6. Холодильна машина кондиціонера

6. 1. Принципова робоча схема холодильної машини

Холодильна машина - це комплекс технічних елементів за допомогою яких, за рахунок витрати зовнішньої енергії в об’єкт який охолоджується, підтримується температура нижче ніж температура навколишнього середовища. Тепло, що відводиться при охолоджуванні, по другому закону термодинаміки, не може саме переходити від тіла з нижчою температурою до навколишнього середовища, що має вищу температуру. Тому виробництво холоду обумовлене витратою в холодильних машинах механічної або теплової енергії.

Тепло, що відводиться від охолоджуваного тіла, сприймається в круговому процесі холодильної машини робочою речовиною (холодоагентом), що має температуру нижче за температуру охолоджуваного тіла. Низька температура холодоагенту, звичайно, виходить за рахунок випаровування (кипіння) його при відповідному тиску.

У холодильних машинах циркулює одна кількість холодоагенту, який змінює лише свій агрегатний стан при випаровуванні і конденсації.

Рис. 6.1. Принципова робоча схема холодильної машини з безсальниковим компресором

Рис. 6.2. Схема циклу холодильної машини

Процеси в циклі:

1 - 2 – стиснення в компресорі КМ;

2 - 3 – процес в конденсаторі КД;

3 - 4 – дроселювання в регулюючому вентилі РВ;

4 - 5 – процес у випарнику ПО;

5 - 1 – перегрів пари в електродвигуні.

Температуру кипіння t0 визначаємо по температурі притокового повітря на виході з повітропроводу всередину вагона ( в т. К на діаграмі h-d ):

t0 = tпр – (10…12) ^оС , (6.1)

де tпр – температура притокового повітря, ^оС.

t0 = 15 – 11 = 4 ^оС

t1 = t0 + Δtе , (6.2)

де t1 – температура яка відповідає температурі пари після електродвигуна, ^оС;

Δtе – перегрів пари в електродвигуні, Δtе = 15 ^оС.

t1 = 4 + 15 = 19 ^оС

t3 = tк – Δtкд , (6.3)

де tк – температура конденсації, ^оС;

Δtкд - переохолодження в конденсаторі, Δtкд = 5 ^оС.

Для визначення tк необхідно:

- задатися температурою зовнішнього повітря на вході в КД:

tвх = tз + Δtз, (6.4)

де Δtз – додатковий перепад температур, Δtз = (5…7) ^оС;

t_З – температура зовнішнього повітря, t_З=35^оС.

tвх = 35 + 6 = 41 ^оС

- врахувати нагрів повітря в КД:

Δtнк = (5…8) ^оС

Температура конденсації становить:

tк = tвих + (4…7) ^оС (6.5)

tвих = tвх + (5…8) ^оС (6.6)

tвих = 41 + 7 = 48 ^оС

tк = 48 + 4 = 52 ^оС

Температура в т. 3 становить:

t3 = 52 –5= 47 ^оС