Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.6: Системи кондиціонування повітря з прямим розширенням

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    102548

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    34

    Системи кондиціонування з прямим розширенням

    Натисніть кнопку відтворення на наступному аудіоплеєрі, щоб слухати разом, коли ви читаєте цей розділ.

    Мініатюра вбудованого елемента «4.34 Системи кондиціонування з прямим розширенням»

    Елемент BCCampus було виключено з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут: https://opentextbc.ca/basichvac/?p=110

    Пряме розширення, або охолодження DX, використовує принципи термодинаміки для передачі тепла з однієї області в іншу через випаровування і конденсацію холодоагенту, яка служить середовищем, за допомогою якого тепло захоплюється і видаляється з однієї області і виділяється в іншу.

    Кондиціонери використовують цей механізм для переміщення тепла зсередини приміщення назовні, тобто система кондиціонування повинна мати компонент, встановлений всередині кімнати або області для збору теплової енергії, і інший компонент поза приміщенням, щоб звільнити цю теплову енергію в навколишнє середовище.

    Холодильники та морозильні камери використовують охолодження DX для видалення теплової енергії зсередини морозильної камери назовні. Вони використовують ті ж компоненти, що і система кондиціонування повітря, хоча в менших масштабах і створюють набагато більш холодні температури.

    Система охолодження з прямим розширенням використовує компресор для циркуляції холодоагенту через конденсатор і випарник.
    Компоненти системи охолодження прямого розширення

    Існує чотири основні компоненти будь-якої системи охолодження DX, а також теплоабсорбуюче середовище, яке часто називають холодоагентом, які регулюють передачу теплової енергії, створюючи перепади температури та тиску, необхідні для охолодження DX:

    • Холодоагент, який є середовищем, що протікає по системі, збираючи і розсіюючи тепло в різних областях;
    • Компресор, який є електричним навантаженням двигуна і подає енергію для приводу холодоагенту через систему;
    • Випарник, який збирає тепло з площі, і полегшує кип'ятіння холодоагенту;
    • Конденсатор, який розсіює тепло в навколишнє середовище, дозволяючи холодоагенту повернутися в рідкий стан;
    • Розширювальний клапан, який діє як регулятор між стороною високого та низького тиску системи і дозволяє знизити тиск і температуру, необхідні для полегшення охолодження DX.

    Вся система утворює замкнутий контур і живиться від компресора з приводом від двигуна. Цей пристрій подає енергію, яка приводить в рух систему охолодження, і зазвичай являє собою однофазне навантаження електродвигуна.

    Компресор приводить в рух наступний найважливіший компонент, холодоагент, по всій системі. Холодоагент повинен мати властивість кипіти нижче кімнатної температури. Сьогодні використовується кілька різновидів холодоагенту, кожна зі своїми унікальними властивостями, але всіх об'єднує загальна риса випаровування при низьких температурах. Саме властивість змінювати фазу, тобто кипіння, при низьких температурах, дозволяє холодоагенту максимально використовувати його здатність поглинати теплову енергію з приміщення або площі.

    Двома компонентами, які полегшують передачу тепла до або від холодоагенту, є випарник, розташований у зоні, що охолоджується, і конденсатор, розташований там, де тепло може розсіюватися, зазвичай поза будівлею. Велика частина теплової енергії розсіюється в конденсаторі, і для того, щоб відбулася передача тепла, повітря, що оточує змійовик конденсатора, повинен бути при більш низькій температурі, ніж холодоагент. Ось чому компресор підвищує температуру і тиск холодоагенту, забезпечуючи тим самим достатній градієнт тепла між зовнішнім повітрям і холодоагентом.

    Між конденсатором і випарником знаходиться розширювальний клапан, який регулює тиск холодоагенту. Дозволяючи холодоагенту розширюватися, ми збільшуємо обсяг простору, який може займати газ, і тим самим зменшуємо кількість зіткнень, які матимуть атоми. Це призводить до зниження кінетичної теплової енергії.

    \ text {Температура} =\ dfrac {\ text {Тиск}} {\ text {Обсяг}}

    Так як розширювальний клапан знижує тиск газу, дозволяючи йому розширюватися в більший обсяг впускної труби, що подає випарник, холодоагент відчуває зниження температури. Саме так ми можемо активно робити щось холодніше кімнатної температури.

    Холодоагенти призначені для того, щоб мати температуру кипіння досить низьку, щоб випаровуватися і перетворюватися в газ кімнатної температури. Для передачі тепла повинна бути різниця температур між приміщенням і холодоагентом. Якщо холодний холодоагент тепер протікає через змійовики випарника, а повітря, що продувається через змійовики випарника, знаходиться при більш високій температурі навколишнього середовища, холодніший холодоагент буде поглинати тепло або теплову енергію з повітря, що має такий же ефект, як охолодження цього повітря.

    Постійно циклюючи додатковий холодоагент через приміщення, тепло може стабільно віддалятися від потрібної площі, і розсіюватися за межі будівлі.