Unterkühlung

Rupert Tausig April 7, 2016 U 5 0
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Der Begriff bezieht sich auf eine Unterkühlung bestehenden bei einer Temperatur unterhalb seiner normalen Sättigungstemperatur flüssig. Beispielsweise Wasser siedet bei 373 K; bei Raumtemperatur wird das Wasser als "unterkühlt". Eine unterkühlte Flüssigkeit ist die bequeme Zustand, in dem, sagen wir, Kältemittel können die restlichen Stufen eines Kältekreislauf zu unterziehen. Normalerweise hat ein Kühlsystem eines Unterkühlungsphase, so dass Techniker sicher zu sein, dass die Qualität, in dem das Kältemittel den nächsten Schritt auf dem Zyklus erreicht, ist der gewünschte ist. Unterkühlung kann im Wärmetauscher als auch außerhalb zu nehmen. Wobei beide ähnlich und inverse Prozesse, Unterkühlung und Überhitzung sind wichtig, um die Stabilität und gut funktionierende eines Kühlsystems zu bestimmen.

Anwendungen

Expansionsventil Betrieb und Kompressorsicherheit

Unterkühlung wird normalerweise verwendet, so daß, wenn das zyklische Kältethermostatischen Expansionsventils erreicht, ist seiner Gesamtheit in seiner flüssigen Form, so dass, so dass das Ventil richtig funktioniert. Wenn Gas in die Expansionsventils erreicht, in einem Kühlsystem eine Reihe von in der Regel unerwünschte Phänomene auftreten können. Dies kann am Ende, die zu ähnlich denen mit den Flash-Gasphänomene beobachteten Verhaltensweisen: Probleme bei der Ölregulierung während des gesamten Zyklus; übermäßige und unnötige Machtmissbrauch und Verschwendung von Elektrizität; Fehlfunktionen und eine Verschlechterung der verschiedenen Komponenten in der Anlage; unregelmäßige Leistung der Gesamtsysteme und, in einer völlig unbeobachtet Situation, auch ruiniert Gang.

Ein weiteres wichtiges und sehr häufige Anwendung der Unterkühlung ist die indirekte Nutzung auf der Überhitzungsprozess. Überhitzung ist analog in Wirk Weise unterkühlt, und beide Verfahren können mit einem internen Wärmetauscher gekoppelt werden. Hier Unterkühlung bietet sich von der Überhitzung und umgekehrt, so dass Wärme aus dem Kühlmittel mit niedrigerem Druck zu fließen bei einem höheren Druck, der einen. Dies schafft eine energetische Äquivalenz zwischen der Unterkühlung und der Überhitzungserscheinungen, wenn es keinen Energieverlust. Normalerweise ist die Flüssigkeit, wobei unterkühlt ist heißer als das Kältemittel, das Wesen ist überhitzt, so dass ein Energiefluss in der benötigten Richtung. Überhitzung ist kritisch für den Betrieb der Kompressoren, da ein System fehlt es den Kompressor mit einem Flüssiggasgemisch, Situation, die in der Regel zur Zerstörung der Gasverdichter, weil Flüssigkeit nicht komprimierbar ist. Dies macht die Unterkühlung eine einfache und weit verbreitete Quelle von Wärme für die Überhitzung Prozess.

Systemoptimierung und Energieeinsparung

Neben dieser, so dass der Unterkühlungsvorgang außerhalb des Kondensators auftreten, ist eine gute Möglichkeit der Verwendung von bis alle Wärmeaustauschkapazität der Kondensationsvorrichtung. Ein großer Teil der Kälteanlagen verwenden Teil des Kondensators für die Unterkühlung, die zwar sehr effektiv und einfach, kann als ein abnehmenden Faktor in der Nennkondensationskapazität werden. Eine ähnliche Situation kann mit Überhitzung, die sich in dem Verdampfer festgestellt werden, so ist ein interner Wärmetauscher eine gute und relativ preiswerte Lösung für die Maximierung des Wärmeaustauschkapazität.

