CHŁODZIARKI
Chłodziarki są urządzeniami. w których uzyskuje się temp. niższą od temp. otoczenia. Działanie ich polega na urzeczywistnieniu termodynamicznego obiegu wstecz, podczas którego ciepło q1 z dolnego źródła o niższej temp. zostaje przekazywane do źródła górnego (o temp. wyższej) pośrednictwem czynnika chłodniczego kosztem pracy zewn. W: q2=ql+W
Praca zewn. W musi być dostarczana czynnikowi chłodniczemu w postaci energii mech. lub ciepła aby zgodnie z II zas. termodynamiki urzeczywistnić obieg chłodniczy przechodzi przez różne stany skupienia podczas przemian termodynamicznych zachodzących w obiegu w czasie których pobierane jest ciepło ze środowiska o niż. temp. i przekazywane jest ono otoczeniu o temp. wyższej. W zależności od zasady działania rozróżnia się chłodziarki sprężarkowe i absorpcyjne. W chłodziarkach sprężarkowych dokonuje sie to przez nieizotermiczne sprężanie czynnika chłodniczego w sprężarce. W chłodziarkach absorpcyjnych dzieje się to przez bezpośrednie działanie energii w postaci ciepła. Parametry techniczne:
Wydajnosc chłodnicza Q[J/s]- to ilość energii w postaci ciepła pobranego w jednostce czasu od ciała oziębionego. Miara sprawności obiegu chodniczego jest współczynnik wydajności chłodniczej E.
E=Q1/w=Q1/Q2-Q1=Q/W
CHŁODZIARKI SPRĘŻARKOWE
Są bardzo rozpowszechnione ze wzgl. na niskie koszty eksploatacji.
Czynnik chłodniczy przepływa pod stałym ciśnieniem przez parownik 1, który jest w chłodzonej komorze 2 pobierając zawarte w niej ciepło. Czynnik zasysany jest przez sprężarkę tłokowa 3 i sprężany adiabatycznie, w wyniku czego wzrasta jego ciśnienie i temp. w skutek wzrostu temp. czynnik ulega odparowaniu i w postaci pary mokrej przedostaje się do skraplacza 4 -chłodzącego wodę. Skrapla sie oddając ciepło przepływającej wodzie. W zaworze rozprężonym 5 następuje gwałtowne obniżenie cisn. czynnika- do wartości cisn. panującego w parowniku l w wynika tego następuje częściowe odparowanie czynnika w postaci pary wodnej- mokrej o niskiej temp. (parowaniu towarzyszy spadek temp.) po przepłynięciu przez parownik jest osuszona kosztem pobieranego ciepla z komory 2. Sucha para czynnika jest sprężona i cykl się powtarza.
CHŁODZIARKI ABSORPCYJNE
W chłodziarkach tych wykorzystuje się zjawisko absorpcji pary przez całą objętość cieczy. Najczesciej czynnikiem chłodzacym jest amoniak a pochłaniaczem woda. Amoniak bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, a zdolność absorpcji par amoniaku wzrasta w miarę obniżania temp. wody i wzrostu cisn.
Po przejściu przez zawór rozprężny 8 czysty amoniak paruje pod niskim ciśnieniem w parowniku 2. który jest w chłodzonym pomieszczeniu 3. para amoniaku jest absorbowana przez ubogi roztwór amoniaku znajdujący się w absorberze 4. dzięki szybkiemu pochłanianiu pary w układzie jest utrzymywane niskie cisn. Dla przyspieszenia tego procesu absorber jest chłodzony woda, która odbiera ciepło powstające. Podczas rozpuszczania par amoniaku w cieczy. Wzbogacony roztwór amoniaku jest tłoczony pompą 5 do wirnika 6, w którym zachodzi proces prawie całkowitego wydzielania się amoniaku w postaci pary. Powstały w ten Sposób ubogi roztwór wraca do absorbera poprzez zawór 1. para amoniaku płynie do skraplacza 7 gdzie ulega skraplaniu oddając ciepło przepływającej wodzie. Ze skraplacza ciekly amoniak przepływa zaworem rozprężnym 8 ponownie do parownika i cykl powtarza się.
CZYNNIKI CHŁODNICZE
Ciekłe lub gazowe zw. chemiczne parujące w niskich temp. co wiąże sie pobieraniem ciepła z chłodzonej przestrzeni powinny charakteryzować się cechami:
- zachowywać swoje własności w warunkach pracy chłodziarek
-nie reagować chemicznie z metalami, niemetalami, art. spozywczymi
-nie powinny byc palne i wybuchowe
-mała Iepkość(to mniejsze opory przepływu)
-niska temp. spręzania(to mniejsza moc i wymiary urządzenia)
-wskazane jest aby nie by byly toksyczne
Amoniak(NH3)stosowane w dużych agregatach chłodniczych i chłodziarkach o wydajności powyżej 40000KJ/h, w zakresie parowania od 10-40. jest silnie trujący i nie wchodzi w reakcję ze stopami zelaza (reaguje z miedzią i jej stopami)
Freony - pochodne węglowodorów nasyconych (zawierają fluor są niepalne, nietrujące , bez zapachu nic reaguje z metalami (z wyjątkiem ołowiu i stóp magnezu)). Powszechnie stosowane w zakresie temp. parowania od 0-40'C w dużej części urządzeń chłodniczych a zwłaszcza w chłodziarkach domowych . Wadą freonów jest niszczenie ozonu w atmosferze ziemskiej oraz wpływ na tzw. Efekt cieplarniany eliminuje się go stosując tzw. freony ekologiczne nie dające takich efektów.