Цикл холодильной машины – описание принципа и процесса работы холодильной установки читайте на сайте Omex
Каталог продукции
Холодильная установка работает на основе второго закона термодинамики по принципу обратного цикла Карно.
Устройство холодильной установки
В состав холодильной машины входят 4 основных элемента:
- Компрессор поддерживает давление в цикле;
- Конденсатор служит для отдачи тепла от хладагента внешней среде;
- Испаритель расположен внутри охлаждаемого объема, предназначен для отбора теплоты от среды к рабочему телу;
- Терморегулирующий вентиль (ТРВ), выполняющий функцию дросселя и регулирующий перегрев хладагента.
Все узлы агрегатов холодильных установок для склада объединены трубопроводами и замкнуты в единый герметичный контур. Процессы, протекающие в цикле холодильной установки, контролируют приборы автоматики.
Рабочим веществом служат вещества, способные кипеть при низкой температуре: аммиак, пропан, углекислый газ, хладоны (углеводородные смеси).
Принципы работы
Второе начало термодинамики утверждает, что передать тепло от более холодного тела к более теплому невозможно без приложения внешней работы, например, электроэнергии. Чтобы обойти это правило, используют посредника — хладагент, температура кипения которого ниже, чем температура охлаждаемого тела.
Сложно сказать, какой цикл является идеальным для холодильной установки. Но парокомпрессионный является наиболее распространённым в настоящее время.
- Вещество в испарителе нагревается, кипит, принимая тепло от охлаждаемой среды. Затем пар отправляется в компрессор, где сжимается до давления конденсации и соответствующей температуры.
- В конденсаторе отобранная теплота забирается внешней средой. Хладагент переходит из парообразного состояния в жидкое. Конечные показатели на выходе из теплообменника контролирует ТРВ, регулируя количество поступающего в испаритель хладагента посредством регулирования перегрева. Он же работает как дроссельный клапан: понижает давление и температуру рабочего тела до параметров входа в испаритель.
- Цикл замыкается.
Циклы работы холодильной установки
Теоретический цикл работы холодильной установки демонстрирует процессы в идеальных условиях. В реальности нужно компенсировать потери давления в теплообменных аппаратах, трубопроводах, клапанах. Нагрузка на компрессор увеличивается, КПД снижается.
Чтобы сократить затраты энергии на сжатие, используют ступенчатую систему. Так возникают двухступенчатые, многоступенчатые агрегаты.
Процессы, протекающие в цикле холодильной установки
Схему и цикл холодильной установки отражают на диаграммах. Процесс, проходящий в каждом из аппаратов, изображается отрезком между точками с параметрами вещества, определенными расчетом.
В теплообменниках процесс протекает изобарно, то есть без изменения давления. Компрессор сжимает газ адиабатно, без обмена энергией с окружающей средой.
Процесс дросселирования необратим. Понижение давления достигается за счет прохождения через узкое отверстие, резкого расширения сечения.
Повернуть эту операцию обратно невозможно.
Как зависит цикл работы холодильной установки от ее конфигурации?
По типу рабочего вещества, конструкции, принципа действия холодильные машины разделяют на парокомпрессионные, абсорбционные, пароэжекторные, воздушные, термоэлектрические.
Что учитывать при расчете?
Эффективность термодинамического цикла холодильной установки определяется холодильным коэффициентом. Он рассчитывается как отношение холодопроизводительности к количеству затраченной энергии. Показатели зависят от теплофизических свойств хладагента, охлаждаемого объекта, температуры кипения, окружающей среды и т. д.
Компания OMEX производит холодильное оборудование для промышленных и сельскохозяйственных предприятий, магазинов, рынков, ресторанов и других учреждений. На основе своих разработок, технического задания, пожеланий заказчика, государственных норм и правил наши инженеры создают проекты холодоснабжения различных объектов.
Задать вопросы, получить консультацию по техническим нюансам, ценам можно, позвонив по телефону +7 (495) 009-02-42 или заполнив форму обратной связи на сайте.
