Термопомпи
4. Работни органи на хладилни машини и тяхното приложение.
Подработна течност,илихладилен агент,разбирайте физическото тяло, с което се извършва отделен термодинамичен процес или цикъл. Дизайнът на хладилната машина и консумацията на енергия зависят от характеристиките на работния флуид, поради което при избора се вземат предвид неговите термодинамични, термофизични, физикохимични и физиологични свойства. В момента най-разпространените работни течности са амоняк, фреон, вода и въздух.
Фреони- въглеводороди, в които водородът е напълно или частично заменен от халогениди, най-често флуор и хлор. За фреоните, поради големия им брой, са установени съкратени обозначения. Съединенията без водородни атоми се изписват за метанови производни с числото 1 (след общото обозначение "фреон" или f), към което се добавя число, показващо броя на флуорните атоми, например фреон-12 за CF2Cl2 и фреон-13 за CF3Cl. За производни на етан, пропан и бутан, числата 11, 21, 31, съответно, се поставят пред числото, показващо броя на флуорните атоми, например фреон-113 за C2F3Cl3. При наличието на водородни атоми в метанови производни към първата цифра и съответно за етан, пропан и бутан към втората цифра се добавя число, равно на броя на водородните атоми: фреон-21 за CHFCl2 и фреон-22 за CHF2Cl, фреон-351 за C4H4FC5. При замяна на хлорни атоми с бромни атоми (CF3Br) се използва обозначението фреон-13B1. Съществуват и други класификации на фреоните по химичен състав.
При външни източници с променливи температури, за да се намалят загубите в процесите на топлообмен, е желателно да има работни течности с променливи температури на кипене и кондензация. Такива свойства притежават неазеотропни работни течности, които са смес от две или повечевещества с различна зависимост на налягането на насищане от температурата, например смес от фреон-11 и фреон-12.
Реализирането на цикъла на термопомпата в температурен диапазон над околната среда води до повишаване на налягането в системата. Поради това работните среди за термопомпи са избрани по такъв начин, че при високи температури на кондензация да се осигури умерено налягане на кондензация. Освен това работният флуид трябва да има висока обемна охлаждаща способност, а разликата в налягането на кондензация и кипене не трябва да надвишава допустимите граници.
Работната течност не трябва да бъде взривоопасна и токсична, особено при използване на термопомпи за отопление на обществени сгради.
В термопомпи с бутални компресори се използват фреон-12 и бромиран фреон F-12V1, които са физиологично безвредни и невзривоопасни. В турбокомпресорни термопомпи с висока топлинна мощност се използват фреони-11, 12 и 113. Наред с чистите работни течности се използват и смеси от работни течности, като фреони-142 и 142, 11 и 12 и др.
Амонякът, фреон-12 и фреон-22 се използват в компресорни хладилни машини за получаване на точки на кипене до (- 30; - 40) ° C. Понастоящем предпочитание се дава на фреон-22, който има по-висока обемна охлаждаща способност в сравнение с фреон-12.
Фреон-12 се използва при високи температури на кондензация, например втермопомпи,тъй като при същата температура на кондензация неговото кондензационно налягане е по-ниско от това на фреон-22.
Фреон-13 се използва за получаване на точки на кипене до (- 80; - 100) ° C. В същото време, за да се намалят необходимите загуби при дроселиране, налягането на кондензацията се намалява поради друга хладилна машина, работеща върху работния флуидсредно налягане.
Фреон-11, поради ниския си обемен капацитет на охлаждане, се използва в турбокомпресори с относително ниска мощност.
В абсорбционните хладилни машини се използват неазеотропни смеси, при които се наблюдава интензивна абсорбция (адсорбция) на парите на един компонент от течната фаза на друг компонент - абсорбента. Други неазеотропни смеси, като смес от фреон-11 и фреон-12, се използват в компресорни хладилни машини. Тези машини също използват азеотропни смеси 500 (73,8% тегловни фреон-12 и 26,2% фреон-152a), 502 (48,8% фреон-22 и 51,2% фреон-115), 501 (75% фреон-22 и 25% фреон-12) и A1 (60% фреон-12). 124 и 40% фреон -C318).
Водата като работна течност се използва в пароструйни хладилни машини, където могат да бъдат компресирани големи обеми пара. Въздухът е работната течност в газовите хладилни машини.