Холодильная машина

Холодильная машина - тепловая машина для изъятия тепла от тел с низкой температурой и передачи его телам с более высокой температурой.

В холодильной технике используются несколько систем холодильных машин, работа которых основана на том, что рабочее тело (хладагент) за счет затраты внешней работы совершает холодильный цикл.

Работа холодильных машин характеризуется их холодопроизводительностью.

 >> Абсорбционная холодильная машина

Абсорбционная холодильная машина - холодильная пароконденсационная машина, в которой пары хладагента абсорбируются твердым или жидким абсорбентом, из которого они впоследствии испаряются при нагреве.

Абсорбционная холодильная машина состоит из кипятильника, конденсатора, испарителя, абсорбера, насоса и терморегулирующего вентиля.

Рабочим веществом в абсорбционных холодильных машин служат бинарные растворы.

Холодильный цикл абсорбционной машины состоит в следующем:
-1- хладагент испаряется в испарителе за счет теплоты, отнимаемой от охлаждаемого тела;
-2- образующиеся пары поглощаются в абсорбере;
-3- полученный концентрированный раствор перекачивается насосом в кипятильник, где из него выпаривается хладагент, а оставшийся раствор возвращается в абсорбер;
-4- газообразный хладагент из кипятильника направляется в конденсатор, конденсируется и поступает через терморегулирующий вентиль в испаритель.

Воздушно-расширительная холодильная машина

Холодильная машина с расширением газа

Воздушно-расширительная холодильная машина - холодильная машина, в которой:
- хладагент остается в газообразном состоянии; и
- охлаждение достигается за счет расширения сжатого воздуха в детандере.

Воздушно-расширительные холодильные машины различаются:
- на машины высокого и низкого давления; а также
- на машины, работающие по замкнутому и разомкнутому циклу.

Вторичный хладагент

Вторичный хладагент - вспомогательный хладагент, используемый
- в жидкой фазе; и
- в паровой фазе в системе охлаждения с промежуточным теплоносителем.

Вторичный хладагент не участвует в холодильном цикле.

Детандер

Детандер - расширительная машина, в которой поток совершает (полезную) внешнюю работу, вращая колесо или толкая поршень. В газовых холодильных машинах после детандера одновременно с понижением давления снижается температура хладагента.

Коэффициент полезного действия тепловой машины

Коэффициент полезного действия тепловой машины - отношение:
- работы, совершенной рабочим телом в прямом цикле; к
- количеству теплоты, сообщенной рабочему телу в этом цикле нагревателем.

Парокомпрессионная холодильная машина

Компрессионная холодильная машина

Парокомпрессионная холодильная машина - холодильная пароконденсационная машина, в которой сжатие хладагента достигается с помощью объемных компрессоров или турбокомпрессоров.

Основными элементами парокомпрессионных холодильных машин являются испаритель, холодильный компрессор, конденсатор и терморегулирующий вентиль, которые соединены трубопроводом.

В парокомпрессионной холодильной машине осуществляется замкнутый цикл циркуляции хладагента:
-1- жидкий хладагент испаряется в испарителе при пониженных давлении и температуре, отнимая теплоту от охлаждаемого тела;
-2- образовавшийся пар отсасывается компрессором, сжимается, охлаждается (водой или воздухом) и конденсируется в конденсаторе;
-3- полученный жидкий хладагент через терморегулирующий вентиль возвращается в испаритель для повторного испарения.

В зависимости от вида холодильного компрессора парокомпрессионные холодильные машины подразделяются на поршневые, турбокомпрессорные, ротационные и винтовые.

 >> Пароконденсационная холодильная машина

Пароконденсационная холодильная машина - холодильная машина, в которой хладагент испаряется во время поглощения тепла и переходит в жидкое состояние при сбрасывании тепла.

Пароэжекторная холодильная машина

Эжекторная холодильная машина

Пароэжекторная холодильная машина - холодильная пароконденсационная машина, в которой сжатие достигается с помощью парового эжектора.