Узнать стоимость Заказать звонок
Устройство холодильной машины — блог vktechno.ru
С целью охлаждения различных жидкостей, газообразных веществ, воздуха, продуктов и других объектов широко используются холодильные машины, отличающиеся друг от друга по конструкции, принципу работы и конкретному назначению. По сути, такие машины не генерируют холод, а являются транспортирующей системой, переносящей тепловую энергию между элементами. Охлаждение происходит за счет непрерывного повторения термодинамического цикла. Наиболее применим в настоящее время парокомпрессионный цикл охлаждения, основанный на переходе хладагента в разные агрегатные состояния.
Современные охладители состоят из таких главных частей:
- Компрессор, отвечающий за рост давления в хладагенте и его беспрерывную циркуляцию в системе;
- Дроссельный клапан. Обеспечивает дозированное поступление хладона в испарительную камеру;
- Испаряющее теплообменное устройство. Именно в нем происходит закипание холодильного агента;
- Конденсатор. Здесь фреон меняет свое состояние из парообразного на жидкое. Излишки тепла отводятся в окружающую атмосферу.
Обеспечивает дозированное поступление хладона в испарительную камеру;Обязательным условием надежного и правильного функционирования холодильной установки является также и наличие других узлов и деталей. К ним относятся электромагнитные вентили, КИП, стекла для визуального осмотра, цеолитовые патроны и т.д. В единую систему все эти элементы объединяет сеть трубопроводов с герметичной тепловой изоляцией. В контур охладителя заливается хладагент, объем которого заранее рассчитывается.
Важнейшим параметром, характеризующим работу машины, считается холодильный коэффициент, отражающий энергетическую эффективность агрегата. Величина представляет собой отношение производительности холода к работе, выполненной за определенный временной промежуток.
Холодильный агент
Химические вещества с низкой температурой закипания, необходимые для протекания холодильного цикла, называются хладагентами. К ним относят соединения насыщенных фтор- и хлорсодержащих углеводородов, аммиак, гексафторид серы и т.д. В некоторых случаях функции хладагента может выполнять обычный воздух. Наиболее распространены в холодильной и климатической технике – R12, R22, R410A и R717. Вообще сфера применения фреонов не ограничивается лишь холодильными установками. Их широко используют в парфюмерной промышленности, при производстве аэрозольных баллонов и полиуретановых изделий.
Дроссельный вентиль
Запорная арматура системы регуляции температуры позволяет увеличить точность подачи жидкости в испаритель. Терморегулирующий вентиль или ТРВ включает в себя игольчатый клапан, сопряженный с основанием в виде круглой пластины.
Общий расход, проходящего через устройство хладагента, зависит от изменяющегося диаметра трубки и заданной температуры на выходе от потребителя. При изменении значений уменьшается либо увеличивается давление в контуре, и соответственно меняется размер сечения.
При изготовлении ТРВ в условиях заводских мощностей его заполняют такой же рабочей жидкостью, которая будет циркулировать внутри холодильной машины. Основной целью установки такого устройства является контроль над расходом хладагента для увеличения эффективности процессов снижения воздуха в помещении. При этом ставится задача перевести весь объем циркулирующей жидкости в пар для уменьшения нагрузки на компрессор. Вентиль монтируется в основной магистрали на участке между испарителем и компрессором с использованием надежной теплоизоляции.
В настоящее время преимущественно используются ТРВ с электронным контроллером. Его роль исполняет особый терморезистор, установленный в магистральной трубке с подключением к микропроцессору.
Электромагнитный вентиль
Соленоидная запорная арматура работает в двух режимах: на полное закрытие и открытие. При подаче электропитания на датчик металлический сердечник, находясь под воздействием электромагнитного поля, толкает пружину, открывая доступ для поступления хладагента.
Стекло для визуального осмотра
Светопрозрачная конструкция позволяет определить:
- Агрегатное состояние хладона;
- Присутствие жидкости, отображаемое цветным индикатором.
