Czynniki robocze niepodlegające przemianom fazowym pracujące w obiegach pośredniczących systemów chłodniczych |
Data dodania: 24.02.2015 |
Obiegi chłodnicze oraz obiegi pomp ciepła często wykorzystywane są do podtrzymywania parametrów termicznych w procesach, które muszą czasami spełniać nawet dość restrykcyjne ograniczenia, związane ze stabilizacją temperatury (np. w zakresie niskiej temperatury są to procesy przechowalnicze, w zakresie wysokiej temperatury mogą to być procesy pasteryzacji). Jedną z metod stabilizacji temperatury w tych procesach jest stosowanie obiegów pośredniczących. Na rysunku 1. przedstawiono jednostopniowy obieg chłodniczy, który współpracuje z obiegami pośredniczącymi zarówno po stronie skraplacza jak i parownika.
Rys. 1. Pompa ciepła współpracująca z obiegami pośredniczącymi
Parametry obiegu pośredniczego
Profil temperatury dla obiegu pośredniczącego współpracującego z parownikiem przedstawiono na rysunku 2. Na rysunku widoczne są efekty związane z wymianą ciepła w chłodnicy powietrza, przyrostem temperatury czynnika w pompie obiegowej oraz wychładzania czynnika w parowniku. Profi l temperatury kształtuje się pomiędzy temperaturą źródła ciepła a temperaturą parownika. Taki układ chłodniczy może być realizowany w oparciu o chłodnicze agregaty skraplające z zainstalowanym wymiennikiem płytowym pracującym jako parownik. W agregatach tych których wyrzut ciepła z chłodzonej przestrzeni odbywa się na sposób bezpośredniego skraplania w wymienniku lamelowym chłodzonym powietrzem.
Rys. 2. Profi l temperatury w obiegu pośredniczącym [1]
Choć obieg pośredniczący generuje dodatkowe straty związane z profilem temperatury, to istnieje wiele zalet stosowania obiegów pośredniczących:
Obiegi pośredniczące posiadają również wady:
Własności czynników roboczych obiegów pośredniczących (...)
Czynniki niskotemperaturowe (...)
Czynniki wysokotemperaturowe (...)
Podsumowanie
Obiegi pośredniczące w systemach chłodniczych są często projektowane z uwagi na możliwość zakupu systemów chłodniczych w postaci gotowego agregatu wyposażonego w parownik, skraplacz element rozprężny, sprężarkę i dodatkowe elementy armatury chłodniczej. Uzyskuje się wówczas możliwość wykonania instalacji chłodniczej bez ingerowania w sam obieg chłodniczy oraz znika wówczas konieczność posiadania uprawnień dotyczących pracy z substancjami zubożającymi atmosferę. Obiegi takie posiadają również szereg zalet, choć mogą charakteryzować się wysokim kosztem inwestycyjnym.
Czynniki chłodnicze podlegające przemianom fazowym nie pracują w instalacji pośredniczącej w trybie bezpośredniego odparowania lub skraplania. Typowe i niebezpieczne czynniki chłodnicze są stosowane tylko w ilości zapewniającej pracę obiegu chłodniczego oraz pracują z mniejszym ryzykiem wycieku.
Czynniki pośredniczące, które rozprowadzają chłód w procesach chłodniczych pozwalają na pracę przy bardzo niskiej temperaturze (np. dodatek chlorku litu LiCl pozwala na pracę nawet do -75°C przy jego udziale masowym w wodzie powyżej 42,4%) do momentu osiągniecia temperatury punktu zamarzania mieszaniny. Czynniki te mogą również rozprowadzać ciepło w procesach grzewczych bez utraty swoich właściwości do momentu osiągnięcia temperatury granicznej związanej z rozkładem substancji chemicznej.
Robert MATYSKO
LITERATURA: [1] MELINDER A.: Thermophysical properties of aqueous solutions used as secondary working fuids. Doctoral Thesis. KTH Energy and Environmental Technology. 2007.
Artykuł z miesięcznika Chłodnictwo&Klimatyzacja nr 01-02/2015 |
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019