Изучить общие принципы трансформации теплоты и методы охлаждения помешений
Изучить рабочие тела, используемые при трансформации теплоты
Методические указания к занятию.
Общие принципы трансформации теплоты.
Устройства, служащие для переноса тепловой энергии от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой, называются трансформаторами теплоты. Чтобы осуществить такое преобразование теплоты, необходимо затратить внешнюю энергию: механическую, электрическую, химическую, тепловую и др. В зависимости от того, на каком температурном уровне по отношению к температуре окружающей среды То* работают трансформаторы теплоты, они подразделяются на холодильные и теплонасосные установки.
Трансформатор теплоты может работать одновременно как холодильная и теплонасосная установка; при этом ТН<ТО и ТВ>ТО. Такой процесс называется комбинированным.
В холодильных установках осуществляется искусственное охлаждение тел, температура которых ниже температуры окружающей среды.
В теплонасосных установках используется теплота окружающей среды или других низкопотенциальных сред для целей теплоснабжения.
Способы охлаждения помещений
Охлаждать помещения, т.е. отводить от него тепло, можно 2-мя способами:
Непосредственным охлаждением., когда холодильный агент испаряется в испарителе расположенном непосредственно в охлаждаемом помещении, и тепло необходимое на испарения хладоагента отводится из воздуха в помещения.
По средством хладоносителей, когда охлаждаемая в испарителе вода или рассол циркулируют по трубопроводам расположенных в охлаждаемых помещениях.
В системах кондиционирования воздуха охлаждаемая в испарителе вода подается в оросительную «промывочную» камеру кондиционера, где охлаждается воздух, подаваемый в помещения.
Рабочие тела, используемые при трансформации теплоты
Хлодохолодильные агенты
Холодильными агентами называются. вещества фазовые превращения которых используются в холодильных установках. или Хладагент - это рабочее тело. которое используется в холодильных установках. Для экономичной и безопасной работы хладоагенты. должны удовлетворять: термодинамическим, физико-химическим, физиологическим и экономическим требованиям, т. е. иметь
- большую теплопроизводительность. 1 кг агента, малую теплоемкость, иметь не высокое избыточное давление при темпераиуре кипения и конденсации, малый удельный объём пара. иметь не высокую вязкость,
- быть химически стойкими, быть не горючими и не взрывоопасными,
- быть безвредными для организма человека, не вызывать коррозии
- быть недорогими и недефицитными. металла.
Всем эти требованиям не может удовлетворять любой из применяемых хладоагентов. Поэтому при выборе хладоагента учитывают назначения холодильной машины и условия работы.
В промышленных холодил. установках получили применение фреоны, аммиак и углекислота.
Фреоны: Преимущества: 1) Обладают достаточно хорошими термодинамическими свойствами.
Высокая химическая стойкость.
Недостатки: 1) Взаимная растворимость фреона и масла.
Аммиак:
Преимущества: 1) Хорошие термодинамические свойства.
По дешевизне, доступности и термодинамическим свойствам лучший хладоагент.
Недостатки: 1) Высокотоксичен.
Взрывоопасен в смеси с воздухом. 3) легко воспламеняется.
Нашел ограниченное применение. Хотя аммиак обладает высокими термодинамическими свойствами, высокотоксичен и обладает характерным резким запахом, по которому малейшая утечка может быть быстро обнаружена и устранена,
Углекислота: применяется в установках для выработки сухого льда.
Преимущества: 1) относительно безвредны.
Не горюча. 3) химически не агрессивна.
Хладоносители:
Хладоноситель - это низкотемпературный теплоноситель
Хладоносителями называют вещества отбирающие тепло от охлаждаемой среды и передающей ее хладоагентам. Хладоносителями называют вещества, использующие в холодильной технике для передачи холода на расстояния. В качестве хладоносителя обычно применяются; вода, рассол, воздух.
Хладоносители, как и хладоагенты должны удовлетворять термодинамическим, физико-химическим, физиологическим и экономическим требованиям.
Вода: Преимущества: 1) Большая теплоемкость.
Безвредна. 3) Дешева.