Смотровое стекло устанавливается в магистрали после ресивера. Это приспособление выполняется в виде металлического цилиндра с прозрачной крышкой. При возникновении сбоев в охладителе можно наблюдать влагу с пузырями газа. Это может быть сигналом низкого уровня хладагента. Допускается установка двух смотровых стекол. Второе монтируется возле соленоидного вентиля либо ТРВ.
Цеолитовый патрон
Один из важных узлов холодильной машины эффективно очищает контур от излишков влаги и мелких частей пыли.
Фильтр-осушитель устанавливается между конденсатором и терморегулирующим вентилем, защищая последний от засорений. Подключение происходит при помощи металлических штуцеров. Элемент представляет собой полый цилиндр с мелкими фильтрующими сетками. В зависимости от производителя выпускаются одноразовые и многоразовые модели. В случае вскрытия магистрали охладителя требуется немедленная замена фильтра.
Накопительный резервуар
Металлический бак цилиндрической формы различается по объему и функциональности. Выделяют четыре основных вида ресиверов:
- Линейные. Впаиваются в магистраль между конденсатором и терморегулирующим вентилем для бесперебойной работы охладительного оборудования. Выполняют роль гидрозащиты, исключая поступление паров в ТРВ. Обеспечивают отделение частиц масла из хладагента.
- Дренажные. Используются для накопления и хранения всего объема рабочей жидкости при проведении ремонтных работ, требующих разгерметизации трубопровода.
- Циркуляционные. Отвечают за стабильную работу насосного оборудования. Устанавливаются в контур сразу после испарителя в самой низкой точке.
- Защитные. Применяются в закрытых системах с безнасосной транспортировкой хладагента. Исключают вероятность попадания влаги в компрессор.
Маноконтроллер
Специальный клапан изменяет интенсивность напора фреона путем уменьшения или увеличения проходного диаметра. На основе измерений, полученных от датчика, механизм давит или отпускает тарельчатую пластину, препятствующую свободному потоку хладагента. В зависимости от необходимости могут использоваться регуляторы для систем с низким давлением или прессостаты, монтирующиеся после испарителя. Регуляторы трубопроводов с высоким давлением или маноконтроллеры используются в чиллерах с воздушным охлаждением для нормального функционирования системы в холодное время года. Регулятор располагается на основной магистрали между компрессором и конденсатором.
Принцип работы холодильников
— StudiousGuy
Холодильники являются одним из наиболее часто используемых бытовых приборов. От сохранения свежести нашей пищи в течение нескольких дней до предоставления нам прохладительных напитков в жаркое лето, они делают нашу жизнь комфортной каждый день. Использование холодильника в нашей повседневной жизни настолько распространено, что мы почти никогда не задумываемся, как это технологическое чудо работает по своей сути. Как правило, более низкая температура в холодильниках замедляет активность бактерий, присутствующих в продуктах, что, в свою очередь, предотвращает их порчу. До изобретения электрических холодильников зарабатывались состояния на доставке больших блоков льда для достижения низкой температуры для хранения продуктов питания и напитков. Сегодня, благодаря холодильникам, нам не нужно преодолевать такие трудности, чтобы сохранить нашу еду от порчи. Процесс, который сегодня используют холодильники, основан на работе 19Американские изобретатели 19 века Оливер Эванс и Джейкоб Перкинс.
Указатель статей (щелкните, чтобы перейти)
Компоненты холодильника Жидкий хладагент Жидкий хладагент обычно представляет собой газ или жидкость, которая способствует преобразованию тепловой энергии в механическую фазу. изменять. В холодильниках жидкий хладагент также можно рассматривать как хладагент, который течет по всему холодильнику для поддержания температуры внутри него.
Наиболее часто используемые хладагенты имеют чрезвычайно низкую температуру кипения, например, гидрохлорфторуглеродные химические вещества, которые обычно называют фреонами.
Компрессор считается сердцем холодильной системы. С технической точки зрения компрессор — это устройство, которое увеличивает давление газа за счет уменьшения его объема. В холодильниках компрессор механически увеличивает температуру хладагента, заставляя его двигаться по трубе малого объема. Хладагент поступает в компрессор в виде газа низкого давления и низкой температуры, а затем выходит из компрессора в виде газа высокого давления и высокой температуры. Он также действует как электрический насос, облегчающий поток хладагента по всему холодильнику в замкнутой системе. Компрессор обычно располагается в нижней части задней стенки холодильника.
