¿Cómo se refrigera el almacén frigorífico?
1. Refrigeración por compresión de vapor
Principio: en el sistema de ciclo de refrigeración por compresión de vapor, el compresor. inhala baja temperatura y baja presión del evaporador. El vapor del refrigerante es comprimido adiabáticamente por el compresor en vapor sobrecalentado a alta temperatura y alta presión, y luego se presiona en el condensador para enfriamiento a presión constante, y luego se enfría hasta obtener refrigerante líquido sobreenfriado, que se vuelve de baja presión después de la estrangulación adiabática por la válvula de expansión (o tubo capilar) El refrigerante líquido se evapora en el evaporador y absorbe el calor en el agua en circulación del aire acondicionado (aire), enfriando así el agua en circulación del aire acondicionado (aire) a Lograr el propósito de la refrigeración.
Circulación del sistema
Entalpía: función de estado de la energía en un sistema material.
Igual a la energía interna del medio de trabajo más el producto de su volumen por la presión absoluta.
Es decir: H=U+pV
Entropía: la cantidad física del estado de un sistema material (registrada como S), que indica el posible grado del estado. En termodinámica, es una cantidad física abstracta que explica la irreversibilidad de los procesos térmicos. Los procesos reales en un sistema aislado necesariamente aumentan su entropía.
Proceso isentrópico: La compresión del refrigerante en el compresor es un proceso isentrópico;
Proceso isobárico: El proceso de enfriamiento y condensación del refrigerante es un proceso isobárico;
Proceso isentalpía: cuando el refrigerante es estrangulado por la válvula de expansión, la entalpía antes y después de la estrangulación es igual;
Proceso isotérmico: el refrigerante no tiene pérdida de presión en el evaporador y el condensador.
Cuatro componentes de refrigeración: compresor, condensador, evaporador y dispositivo de estrangulación.
Compresor
Función: El vapor del refrigerante se comprime desde un estado de baja presión a un estado de alta presión, creando las condiciones para que el refrigerante se licue a temperatura ambiente en el condensador. Se le llama el "corazón" de todo el dispositivo.
Clasificación del compresor:
Condensador
Función: El vapor de refrigerante sobrecalentado descargado del compresor se enfría y se condensa en líquido refrigerante, y el refrigerante en el condensador se el calor se descarga al medio de enfriamiento.
Categorías: condensador enfriado por agua, condensador enfriado por aire, condensador evaporativo.
Condensador refrigerado por aire: fácil de usar e instalar, no contiene agua de refrigeración y la unidad de expansión lleva calor a la atmósfera. Pero el coeficiente de transferencia de calor también es bajo y más pesado que el de otros tipos. El polvo se acumulará en la superficie de las aletas, lo que significa que la capacidad de disipación de calor se reduce y deberá limpiarse a tiempo.
Evaporador
Función: Intercambiador de calor que absorbe el calor del medio refrigerante mediante la evaporación del líquido refrigerante. Su tarea en el sistema de refrigeración es enviar energía fría al mundo exterior.
Clasificación: evaporador lleno de líquido (inmerso) y evaporador seco.
Evaporador seco: tipo serpentín sumergido, tipo carcasa y tubo, tipo placa, tipo spray, etc.
Dispositivo de aceleración
Función
1. Apagado y reducción de presión: después de que el líquido refrigerante a alta presión y temperatura normal fluya a través de la válvula de expansión, se convierte en líquido refrigerante de baja presión y baja temperatura.
2. Control del flujo de refrigerante: la válvula de expansión detecta el cambio en el sobrecalentamiento del refrigerante en la salida del evaporador a través de un sensor de temperatura para controlar la apertura de la válvula, ajustar el flujo de refrigerante que ingresa al evaporador y Hágalo consistente con el evaporador para que coincida con la carga de calor del dispositivo.
3. Control del sobrecalentamiento: La válvula de expansión tiene la función de controlar el sobrecalentamiento del refrigerante a la salida del evaporador, es decir, mantener totalmente utilizada el área de transferencia de calor del evaporador y evitar que el compresor se active. de lavar el cilindro.
Categorías: válvula de mariposa manual, válvula de expansión térmica, tubo capilar, válvula de expansión electrónica, placa flotante, placa de orificio fijo, placa de orificio variable.
2. Refrigeración por absorción de vapor
Fluido de trabajo
El uso de refrigerante-absorbente como fluido de trabajo se denomina par de fluido de trabajo de absorción.
Pares de fluidos de trabajo comunes: bromuro de litio-agua (el refrigerante es agua), amoníaco (el refrigerante es amoníaco)-fluido de trabajo de bajo punto de ebullición es el refrigerante.
Dispositivo: El dispositivo de refrigeración por absorción consta de generador, condensador, evaporador, absorbente, bomba de circulación, válvula de mariposa, etc. El medio de trabajo incluye refrigerante para generar energía fría y absorbente para absorber y desorber refrigerante, que forman un par de trabajo.
Ventajas:
1. El sistema de absorción es más adecuado para zonas climatizadas que necesitan suministrar aire frío en verano y aire caliente en invierno. Actualmente, en Estados Unidos y Japón, los sistemas de absorción representan más del 80% de los sistemas de aire acondicionado central.
2. Funciona de forma silenciosa, puede minimizar el desgaste (excepto en el funcionamiento de la bomba de líquido), tiene menos fallos y es sencillo de mantener.
3. No depende de la electricidad.
4. El control de capacidad es sencillo, sólo es necesario controlar la fuente de calor del generador.
5. El sistema es altamente seguro y no explotará.
6. El efecto de la carga completa es el mismo que el de la carga ligera. Cuando cambia la carga, solo es necesario ajustar la fuente de calor y la circulación de agua del generador.
