне накопится достаточное количество масла, он поднимает поплавок и стекает обратно в картер компрессора за счет давления масла в маслоотделителе.

Маслоотделители чаще всего используются в больших и низкотемпературных системах. Они обязательны в аммиачных системах.

КОНДЕНСАТОР

Конденсатор представляет собой компонент на стороне высокого давления холодильного контура, который позволяет горячему газу хладагента под высоким давлением отдавать скрытую теплоту конденсации в окружающую среду. Эта потеря тепла приводит к тому, что газ конденсируется в жидкость под высоким давлением, которая может подаваться по трубопроводу к измерительному устройству. Тепло, отводимое конденсатором, поступает в систему через испаритель и компрессор. Из-за неэффективности и другого тепловыделения конденсатор в открытой системе должен утилизировать примерно в 1,25 раза больше тепла, чем в испарителе. Конденсаторы в герметичных системах также должны отводить тепло от обмоток двигателя.

В зависимости от функции и способов отвода тепла используется много разных типов конденсаторов.Две основные категории «с водяным охлаждением» и «с воздушным охлаждением» подразделяются на среду, используемую для отвода тепла. Основная цель конструкции конденсатора состоит в том, чтобы отводить максимум тепла с наименьшими затратами и занимаемым пространством.

Вода и воздух обычно являются обильными и экономичными конденсирующими средами. Вода может быстро и эффективно отводить большое количество тепла, что позволяет сделать конденсатор относительно небольшим и делает конденсатор с водяным охлаждением более экономичным, если он доступен. Однако воды может быть мало или она химически непригодна для охлаждения конденсатора.Кроме того, конденсаторы с водяным охлаждением подвержены образованию накипи, загрязнения, замерзания и коррозии.

Конденсаторы с воздушным охлаждением должны быть больше, чем агрегаты с водяным охлаждением, но не должны иметь проблем с замерзанием или водой. Воздушное охлаждение используется, когда вода недоступна, дорога или химически непригодна.

Ребра, проволока или пластины могут быть прикреплены к трубке конденсатора для увеличения площади поверхности и способности отводить тепло конденсации. Вентиляторы или насосы обычно используются для увеличения потока конденсируемой среды.Такие усовершенствования увеличивают переохлаждение хладагента, увеличивают скорость теплопередачи и уменьшают овальный размер конденсатора.

КОНДЕНСАТОР ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Реле конденсаторов с воздушным охлаждением на вентиляторах для перемещения воздуха по трубкам и ребрам для отвода тепла от хладагента. Кожухи используются для повышения эффективности вентилятора за счет направления всего воздушного потока через трубы конденсатора. Для увеличения площади поверхности конденсатора можно использовать ребра различного типа.Правильная теплопередача в конденсаторах с воздушным охлаждением может быть достигнута только при чистой поверхности конденсатора.

Конденсатор с воздушным охлаждением должен быть спроектирован для работы в самых жарких условиях окружающей среды, когда теплообмен будет самым медленным, а охлаждающая нагрузка, вероятно, будет максимальной.

Наружный конденсатор с воздушным охлаждением, работающий в холодную погоду, представляет собой особую проблему при проектировании системы. Необходимы особые меры предосторожности для защиты наружного конденсатора с воздушным охлаждением от низких температур окружающей среды.Основная проблема заключается в том, что хладагент не будет течь через дозирующее устройство, если напор не будет достаточным, а низкие температуры окружающей среды уменьшат напор.

Для работы конденсатора с воздушным охлаждением при низких температурах окружающей среды системе может потребоваться любое из следующих устройств или их комбинация:

1. Всепогодный кожух конденсатора
2. Способ предотвращения короткого цикла компрессора
3. Способ регулирования напора в зимний период и при температуре окружающей среды ниже нуля
4. Способ предотвращения разбавления компрессорного масла жидким хладагентом

Заявление об ограничении ответственности — В то время как Berg Chilling Systems Inc.(«Берг») прилагает разумные усилия для предоставления точной информации, мы не делаем никаких заявлений и не даем никаких гарантий относительно точности любого содержания в ней. Мы не несем ответственности за какие-либо типографские, информационные или другие ошибки или упущения. Мы оставляем за собой право изменять содержание этой документации без предварительного уведомления.

, Олдрих Бочек (1939-2003)
Эксперт по управлению температурным режимом
Berg Chilling Systems Inc.