Конденсация (Е-А)

Температура конденсации ох­лаждаемого пара и образующейся жидкости сохраняется постоян­ной на протяжении всей этой фазы. Происходит изменение аг­регатного состояния хладагента с переходом насыщенного пара в состояние насыщенной жидкос­ти. На этом участке снимается 60-80% теплосъема.

Переохлаждение жидко­сти (А-А').

На этой фазе хладагент, на­ходящийся в жидком состоянии, подвергается дальнейшему ох­лаждению, в результате чего его температура понижается. Полу­чается переохлажденная жид­кость (по отношению к состоя­нию насыщенной жидкости) без изменения агрегатного со­стояния.

Переохлаждение хладагента дает значительные энергетичес­кие преимущества: при нормаль­ном функционировании пони­жение температуры хладагента на один градус соответствует по­вышению мощности холодиль­ной машины примерно на 1% при том же уровне энергопот­ребления.

Количество тепла, выделя­емого в конденсаторе.

Участок D-A' соответствует изменению теплосодержания хладагента в конденсаторе и ха­рактеризует количество тепла, выделяемого в конденсаторе. Регулятор потока (А'-В). Переохлажденная жидкость с параметрами в точкеA' поступает на регулятор потока (капилляр­ную трубку или терморегулирую­щий расширительный клапан), где происходит резкое снижение давления. Если давление за регу­лятором потока становится до­статочно низким, то кипение хла­дагента может происходить непосредственно за регулятором, достигая параметров точки В.

Испарение жидкости в ис­парителе (В-С).

Смесь жидкости и пара (точ­ка В) поступает в испаритель, где она поглощает тепло от окружа­ющей среды (потока воздуха) и переходит полностью в парооб­разное состояние (точка С).

Процесс идет при постоян­ной температуре, но с увеличе­нием теплосодержания.

Как уже говорилось выше, парообразный хладагент не­сколько перегревается на выхо­де испарителя. Главная задача фазы перегрева (С - С') — обес­печение полного испарения ос­тающихся капель жидкости, чтобы в компрессор поступал только парообразный хлада­гент. Для этого требуется повы­шение площади теплообменной поверхности испарителя на 2-3% на каждые 0,5°С пере­грева. Поскольку обычно пере­грев соответствуют 5-8°С, то увеличение площади поверхно­сти испарителя может состав­лять около 20%, что безусловно оправдано, так как увеличивает эффективность охлаждения.

Количество тепла, погло­щаемого испарителем.

Участок НВ-НС' соответству­ет изменению теплосодержания хладагента в испарителе и харак­теризует количество тепла, пог­лощаемого испарителем.

Реальный цикл охлажде­ния.

В действительности в ре­зультате потерь давления, воз­никающих на линии всасыва­ния и нагнетания, а также в клапанах компрессора, цикл охлаждения отображается на диаграмме несколько иным об­разом (рис. 4).

Из-за потерь давления на вхо­де (участок С' -L) компрессор должен производить всасывание при давлении ниже давления ис­парения.

С другой стороны, из-за по­терь давления на выходе (учас­ток М-D'), компрессор должен сжимать парообразный хлада­гент до давлений выше давления конденсации.

Необходимость компенсации потерь увеличивает работу сжа­тия и снижает эффективность цикла.

Помимо потерь давления в трубопроводах и клапанах, на от­клонение реального цикла от те­оретического влияют также по­тери в процессе сжатия.

Во-первых, процесс сжатия в компрессоре отличается от адиа­батического, поэтому реальная работа сжатия оказывается выше теоретической, что также ведет к энергетическим потерям.

Во-вторых, в компрессоре имеются чисто механические по­тери, приводящие к увеличению потребной мощности электро­двигателя компрессора и увели­чению работы сжатия.

В третьих, из-за того, что давление в цилиндре компрес­сора в конце цикла всасывания всегда ниже давления пара пе­ред компрессором (давления испарения), также уменьшается производительность компрес­сора. Кроме того, в компрессо­ре всегда имеется объем, не участвующий в процессе сжа­тия, например, объем под го­ловкой цилиндра.