7. Cuando la temperatura y la presión de evaporación disminuyen, la capacidad de absorción solo es limitada y el funcionamiento es estable.
(2) Desventajas:
1. Cuando se utiliza agua como refrigerante, no se puede obtener una temperatura baja (el punto de congelación del agua es 0°C).
2. Si no se utiliza correctamente, el bromuro de litio cristalizará fácilmente.
3. Refrigeración por inyección de vapor
Principio: El vapor a mayor presión (llamado vapor de trabajo) suministrado por la caldera ingresa al eyector principal y se expande adiabáticamente en la boquilla Laval. Este flujo de vapor de alta velocidad se utiliza para extraer continuamente vapor del evaporador y mantener un vacío más alto, es decir, una presión de evaporación más baja, dentro del mismo.
El agua fría del dispositivo de refrigeración ingresa al evaporador después de estrangularla y descomprimirla. Parte de la evaporación absorbe el calor del agua restante y reduce su temperatura.
El agua fría enfriada sale por la bomba y puede reutilizarse después de recibir energía fría. El vapor de trabajo en el eyector fluye a través del difusor junto con el vapor extraído del evaporador, provocando que la presión suba hasta la presión de condensación (aún vacío), ingresa al condensador y está en contacto directo con el agua de enfriamiento, y se condensa en el agua de refrigeración. El gas no condensable en el condensador se descarga mediante uno o dos eyectores auxiliares para mantener el condensador en un cierto estado de vacío. El condensador de la imagen se llama condensador híbrido. Los refrigeradores de inyección de vapor también pueden utilizar condensadores de carcasa y tubos. En este momento, el vapor que ingresa al condensador se enfría y se condensa en agua a través del tubo de transferencia de calor. La bomba de agua de enfriamiento puede inyectar el agua condensada en la caldera para su reutilización.
4. Refrigeración por adsorción
Principio: un determinado adsorbente sólido puede adsorber un determinado gas de refrigeración y la capacidad de adsorción cambia con el cambio de la temperatura del adsorbente. Mediante enfriamiento y calentamiento periódicos, el adsorbente se adsorbe y desorbe alternativamente. Durante el proceso de desorción, el gas refrigerante se libera y se condensa en un líquido; durante el proceso de adsorción, el líquido refrigerante se evapora, lo que produce refrigeración.
Según el mecanismo de adsorción, se divide en refrigeración por adsorción física y refrigeración por adsorción química.
Principio: La estructura básica de la refrigeración por adsorción consta de cinco módulos: colector solar, condensador, acumulador, evaporador y válvula. El mecanismo de funcionamiento del sistema de refrigeración por adsorción es: durante el día, la temperatura del colector aumenta a medida que aumenta la temperatura del aire, la presión en el colector de evaporación del refrigerante aumenta y el gas ingresa al condensador y se condensa en líquido, como; la temperatura disminuye, el adsorbente absorberá el vapor del refrigerante y la presión en el evaporador disminuirá, por lo que se evaporará más líquido, absorbiendo calor para enfriarse durante la evaporación.
5. Refrigeración termoeléctrica
La refrigeración termoeléctrica es un método de refrigeración que utiliza el efecto termoeléctrico (es decir, efecto Peltier), también conocido como refrigeración termoeléctrica y refrigeración de semiconductores.
En 1834, el físico francés Peltier conectó un alambre de bismuto a cada extremo de un alambre de cobre. Después de conectar los dos cables de bismuto a los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación de CC, se descubrió que una junta se calentaba y la otra se enfriaba, es decir, las dos juntas absorbían y liberaban calor respectivamente.
El efecto termoeléctrico depende del potencial termoeléctrico de dos materiales. El potencial termoeléctrico de los materiales metálicos puros es muy pequeño, por lo que a menudo se utilizan materiales semiconductores con alto potencial termoeléctrico para fabricar pequeños refrigeradores termoeléctricos.
Módulo de refrigeración semiconductor de una etapa tipo placa de cerámica
La capacidad de enfriamiento generada por un par de termopares N y P es muy pequeña. El dispositivo de refrigeración termoeléctrico real es una termopila compuesta por muchos. termopares.
Principio: Los portadores de carga se encuentran en diferentes niveles de energía en diferentes materiales. El exceso de energía se libera cuando los portadores de carga pasan de materiales de alta energía a materiales de baja energía bajo la influencia de un campo eléctrico externo. Por el contrario, cuando los portadores de carga pasan de un material de baja energía a un material de alta energía, es necesario absorber energía del mundo exterior. La energía se libera o se absorbe en forma de calor en la interfaz de diferentes materiales.
6. Refrigeración magnética y refrigeración acústica
Refrigeración magnética: La refrigeración magnética basada en el efecto magnetocalórico es una alternativa prometedora a la tecnología tradicional de refrigeración por ciclo de vapor. En materiales con este efecto, cuando se aplica y elimina un campo magnético externo, la alineación y aleatorización de los momentos magnéticos conduce a cambios de temperatura en el material que pueden transmitirse al aire circundante.
Refrigeración acústica: basado en el llamado efecto termoacústico, el mecanismo del efecto termoacústico se puede describir simplemente como calentar cuando las ondas sonoras son densas y liberar calor cuando las ondas sonoras son escasas, lo que hace que las ondas sonoras sean más fuertes. ; por el contrario, cuando las ondas sonoras son densas, el calor se descarga y las ondas sonoras son escasas. Por supuesto, la teoría termoacústica real es mucho más complicada que esto.