6. Az entalpia diagram kihasználása
Entalpia
Az entalpia képviseli teljes energia (vagy hő) amelyet a folyadék tartalmaz (kJ/kg). Ez az entalpia a folyadék belső energiájából és a külső munkából áll, amelyet el kellett végezni, hogy elérjék a tekintett állapotot.
A 240 kJ/kg entalpia azt jelenti, hogy 1 kg hűtőközeg 240 kJ energiát, hőt tartalmaz.
A tömegállapot-változás J/kg-ban kifejezett entalpia, amelyet L-nek jelölünk, az az energiamennyiség, amely szükséges egy tiszta anyag tömegegységének (kg) egységéhez az állapotváltozáshoz, ez az átalakulás állandó nyomáson történik. Például a folyékony állapotból a gőz állapotba való átmenethez a párologtatás entalpiájáról fogunk beszélni. Az állapotváltozás során kicserélt entalpia az interatomikus vagy intermolekuláris kötések módosításából (szakadásából vagy létrejöttéből) származik.
Emlékezzünk: A tiszta test állapotváltozásának entalpiája = az entalpia változása \ Delta H = H2 - H1, amely a rendszer 1 fizikai állapotból 2 fizikai állapotba való átjutását kíséri.
Az állapotváltozás során kicserélt entalpia az interatomikus vagy intermolekuláris kötések módosításából (szakadásából vagy létrejöttéből) származik. Minden tiszta testnek három fő fizikai állapota van: a szilárd állapot, a folyékony és a gáz állapot. A kötések szilárd állapotban erősebbek, mint folyékony állapotban, és ezek a kötések gázállapotban szinte hiányoznak.
Például a víz 100 ° C-on forral fel 1 atmoszféra nyomása alatt (1atm = 101,325 Pascal). A víz elpárologtatásának entalpiája, amely megegyezik a folyékony víz gőzzé alakításához szolgáltatott hőmennyiséggel, 2257 kJ/kg. Más szavakkal, 1 kg víz felforralásához 2257 kJ hőre és energiára lesz szükség.
- Hűtési teljesítmény (kW)
Ez a hőmennyiség (kJ-ban), amelyet a hűtőközeg időegység alatt abszorbeál a hűtendő közegbe (párologtató). Ezt a teljesítményt kJ/s-ban fejezik ki, ezért kW-ban
Qo = qm * DeltaHev
(átültetés: P = m * cp * DeltaT)
Val vel:
Qo = Hűtési teljesítmény kW-ban (hűtési mérleg)
qm = a hűtőközeg tömegárama kg/s-ban (qm = Qo/DeltaHev)
Hev = az entalpia változása a párologtató kimenete és bemenete között kJ/kg-ban (ábra)
Mi az értelme: a hűtőkapacitás méretező elem (hőmennyiség a helyiségben való harcra). Ennek köszönhetően kiválaszthatjuk a felszerelendő berendezés típusát. Ha a hűtőkapacitás túl alacsony, a telepített rendszer nem lesz képes megfelelően leküzdeni a helyiség hőbevitelét. Ezután a rendszer alulméretezett és nem hatékony (túl meleg lesz).
- A kompresszor által szívott folyadék térfogata (m3/h)
Ez a kompresszor által beszívott térfogatáram. Más szavakkal, ez az a térfogat, amelyet a hűtőközeg gőzei foglalnak el a kompresszor szívásakor.
Va = qm * v ’’ * 3600
Val vel:
Va = a kompresszor által szívott folyadék térfogata m3/h-ban
qm = a keringő hűtőközeg tömegárama kg/s-ban (erre a hűtőkapacitás ismeretében következtethetünk, elegendő a hűtőmérleg + DeltaHev elvégzése, lásd fent)
v "= a kompresszor belépő tömegének térfogata m3/kg-ban (ábra)
- Tömörítési arány
Ez a kisülési nyomás és a szívónyomás aránya. Az abszolút sávokban kifejezett nyomások.
Jegyzet:
A relatív nyomásérzékelők mérik a nyomást a környezeti légköri nyomással szemben. Az abszolút nyomás megfelel a vákuumhoz mért nyomásnak (abszolút nulla nyomás).
Abszolút nyomás (bar) = relatív nyomás (pl. Mano nyomás, gumiabroncs nyomás, bar) + 1 bar
t = Pref/Pasp
Val vel:
t = tömörítési arány
P ref = szállítási nyomás abszolút barban
P asp = szívónyomás abszolút barban
Ha a nyomásesés elhanyagolható, a képlet a következő lesz:
t = Pk/Po
Val vel:
t = tömörítési arány
Pk = kondenzációs nyomás abszolút barban
Po = párolgási nyomás abszolút barban
Mi az értelme:
A kereskedelmi hűtőberendezések elhelyezésének költsége jelentős, a kompresszorok pedig jelentős részét képezik. Emiatt az energia szempontjából meg kell határozni a kiválasztási kritériumokat. A tömörítési arány egy.
Ez főleg egy jellemző:
a csavaros és tekercses kompresszorok (a kompresszor geometriai és mechanikai jellemzői);
külső és dugattyús kompresszorok.
A tömörítési arány a gép térfogat-hatékonyságának befolyásolásával befolyásolja a kompresszor energiateljesítményét.
Például ugyanazon szívónyomás esetén:
A túl magas tömörítési arány azt jelenti, hogy a kisülési nyomás túl magas. Más szavakkal, a kompresszor "sokat dolgozott", "sokat tömörített".