Пароэжекторная холодильная машина:
- состоит из эжектора, испарителя, конденсатора, насоса и терморегулирующего вентиля;
- использует в качестве хладагента воду.

Холодильный цикл пароэжекторной машины состоит в следующем:
-1- пар поступает в сопло эжектора, где расширяется;
-2- в эжекторе и в испарителе создается пониженное давление, которому соответствует температура кипения воды;
-3- в испарителе за счет частичного испарения происходит охлаждение подаваемой потребителю холода воды;
-4- пар из испарителя пар, а также рабочий пар эжектора поступает в конденсатор, где переходит в жидкое состояние, отдавая теплоту охлаждающей среде.

Первичный хладагент

Первичный хладагент - хладагент, участвующий в холодильном цикле.

Тепловая машина

Тепловая машина - машина, в которой осуществляется преобразование теплоты в работу и работы в теплоту. В основе действия тепловой машины лежит круговой процесс (термодинамический цикл), совершаемый рабочим телом.

Тепловой насос

Тепловой насос - холодильная установка, в которой нагретым телом служит отапливаемое помещение, а холодильником - среда, окружающая это помещение. Тепловой насос работает по обратному циклу.

 >> Теплообменник

Heat exchanger

Теплообменник - аппарат, предназначенный для передачи тепла между двумя разделенными между собой средами.

 >> Термодинамический цикл

Циклический процесс; Круговой процесс

Термодинамический цикл - термодинамический процесс, в результате которого термодинамическая система после ряда изменений своего состояния возвращается в первоначальное состояние.

Термоэлектрическая холодильная машина

Термоэлектрическая холодильная машина - холодильная машина, использующая термоэлектрический эффект (эффект Пельтье) различных материалов.

Хладагент

Холодильный агент

Хладагент - рабочее тело, которое участвует в холодильном цикле, поглощая тепло от тел с низкой температурой, для того чтобы передать его телам с более высокой температурой.

Хладоноситель

Хладоноситель - жидкость, используемая:
- для отбора тепла от охлаждаемых предметов; и
- для переноса этого тепла к хладагенту в испарителе.

Холодильный агрегат

Холодильный агрегат - конструктивное соединение в единую сборочную единицу всех или части элементов холодильной машины. Холодильные агрегаты:
- имеют общую раму или монтируются на один из элементов, входящих в его состав;
- собираются в заводских условиях;
- поставляются заполненными холодильным агентом или инертным газом.

 >> Холодильный компрессор

Холодильный компрессор - машина для сжатия и нагнетания хладагента в парообразном или газообразном состоянии с помощью механического приводного устройства.

Холодильный цикл

Обратный цикл

Холодильный цикл - циклический процесс, в котором расширение рабочего тела происходит при более низкой температуре, чем сжатие.

Холодильные циклы используются для искусственного охлаждения. Выделяют многоступенчатые, каскадные и другие усложненные холодильные циклы, ориентированные на повышение экономичности холодильных машин, на расширение интервала температур и т.д.

Холодопроизводительность

Холодильная производительность

Холодопроизводительность - количество теплоты, отнимаемое от охлаждаемого объекта в единицу времени с помощью холодильной машины.

Холодопроизводительность:
- измеряется в ваттах;
- зависит от мощности основного оборудования холодильной машины, температурных условий ее работы и используемого холодильного агента.

Различают:
- рабочую холодопроизводительность при рабочих условиях; и
- номинальную холодопроизводительность при расчетных или сравнительных температурах.

Эффект Пельтье

Термоэлектрический эффект

От Ж.Пельтье - французский физик; 1785-1845

Эффект Пельтье - эффект выделения или поглощения тепла при протекании электрического тока через соединение двух металлов, сплавов или полупроводников.

Эффект Пельтье:
- зависит от направления тока;
- используется в термоэлектрических охлаждающих устройствах.