Kølesystemer. Superopvarmning og underkøling

Overophedning (henviser til overophedning af kølemediedamp ved udløbet af fordamper) og hypotermi (med henvisning til den nedkølende væske af kølemediet, der forlader kondensator) er tilsyneladende to vigtige processer i praktisk dampkomprimerings-kølesystem og bruges til at sikre maksimal ydeevne (COP) og for at undgå nogle tekniske problemer, som det vil blive beskrevet nedenfor.

Overophedning

I processen med fordampning af kølemidlet opnås fordampning fuldstændigt gennem fordamper. Kold kølemediedamp fortsætter gennem fordamperen, varme absorberes for en dampvarme. Under visse betingelser øger sådanne tryktab på grund af friktion volumen af overophedning. Hvis der opvarmes i fordamperen, hæves kølemidlets entalpi, fjerner den yderligere varme og øger effekten af ​​kølefordamperen. Hvis det findes i kompressor sugning, der forekommer ingen nyttig køling. I nogle systemer er den afkølende væske-damp varmevekslere kan bruges til overophedning af det mættede dampkølemiddel fra fordamperens kølemiddelvæske, der kommer fra kondensator (Fig. 3.32). Som det ses af fig. 3.32, kan varmeveksleren tilvejebringe højt system COP. Overophedning af kølemidlet kan opnås i kompressoren. I dette tilfælde kommer mættet dampkølemiddel ind i kompressoren og overophedes, hvilket øger trykket, hvilket fører til en stigning i temperaturen. Overophedning modtaget fra komprimeringsprocessen forbedrer ikke cyklusens effektivitet, men giver store resultater kondensationsudstyr og en stor kompressor, forsyningsrøret. Stigningen i køleeffekten opnået ved overhedning ved fordamperen udlignes som regel af et fald i køleeffekten i kompressoren. På grund af volumenstrømkompressoren er konstant, formindskes massestrømningshastigheden og køleeffekten formindsker kølemiddeltætheden forårsaget af overophedning. I praksis er det velkendt, at der er tab i kølekapaciteten 1% for hver 2.5C overophednings sugeledning. Isolering af sugeledningen er beslutningen om at minimere varmeforøgelse. Afkøling er processen med at fjerne overskydende varme fra den overophedede kølemiddeldamp, og hvis den opnås ved hjælp af en ekstern effekt, vil han være mere nyttig for COP. Afkøling betragtes ofte som upassende på grund af den lave temperatur (mindre end 10 C) og et lille antal af den tilgængelige energi.

Hypotermi

Denne proces til afkøling af flydende kølemiddel under temperaturen i kondensation i trykket (fig. 3.32). Hypotermi tilvejebringer 100% af det flydende kølemiddel til at komme ind i ekspansionsanordningen, hvilket forhindrer, at dampbobler forhindrer kølemiddelstrømmen gennem ekspansionsventil. Hvis hypotermi er forårsaget af metoden til varmeoverførsel til ekstern køling, øges kølemedieeffekten af ​​systemet, fordi den superkølede væske er mindre entalpi end mættet væske. Hypotermi udføres ved afkøling af væskeledningssystemet ved anvendelse af en højere temperatur. Vi kan blot sige, at hypotermi afkøles af kølemediet og mere giver henholdsvis følgende:

Forøg energilasten,
Reduktion af elforbruget,
Reduktion pulldown tid,
Mere ensartet temperatur afkøling og
Nedsættelse af de oprindelige omkostninger.

Bemærk, at ydelsen ved simpelt dampkomprimerings-kølesystem kan forbedres kraftigt ved yderligere afkøling af flydende kølemiddel, hvilket forlader kondensatoren. Dette er underafkøling flydende kølemiddel kan opnås ved at tilføje mekanisk afkølingscyklus i normale par komprimeringscyklus. Hypotermisystem kan enten være et dedikeret mekanisk underkølingssystem eller integreret mekanisk underkølingssystem (Khan og Zubair, 2000). I et dedikeret mekanisk underkølingssystem er der to kondensatorer, en til hver af hovedsløjfen og underkølercyklussen, mens der i et komplekst mekanisk underkølingssystem kun er en kondensator, der tjener som hovedsløjfe- og underkølercyklus.

For eksempel øger hypotermi R-22 13C effekten af ​​afkøling med ca. 11%. Hvis der modtages hypotermi uden for løkken, giver hver grad af forhøjet hypotermi mulighed for at øge systemets gennemstrømningskapacitet (ca. 1%). Hypotermi inde i løkken kan ikke være effektiv, fordi det kompenserer for virkningerne i andre dele af cyklussen. Mekanisk hypotermi kan føjes til eksisterende systemer, der er udviklet i det nye. Det er det ideelle sted til enhver køleproces, hvor flere muligheder, der kan være nødvendige eller driftsomkostninger, skal reduceres. Det viste sig at være omkostningseffektivt i en række anvendelser og anbefales til store supermarkeder, lagre, fabrikker og andet. Fig. 3.33 viser en typisk underkøler til kommercielt køleudstyr.