Поговорим детальнее об устройстве и принципе работы охладителей жидкости.
Детальный осмотр компонентов реального чиллера на видео, схемы чиллера с комментариями и другое можна посмотреть в нашем обзоре: Что такое чиллер?
Для начала рассмотрим основные компоненты чиллера:
Схему работы основных компонентов можно посмотреть на рис. 1.
Рис. 1. Устройство чиллера
Принцип работы чиллера является цикличным процессом. Все элементы фреонового контура соединены трубопроводами.
Охлаждение воды происходить в испарителе, в котором жидкий хладагент циркулирует по медным трубкам. При этом в кожухе теплообменника устроены перегородки, чтобы обеспечить скорость поступления воды, достаточную для эффективного теплообмена воды с хладагентом. Охлаждение жидкости происходит благодаря отводу тепла к фреону. Подведенное к хладагенту тепло приводит к его кипению (подобно кипению воды в чайнике, только здесь источником тепла является электроэнергия). Для охлаждения воды к определенной температуре необходимо поддерживать температуру кипения хладагента ниже, чем температуру кипения воды. Эту задачу выполняет компрессор, впитывая пары хладагента и поддерживая низкое давление, а, соответственно, и температуру кипения в испарителе. В компрессоре происходить сжатие паров хладагента до высокого давления температуры. В компрессорах объемного принципа действия сжатие происходить за счет уменьшения объема рабочей полости. Например, в спиральных компрессорах уменьшение объема рабочей полости и сжатие пара хладагента происходит за счет вращения подвижной спирали относительно оси, которая параллельна оси неподвижной спирали.
Для чего же необходимо сжатие паров хладагента в компрессоре?
Для осуществления холодильного цикла тепло, подведенное к хладагенту в испарителе, необходимо отвести в окружающую среду, то есть в воздух улицы. Однако температура хладагента на выходе испарителя ниже температуры окружающей среды. Как известно, передача тепла может происходить только от тела с высшей температурой к телу с низшей. Поэтому, чтоб отвести тепло от хладагента, имеющего температуру более низкую, чем температура окружающей среды, пар и сжимается в компрессоре до высокого давления и градуса. При этом к хладагенту подводиться тепловой эквивалент работы сжатия. Пар хладагента высокого давления нагнетается компрессором в конденсатор.
Конденсатор представляет собой воздушный теплообменник. Хладагент циркулирует внутри трубок конденсатора. Циркуляция воздуха через теплообменник осуществляется посредством вентиляторов. Таким образом тепло от пара хладагента отводится в окружающую среду. При этом пар хладагента конденсируется, то есть переходить в жидкое состояние. Примером конденсации в природе есть выпадение росы на траве: утром трава имеет более низкую температуру, чем воздух, что приводит к конденсации влаги из воздуха на холодной поверхности травы.
Жидкий хладагент из конденсатора дросселирует в терморегулирующем вентиле, предварительно пройдя через фильтр осушитель, который предназначен для удаления мелких частиц и влаги из хладагента. Дросселирование — это процесс снижения давления хладагента с давления конденсации до давления кипения и прохождение через узкое сечение ТРВ. Процесс дросселирования хладагента подобен распылению воды через пульверизатор: вода нагнетается под высоким давлением через узкое отверстие, при этом давление воды снижается до атмосферного. Также ТРВ выполняет функцию регулирования подачи хладагента воды в испаритель и поддержание пара хладагента на выходе из испарителя для защиты компрессора от гидравлического удара. Более совершенным устройством есть ЭРВ. Жидкостная смесь хладагента после ТРВ снова подается в испаритель. Таким образом повторяется холодильный цикл.
Информацию о всех компонентах чиллера вы можете прочесть в нашей следующей статье Компоненты чиллера.