Конденсатор Конденсатор или конденсаторные змеевики представляют собой сетку из труб, которые можно найти на задней стороне холодильника.
Основная функция конденсатора — отвод внутреннего тепла холодильника, как и у радиатора. Он называется конденсатором, потому что отвод тепла достигается за счет конденсации хладагента из пара в жидкое состояние внутри конденсаторных змеевиков. Тепло выделяется, когда температура падает до температуры конденсации.
Термостатический расширительный клапан действует как регулятор, контролирующий поток жидкого хладагента в испаритель. Термостат (компонент регулирующего устройства, который измеряет температуру и выдает соответствующий сигнал) управляет процессом охлаждения, включая и выключая компрессор. Когда датчик определяет, что в холодильнике достаточно холодно, он выключает компрессор. Если он чувствует слишком много тепла, он включает компрессор и снова начинает процесс охлаждения. Именно по этой причине мы слышим гудящий звук, исходящий из холодильника через равные промежутки времени.
Испаритель Это часть холодильной системы, обеспечивающая охлаждение внутри холодильника.
Его функция заключается в поглощении тепла системой охлаждения изнутри, которое затем излучается из системы через конденсатор. Испарительные змеевики находятся внутри холодильника, куда мы кладем продукты. Хладагент подается в эти змеевики через термостатический расширительный клапан.
Ресивер, или ресивер жидкости, как его обычно называют, представляет собой сосуд высокого давления, предназначенный для хранения жидкого хладагента. Функция ресивера заключается в хранении жидкого хладагента и обеспечении непрерывного потока хладагента к расширительному устройству. Ресивер имеет входной и выходной патрубки и резьбовое отверстие для установки предохранительного устройства сброса избыточного давления. Основное назначение ресивера — служить буфером для хладагента во время цикла охлаждения.
Принцип работы холодильника Основным принципом работы холодильника является второй закон термодинамики; более конкретно, утверждение Клаузиуса о втором законе термодинамики, в котором говорится: «Тепло никогда не может перейти от более холодного тела к более теплому без какого-либо другого связанного с ним изменения, происходящего в то же время».
Это утверждение можно понять так: для передачи теплоты из области с более низкой температурой в область с более высокой температурой над системой должна быть совершена механическая работа. Это очевидно в холодильнике, когда тепло течет из холодной среды (внутри холодильника) в горячую среду (снаружи холодильника), но только под действием внешнего агента, то есть системы охлаждения. Другими словами, охлаждение — это работа, обратная тепловой машине. Тепловая машина забирает тепло от горячего тела, часть его преобразует в механическую работу, а оставшуюся часть отдает в более холодную среду. Напротив, холодильник использует механическую работу для передачи тепла из области с более низкой температурой в область с более высокой температурой. Эта периодическая подача тепла известна как цикл охлаждения или цикл охлаждения с компрессией пара. Давайте обсудим, как этот процесс осуществляется внутри холодильника.
В этом цикле летучий жидкий хладагент прокачивается через охлаждающие змеевики испарителя во внутреннее отделение холодильника.
Внутри этих змеевиков хладагент испаряется из-за скрытого тепла, выделяемого пищевыми продуктами. Это скрытое тепло вызывает фазовое изменение состояния хладагента из жидкого в парообразное, что приводит к падению температуры внутри холодильника. Затем эти пары подаются в компрессор с электрическим приводом, который повышает температуру этих паров, изменяя их давление с низкого на высокое. Эти пары с высокой температурой и высоким давлением затем поступают в змеевик конденсатора, где они снова претерпевают фазовый переход от пара к жидкости в процессе сжижения. Благодаря этому второму изменению фазы тепло выделяется во внешнюю среду. Затем жидкий хладагент поступает в резервуар для хранения, называемый ресивером или резервуаром для жидкости, прежде чем, наконец, пройти через расширительный клапан, который снижает его давление перед началом следующего цикла. Этот цикл повторяется снова и снова до тех пор, пока температура не достигнет желаемого значения (около 2–4 °C в пищевой камере бытового холодильника и < 0–1 °C в морозильной камере).