Schließlich ist ein weiterer weit verbreitete Anwendung von Unterkühlung ist die Förderung und Sparsamkeit. Invers zu Überhitzung, Unterkühlung, oder die Menge der Wärme aus dem flüssigen Kältemittel auf der Unterkühlungsprozesses zurückgezogen manifestiert sich als eine Erhöhung auf die Kühlkapazität des Systems. Das bedeutet, dass zusätzliche Wärmeabfuhr nach der Kondensation kann ein höheres Verhältnis von Wärmeaufnahme von weiteren Phasen des Zyklus. Es ist zu beachten, dass Überhitzung hat genau den umgekehrten Effekt wird und dass allein eine interne Wärmetauscher ist nicht möglich, die Kapazität des Systems zu erhöhen, dass die Verstärkungswirkung des Unterkühlung wird durch die Überhitzung gedimmt, so dass die Nettokapazität Verstärkung gleich Null. Dennoch sind einige Systeme in der Lage, Kältemittel zu bewegen und / oder zur Wärmeabfuhr mit weniger Energie, weil sie so tun, auf Hochdruckflüssigkeiten, die später cool oder subccol unteren Druckflüssigkeiten.

Natürliche und künstliche Unterkühlung

Die Unterkühlungsverfahren kann auf viele verschiedene Arten geschehen; Daher ist es möglich, zwischen den verschiedenen Teilen in dem das Verfahren stattfindet unterscheiden. Normalerweise bezieht sich die Unterkühlung auf die Größe des Temperaturabfalls die leicht messbar ist, aber es ist möglich, der Unterkühlung im Hinblick auf die Gesamtwärme entfernt sprechen. Die bekannteste ist die Unterkühlungskondensator Unterkühlung, die üblicherweise als Gesamttemperaturabfall, der Ort innerhalb des Kondensators erfolgt, unmittelbar nachdem die Flüssigkeit vollständig kondensiert, bis es verlässt die Kondensationseinheit bekannt.

Kondensatorkühlung unterscheidet sich vom Gesamtunterkühlung der Regel, weil nach dem Kondensator, in der gesamten Rohrleitungen, das Kältemittel können natürlich neigen dazu, noch mehr abzukühlen, bevor es ankommt, um das Expansionsventil, sondern auch wegen der künstliche Unterkühlung. Die gesamte Unterkühlung ist die komplette Temperatur Drop die Kältemittel erfährt von seiner eigentlichen Verflüssigungstemperatur, auf die Betontemperatur es bei Erreichen des Expansionsventils hat: das ist die effektive Unterkühlung.

Naturkühlung ist der Name der Regel auf den Temperaturabfall innerhalb des Kondensators erzeugt wird, kombiniert mit der Temperaturabfall passiert durch die Rohrleitung allein, ohne irgendwelche Wärmetauscher jeglicher Art gegeben. Wenn es keine mechanischen Unterkühlung sollte natürlichen Unterkühlung Unterkühlung insgesamt gleich. Auf der anderen Seite ist die mechanische Unterkühlung die Temperatur in eine Kunst Prozess, absichtlich platziert wird, um Unterkühlung zu schaffen reduziert. Dieses Konzept bezieht sich hauptsächlich auf Geräten wie internen Wärmetauscher, unabhängige Unterkühlung Kaskaden, Economiser oder Booster.

Economiser und Energieeffizienz

Unterkühlungserscheinungen ist eng miteinander verknüpft, um die Effizienz in der Kältetechnik. Dies hat zu einer viel Forschung auf dem Gebiet geführt. Die meisten von Interesse ist in der Tatsache, dass einige Systeme funktionieren unter besseren Bedingungen als andere aufgrund der besseren Betriebsdruck gebracht und die Kompressoren, die Teil einer Unterkühlung Schleife zu nehmen sind in der Regel effizienter als die Kompressoren, die mit ihre Flüssigkeit unterkühlt.

Economiser Lage Schraubenkompressoren werden gebaut, die besondere Herstellungs Finesse erfordern. Diese Systeme sind in der Lage zum Einspritzen von Kühlmittel, das aus einem internen Wärmetauscher anstelle der Hauptverdampfer geht, in dem letzten Teil der Kompressionsschrauben. In dem genannten Wärmetauscher wird Kältemittelflüssigkeit mit hohem Druck unterkühlt, was zu mechanischen Unterkühlung. Es gibt auch eine große Menge von Systemen in Kraftverstärker-Display aufgebaut. Dies ist ähnlich zu Sparsamkeit, die Effizienz eines der Kompressoren der Kompressor bekannt ist besser als die andere sein. Economiser und Druckerhöhungsanlagen in der Tatsache, dass die ersten, die in der Lage sind, die gleiche Unterkühlung zu tun mit nur einem Kompressor in der Lage, sparen unterscheiden sich in der Regel müssen die letztgenannten Systeme den Prozess mit zwei getrennten Verdichtern zu tun.

