สถานที่ใกล้เคียง
วงจรการทำความเย็น
สิ่งนี้จะอธิบายกลไกของวัฏจักรการทำความเย็นที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศและอุปกรณ์ทำความเย็น
(1) วัฏจักรการทำความเย็นคืออะไร?
เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับหลักการของการทำความเย็นในบท "หลักการของการทำความเย็น" เมื่อสารระเหย มันจะดูดซับความร้อนจำนวนมากจากสิ่งแวดล้อม และเมื่อมันควบแน่น มันจะปล่อยความร้อนจำนวนมากสู่สิ่งแวดล้อม
จากหลักการนี้ เพื่อให้พื้นที่เย็นตัวลงอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องป้อนสารที่มีความร้อนแฝงของการระเหยสูงเข้าไปในพื้นที่ที่ต้องการทำให้เย็นอย่างต่อเนื่อง โดยสารนั้นจะต้องอยู่ในสถานะของเหลวเย็น และต้องทำให้สารนั้นระเหยต่อไป ในการทำเช่นนั้น จำเป็นต้องดึงความร้อนออกจากสารที่ระเหยไปแล้ว และทำให้มันกลับคืนสู่สถานะของเหลวเย็นเดิม
ในกระบวนการนี้ สารที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อนเรียกว่า สารทำความเย็น กลไกที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงสถานะและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารทำความเย็นเพื่อให้เกิดการทำความเย็นอย่างต่อเนื่องเรียกว่า วัฏจักรการทำความเย็น
(2) กลไกวงจรทำความเย็น
วัฏจักรการทำความเย็นแบบอัดไอนิยมใช้ในเครื่องปรับอากาศภายในห้องและระบบทำความเย็นอุตสาหกรรม ประกอบด้วย 4 ส่วน ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ วาล์วขยายตัว (แคปิลลารี) และอีวาโปเรเตอร์ ภายในระบบถูกปิดผนึก และสารทำความเย็นจะหมุนเวียนไปในทิศทางที่กำหนดพร้อมกับเปลี่ยนสถานะเพื่อให้ความเย็น
① การบีบอัด
สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซซึ่งดูดซับความร้อนแล้วจะต้องถูกนำกลับไปเป็นของเหลวอุณหภูมิต่ำและจ่ายกลับเข้าไปใหม่ ในการทำความเย็นโดยใช้แหล่งที่หาได้ง่าย เช่น อากาศแวดล้อมหรือน้ำอุณหภูมิห้อง อุณหภูมิการควบแน่นของสารทำความเย็นจะต้องสูงกว่าอุณหภูมิเหล่านี้
โดยการใช้แรงดัน อุณหภูมิของอาหารที่ปรุงในหม้อความดันจะสูงขึ้นถึงประมาณ 120°C โดยไม่เดือด ทำให้สามารถปรุงที่อุณหภูมิสูงได้
ในทำนองเดียวกัน ในกรณีของสารทำความเย็น อุณหภูมิการควบแน่นสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความดัน ในกระบวนการอัด สารทำความเย็นที่มีความดันต่ำและอุณหภูมิต่ำจะถูกอัดโดยคอมเพรสเซอร์ ทำให้ความดันเพิ่มขึ้น ในขณะนั้น ความร้อนจากการบีบอัดก็เกิดขึ้นเช่นกัน อุณหภูมิก็จะสูงขึ้น และสารทำความเย็นจะกลายเป็นก๊าซอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
②การควบแน่น
ในกรณีของเครื่องปรับอากาศภายในห้อง การทำงานนี้จะสอดคล้องกับชุดอุปกรณ์ภายนอกอาคาร สารทำความเย็นอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงในขั้นตอนที่ 1 จะถูกทำให้เย็นลงและควบแน่นโดยใช้อากาศหรือน้ำโดยรอบในคอนเดนเซอร์ อุณหภูมิของอากาศหรือน้ำที่ใช้ในการทำความเย็นจะเพิ่มขึ้นเมื่อความร้อนจากการควบแน่นถูกปล่อยออกมา ด้วยวิธีนี้ ความร้อนจากการระเหยที่ดูดซับไว้เมื่อทำความเย็นพื้นที่และความร้อนจากการบีบอัดที่ได้รับจากคอมเพรสเซอร์จะถูกปล่อยออกมานอกวงจร
ในเวลานี้สารทำความเย็นจะเปลี่ยนจากก๊าซไปเป็นของเหลว แต่เนื่องจากกำลังเปลี่ยนสถานะ อุณหภูมิจึงไม่เปลี่ยนแปลง และกลายเป็นของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
③ การขยายตัว
การไหลของของเหลวอุณหภูมิสูงและความดันสูงจะถูกจำกัดโดยวาล์วขยายตัวแล้วปล่อยออก ทำให้ความดันลดลงอย่างกะทันหัน ณ จุดนี้ สารทำความเย็นบางส่วนจะระเหย และความร้อนจากการระเหยจะทำให้อุณหภูมิของของเหลวที่เหลือส่วนใหญ่ลดลง ด้วยวิธีนี้ ของเหลวจะเปลี่ยนเป็นของเหลวอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ ซึ่งสามารถระเหยได้ง่ายในเครื่องระเหย
④การระเหย
ในกรณีของเครื่องปรับอากาศในห้อง นี่จะสอดคล้องกับชุดภายใน และเป็นกระบวนการที่ทำหน้าที่ทำความเย็นจริงๆ
สารทำความเย็นอุณหภูมิต่ำและแรงดันต่ำจะระเหยในเครื่องระเหยโดยการดึงความร้อนจากการระเหยจากอากาศโดยรอบ ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของอากาศโดยรอบลดลง
ในเวลานี้สารทำความเย็นจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวไปเป็นก๊าซ ดังนั้นอุณหภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลงและจะกลายเป็นก๊าซอุณหภูมิต่ำ ความดันต่ำ
ตาราง สรุปสถานะสารทำความเย็นระหว่างรอบการทำความเย็น
| ส่วนประกอบสี่องค์ประกอบ | สภาวะสารทำความเย็น | อุณหภูมิ | การถ่ายเทความร้อน | |
|---|---|---|---|---|
| ① การบีบอัด | คอมเพรสเซอร์ | ก๊าซอุณหภูมิต่ำ/ความดันต่ำ → ก๊าซอุณหภูมิสูง/ความดันสูง | อุณหภูมิต่ำ → อุณหภูมิสูง | + การบีบอัดความร้อน |
| ② การควบแน่น | คอนเดนเซอร์ | ก๊าซอุณหภูมิสูง แรงดันสูง → ของเหลวอุณหภูมิสูง แรงดันสูง | อุณหภูมิสูง (คงที่) | -ความร้อนจากการควบแน่น (= -ความร้อนจากการระเหย - ความร้อนจากการอัด) |
| ③ การขยายตัว | วาล์วขยายตัว | ของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง → ของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ | อุณหภูมิสูง → อุณหภูมิต่ำ | ไม่มีสมดุลความร้อน |
| ④ การระเหย | เครื่องระเหย | ของเหลวอุณหภูมิต่ำ/ความดันต่ำ → ก๊าซอุณหภูมิต่ำ/ความดันต่ำ | อุณหภูมิต่ำ (คงที่) | + ความร้อนจากการระเหย |
รายการก่อนหน้า: หลักการทำความเย็น
รายการถัดไป: สารทำความเย็น
หากคุณดูหน้านี้ แสดงว่าคุณตรวจสอบเอกสารเหล่านี้ด้วย:
ติดต่อเรา
หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับสินค้าหรือต้องการขอใบเสนอราคา สามารถติดต่อเราได้ตลอดเวลา