В некоторых высокоэффективных холодильниках также используются вентиляторы для повышения эффективности змеевиков испарителя и конденсатора.
Как работает холодильник?
Холодильники отводят тепло от прибора, чтобы ваши продукты оставались свежими. Холодильники используют закрытую систему, в которой хладагент перемещается в змеевиках по всему холодильнику. Хладагент разделяет горячий и холодный воздух, поглощая тепло и отводя его от содержимого холодильника.
Когда вы делаете покупки в продуктовом магазине, вы знаете, что можете рассчитывать на холодильник, который поможет сохранить продукты свежими и холодными. Прочитайте пошаговый процесс того, как ваш холодильник выполняет тяжелую работу, чтобы сохранить ваши продукты свежими.
Цикл охлаждения: шаг за шагом
ЭТАП 1: Сжатие хладагента
Все части холодильника участвуют в процессе охлаждения, но цикл начинается с компрессора. Пары хладагента всасываются в компрессор, где они сжимаются, а затем выпускаются при более высокой температуре и давлении.
ЭТАП 2: Выталкивание горячего воздуха
Затем компрессор нагнетает пар в змеевики конденсатора снаружи холодильника, где он обменивается своим теплом с поступающим в помещение воздухом. Нагретый воздух помещения выбрасывается через вентиляционные отверстия. Компрессор является неотъемлемой частью процесса охлаждения, поэтому Maytag ® обеспечивает компрессор каждой модели 10-летней ограниченной гарантией на запасные части.
ЭТАП 3: Хладагент становится жидким
Когда горячий газ в змеевиках конденсатора встречается с более прохладным воздухом на кухне, он становится жидким.
ЭТАП 4: Хладагент поступает в змеевики испарителя
Хладагент, который теперь является жидкостью, охлаждается, проходя через змеевики испарителя внутри холодильника.
ШАГ 5: Поглощение тепла
Затем тепло внутри холодильника поглощается хладагентом, охлаждая воздух и содержимое холодильника.
ЭТАП 6: Хладагент испаряется
Затем хладагент испаряется в газообразное состояние и возвращается в компрессор.
ШАГ 7: Цикл повторяется
Холодильник представляет собой герметичную систему, поэтому, как только газообразный хладагент возвращается в компрессор, цикл повторяется. Повторение цикла помогает холодильнику поддерживать постоянную прохладу.
Какой тип энергии работает в холодильнике?
Холодильники используют электроэнергию для охлаждения своего содержимого. Холодильники, сертифицированные по стандарту ENERGY STAR, потребляют как минимум на 10 % меньше измеренной энергии, чем минимальные федеральные стандарты эффективности.
Магазин Maytag
® холодильники Maytag ® холодильники не перестанут работать, чтобы поддерживать температурный уровень на должном уровне. Функция PowerCold ® на некоторых моделях позволяет быстро снизить температуру за счет фильтрации воздуха из морозильной камеры в холодильную. Если ваш холодильник остается открытым, пока члены семьи просматривают продукты или выгружают продукты, функция PowerCold ® поможет поддерживать во всем оптимальную температуру.
MRT311FFFE
МФВ2055ФРЗ
MSS25N4MKZ
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ХОЛОДИЛЬНИКЕ
Руководство по организации холодильника Узнайте, как организовать свой холодильник, узнав об оптимальных условиях для продуктов и специализированных отсеках для хранения.
Как заменить фильтр для воды в холодильнике Узнайте, как заменить фильтр для воды в холодильнике. В нашем руководстве вы найдете наглядные инструкции по быстрой и простой замене фильтра для воды в холодильнике.
Руководство по деталям холодильника Хотите узнать больше о деталях и функциях холодильника? Наше руководство поможет вам узнать больше о частях холодильника и их функциях.
