Объяснение принципов работы системы HVAC

Принцип работы двухпоточной системы подачи воздуха с тепловым насосом

Принцип работы воздушного теплового насоса заключается в использовании хладагента в качестве теплоносителя зимой, поглощении тепловой энергии из воздуха и преобразовании низкотемпературной тепловой энергии с помощью компрессора в высокотемпературную, нагревая циркулирующую воду в системе. Летом хладагент используется в качестве хладагента для поглощения холода из воздуха. Высокотемпературная тепловая энергия преобразуется компрессором в низкотемпературную холодную энергию, и система охлаждения обеспечивает циркуляцию воды.

Принцип работы вихревой холодильной системы

Вихревой холодильный компрессор состоит из двух подвижных и неподвижных вихрей с профилями уравнений двойного действия, которые взаимодействуют друг с другом. В процессе всасывания, сжатия и нагнетания неподвижный диск закреплен на раме, а подвижный диск приводится в движение эксцентриковым валом и удерживается механизмом предотвращения вращения, вращаясь в плоскости малого радиуса вокруг центра окружности основания неподвижного диска.

Газ всасывается на периферию неподвижного диска через воздушный фильтр. При вращении эксцентрикового вала газ постепенно сжимается в нескольких серповидных камерах сжатия, образованных соединением неподвижного и неподвижного дисков, а затем непрерывно выбрасывается через осевое отверстие центрального компонента неподвижного диска.

 Принцип абсорбционного охлаждения. Принцип абсорбционного охлаждения.

Абсорбционное охлаждение использует природные хладагенты, такие как вода или аммиак, которые безвредны для окружающей среды и озонового слоя атмосферы;

Используя тепловую энергию в качестве источника движущей энергии, помимо тепловой энергии, вырабатываемой паром и топливом котла, можно также использовать низкопотенциальную тепловую энергию, такую ​​как отходящее тепло, сбросное тепло и солнечная энергия, достигая двойной цели охлаждения и нагрева (обогрева) в одном устройстве.

Обратный принцип Карно

Обратный цикл Карно — это идеальный обратимый холодильный цикл, состоящий из двух процессов с постоянной температурой и двух адиабатических процессов.

В течение цикла высоко- и низкотемпературные источники тепла остаются постоянными, и разница температур теплопередачи между хладагентом и источником тепла в конденсаторе и испарителе отсутствует. Хладагент протекает через различные устройства без потерь. Таким образом, обратный цикл Карно является идеальным холодильным циклом с наибольшим холодильным коэффициентом, но он не может быть реализован в технике.

транскритический цикл CO2

Низкотемпературный и низкотемпературный хладагент CO2 поглощает тепло из окружающей среды или охлаждаемого объекта в испарителе и превращается из жидкости в перегретый пар низкого давления. Пар CO2 низкого давления поступает в холодильный компрессор CO2 и адиабатически сжимается в газ высокого давления и температуры. Затем газ CO2 высокого давления и температуры поступает в воздухоохладитель, где обменивается теплом с охлаждающей средой, отдает тепло и охлаждается при постоянном давлении.

Затем он поступает в дроссельное устройство (или расширительную машину) для адиабатического дросселирования (или адиабатического расширения) для получения влажного пара низкого давления и низкой температуры. Жидкий CO2 низкого давления и низкой температуры возвращается в испаритель для поглощения тепла и испарения при постоянном давлении, что снижает температуру охлаждаемой среды и повышает холодопроизводительность. Повторяйте цикл таким образом для достижения непрерывного охлаждения.

Каскадная система холодильного цикла

Каскадная система холодильного цикла, состоящая из трех одноступенчатых циклов сжатия. В этом цикле CO2 служит как сырьевым газом, так и хладагентом, и система работает в открытом цикле. 

Выходящая из конденсатора жидкость высокого давления разделяется на две части: одна часть дросселируется до промежуточного давления с помощью дроссельного клапана промежуточного охладителя и испаряется в промежуточном охладителе; другая часть протекает через промежуточный охладитель внутри змеевика и обменивается теплом с парами хладагента, испаряющимися под промежуточным давлением снаружи трубки, достигая цели переохлаждения. 

Затем он поступает в подогреватель для дальнейшего переохлаждения и дросселируется дроссельным клапаном, чтобы снизить давление конденсации до давления испарения перед испарением и охлаждением в испарителе. 

Насыщенный пар хладагента, выходящий из испарителя, подогревается подогревателем, всасывается компрессором ступени низкого давления, сжимается до промежуточного давления и нагнетается во всасывающий патрубок компрессора ступени высокого давления. После смешивания с насыщенным паром, выходящим из промежуточного охладителя, он поступает в компрессор ступени высокого давления и сжимается до давления конденсации. В конденсаторе он конденсируется, превращаясь в жидкость высокого давления, и затем снова циркулирует.

Система сжижения водорода с гелиевым охлаждением

Система сжижения водорода в гелиевой холодильной установке включает в себя две части: процесс сжижения водорода и водородный холодильный цикл. В процессе сжижения водорода сжатый водород предварительно охлаждается жидким гелием и конденсируется в жидкость холодным гелием в теплообменнике.

Принцип парокомпрессионного охлаждения

Состоящие из компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя, они соединены трубопроводами, образуя герметичную систему. Жидкий хладагент в испарителе подвергается теплообмену с охлаждаемым объектом при низкой температуре, поглощает его тепло и испаряется, образуя пар низкого давления, который всасывается компрессором и сжимается, а затем выпускается под высоким давлением.

Газообразный хладагент высокого давления, выходящий из компрессора, поступает в конденсатор и охлаждается охлаждающей водой или воздухом окружающей температуры, конденсируясь в жидкость высокого давления. При прохождении жидкости высокого давления через регулирующий клапан она превращается в двухфазную газожидкостную смесь низкого давления и низкой температуры, которая поступает в испаритель. Жидкий хладагент испаряется и охлаждается в испарителе, а образующийся пар низкого давления снова всасывается в компрессор.

Этот цикл повторяется, постоянно повторяясь.