Het is best moeilijk om alles in de wereld te begrijpen. En een professional zijn op alle gebieden van wetenschap en technologie is bijna onmogelijk. Echter, tijdens onze dienst, voor educatieve doeleinden of gewoon om ons eigen bewustzijn te vergroten, moeten we snel de maximale informatie over een apparaat of proces krijgen, in een gemakkelijke en toegankelijke vorm voor niet-professionals. Voor deze doeleinden zijn er zogenaamde "dummies-handleidingen", dat wil zeggen voor degenen die snel moeten begrijpen wat er op het spel staat en hoe het werkt. Laten we een soortgelijke instructie analyseren en het werkingsprincipe van een koelmachine (voor dummies) bekijken.
Wat is dit
Een chiller (of op een andere manier een koelmachine) is een unit om kunstmatige koude te creëren en over te brengen naar de juiste koelvloeistof. Als zodanig werkt in de regel gewoon water, minder vaak - pekel (oplossingenzouten in water). De etymologie van het woord verwijst naar de Engelse taal, naar het werkwoord to chill (Engels) - to cool, en het zelfstandig naamwoord dat eruit is gevormd chiller (Engels) - cooler. De koelmachine kan van twee verschillende typen zijn. Er is een dampcompressie- en absorptiekoeler. Het werkingsprincipe van elk van hen is aanzienlijk anders.
Altijd cool
De hoofdtaak van elke koeleenheid is het verkrijgen van koude onder kunstmatige omstandigheden, dat wil zeggen waar dit vanwege de natuur niet kan worden gedaan (vrije koeling). Het is duidelijk dat het in de winter niet moeilijk zal zijn om het water te koelen, met een diepe min op straat. Maar wat te doen in de zomer, wanneer de omgevingstemperatuur veel hoger is dan we nodig hebben? Hier komt een chiller binnen. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het gebruik van speciale media die door bepaalde stoffen (koelmiddelen) worden gecreëerd. Ze hebben het vermogen om tijdens het koken warmte van een ander medium te nemen (dat wil zeggen, het af te koelen), tijdens condensatie over te brengen en af te geven aan een ander medium. Tijdens de werking van de koelcyclus veranderen dergelijke koelmiddelen hun fase (geaggregeerde) toestand van vloeibaar naar gasvormig en vice versa.
Warmtewisselaars
Elke koelmachine kan voorwaardelijk in twee zones worden verdeeld: lage en hoge druk. Ongeacht het type heeft elke chiller altijd twee warmtewisselaars: een verdamper in de lagedrukzone en een condensor in de hogedrukzone. Zonder deze twee componenten van het systeem kan de koelmachine niet werken. BeginselDe werking van dergelijke warmtewisselaars is gebaseerd op thermische geleidbaarheid (geleiding), dat wil zeggen de overdracht van warmte van het ene medium naar het andere via een wand die deze twee media scheidt. De verdamper van de koelmachine geeft de gegenereerde koude terug aan het systeem naar de consument, en de condensor dumpt de afgevoerde warmte in de omgeving of stuurt deze naar de recuperatie (verwarmen van de eerste fase van de warmwatervoorziening, vloerverwarming, enz.).
Hoe het werkt
Overweeg een standaard dampcompressiekoelmachine. Het werkingsprincipe van een dergelijke koelmachine is theoretisch gebaseerd op de Carnot-cyclus. De compressor brengt het gas onder druk en verhoogt tegelijkertijd de temperatuur. Heet gas onder hoge druk wordt in de condensor gevoerd, waar het deelneemt aan het proces van warmtewisseling met een ander medium met een lagere temperatuur. In de regel is het water (pekel) of lucht. Hier condenseert het gas tot een vloeistof, waarbij overtollige warmte vrijkomt, aan het koelmiddel wordt gegeven en zo van de consument wordt afgevoerd. Verder komt de vloeistof de smoorinrichting binnen, waar de druk in het systeem afneemt met een overeenkomstige temperatuurdaling. Daarna komt de vloeistof die gedeeltelijk gekookt is in het expansieventiel (thermisch expansieventiel) rechtstreeks in de verdamper, wat ook een belangrijk onderdeel is van het koelmachine-fancoilsysteem. Het werkingsprincipe van een verdamper is vergelijkbaar met dat van een condensor. Hier vindt warmte-uitwisseling plaats tussen het koelmiddel (dat de koude in de fancoil unit transporteert) en het koudemiddel, dat begint te koken en tegelijkertijd warmte onttrekt aan een ander medium. Naverdampergas komt de compressor binnen en de cyclus herha alt zich.
Absorptiekoeler
De werking van een compressor in een dampcompressiecyclus vereist een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit. Er is echter al apparatuur beschikbaar om deze kosten te vermijden. Overweeg het werkingsprincipe van een absorptiekoelmachine. In plaats van een compressor wordt een op absorberend materiaal gebaseerd druksysteem met een externe warmtebron gebruikt. Een dergelijke bron kan hete stoom, heet water of thermische energie zijn van het verbranden van gas of andere brandstof. Deze energie wordt gebruikt om het absorptiemiddel te corrigeren of te verdampen, waarbij de druk van het koelmiddel stijgt en het in de condensor wordt gevoerd. Verder werkt de cyclus op dezelfde manier als de dampcompressiecyclus, en na de verdamper wordt het gasvormige koelmiddel toegevoerd aan de warmtewisselaar-absorber, waar het wordt gemengd met het absorbens. Het gebruikte absorptiemiddel is ammoniak (in water-ammoniakkoelers) of lithiumbromide (lithiumbromide ABCM).
Chiller-Fan Coil-systeem
Het werkingsprincipe is gebaseerd op de voorbereiding van lucht in speciale warmtewisselaars, sluiters, ventilatorconvectoren (van de woorden fan (Engels) - ventilator en spoel - spoel), die vóór zijn installatie in luchtkanalen worden geïnstalleerd directe distributie naar de servicelocaties. Het voordeel van dergelijke systemen ten opzichte van centrale airconditioning is dat in elke ruimte verschillende luchtparameters kunnen worden gehandhaafd.(temperatuur, vochtigheid, mobiliteit), afhankelijk van het doel van de ruimte en de berekening van de warmtebalans. En hoewel de lucht van de toevoereenheid soms door sluiters wordt gevoerd voor de uiteindelijke verwerking, dat wil zeggen, net als in het "chiller-fan coil"-systeem, is het werkingsprincipe van de beschreven systemen merkbaar anders.