Neben Erhöhung und Sparsamkeit, ist es möglich, Kaskadenkühlungssystemen in der Lage, die Flüssigkeit mit einem analogen und separaten System zu unterkühlen zu erzeugen. Dieses Verfahren ist komplex und teuer, da es die Verwendung von einem Gesamtsystem zum Unterkühlen. Dennoch hat die Idee, einige Untersuchungen erhöht, da es einige angebliche Vorteile. Darüber hinaus, den Vereinigten Staaten Department of Energy gab eine Bundestechnologiealarm erwähnensKälteMittelUnterKühlung als zuverlässiger Weg zur Verbesserung der Leistung von Systemen und Energieeinsparung. So dass diese Art von System operativ vom Hauptsystem unabhängigen und wirtschaftlich möglich ist, unterliegen aufgrund der genannten Ansprüche zu studieren. Die Trennung des Unterkühleinheit aus dem Hauptkreislauf ist nicht bekannt, eine wirtschaftliche Alternative sein. Diese Art von System erfordert gewöhnlich die Verwendung von teuren elektronischen Steuerungssystemen, um die Fluidthermodynamischen Bedingungen zu überwachen. Kürzlich wurde ein Produkt in der Lage zur Erhöhung der Kapazität des Systems durch Hinzufügen von mechanischen Unterkühlung auf eine kompatible unspezifische Kühlsystem in Chile entwickelt.

Die Unterkühlung Prinzip hinter all diesen Anwendungen ist die Tatsache, dass im Hinblick auf die Wärmeübertragung, die alle die Unterkühlung ist direkt mit der Kühlleistung des Kühlmittels zugesetzt. Wie Kompressoren, die Unterkühlung der Arbeit werden auf dieser einfacher Bedingungen, macht höheren Druck ihrer Kältezyklen effizienter, und die Wärme, die durch diese zurückgenommen bedeutet, billiger als die, zurückgezogen von der Hauptsystem, in Bezug auf Energie.

Transkritischen Kohlendioxid-Systeme

In einem gemeinsamen Kühlsystem, das Kältemittel einen Phasenwechsel von Gas zu Flüssigkeit und Flüssigkeit zurück zu Gas. Dies ermöglicht zu prüfen und zu diskutieren, Überhitzung und Unterkühlung Phänomene, vor allem, weil Gas muss gekühlt werden Flüssigkeit zu werden und Flüssigkeit muss wieder erhitzt, um Gas zu werden. Da gibt es wenig Möglichkeiten der Abschluss dieses für die Gesamtheit des strömenden Kältemittel ohne Unterkühlung oder Überhitzung bei herkömmlichen Kompressionskältemaschine beide Prozesse sind unvermeidbar und sie erscheinen.

Auf der anderen Seite, stellen transkritischen Systemen das Kältemittel durch einen anderen Zustand der Materie gehen während des Zyklus. Insbesondere hat das Kältemittel nicht durch eine regelmäßige Kondensationsprozess zu gehen, sondern durch einen Gaskühler in einer überkritischen Phase durchläuft. Um über Kondensationstemperatur und Unterkühlung unter diesen Bedingungen zu sprechen, ist nicht vollständig möglich. Es gibt eine Menge der tatsächlichen Forschung zu diesem Thema betreffend Mehrstufen-Verfahren, Auswerfer, Expander und einigen anderen Geräten und Upgrades. Gustav Lorentzen skizziert einige Modifikationen zu der Zyklus, der zweistufigen Innenkühlung für diese Art von Systemen. Aufgrund der besonderen Natur dieser Systeme muss das Thema der Unterkühlung entsprechend behandelt werden, wobei zu bedenken, dass die Bedingungen der Flüssigkeit, die den Gaskühler in überkritischen Systemen verlässt, muss direkt sein, mit Temperatur und Druck festgelegt.

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