Obiegi chłodnicze

W chłodnictwie i klimatyzacji wyróżniamy dwa rodzaje urządzeń w których realizowane są obiegi chłodnicze:

Chłodziarka – urządzenie w którym podstawowym celem jest odprowadzanie ciepła z chłodzonego ośrodka o niższej temperaturze do ośrodka o temperaturze otoczenia. Tę ilość ciepła przejmowaną w parowniku określa się jako wydajność chłodniczą.

Pompa ciepła – urządzenie, którego zamierzonym skutkiem działania jest otrzymanie ciepła lub jednoczesne wykorzystanie obu ilości ciepła do celów użyteczności.
Działanie urządzeń chłodniczych oparte jest o schematy obiegów parowych.

Obieg  1- stopniowy suchy



1- 2 sprężanie adiabatyczne w sprężarce
2-3' schładzanie izobaryczne pary przegrzanej w skraplaczu
3'-3 skraplanie izobaryczno - izotermiczne w skraplaczu
3-4 rozprężanie izoentalpowe w zaworze rozprężnym
4-1 parowanie izobaryczno - izotermiczne w parowniku

Sp - sprężarka;
Skr - skraplacz;
ZR- zawór rozprężny;
P- parownik;
O- oddzielacz cieczy,
qo-właściwa wydajność chłodnicza;
q - właściwe obciążenie cieplne skraplacza
   

Obieg  1- stopniowy suchy z dochładzaniem

sprężanie adiabatyczne w sprężarce
schładzanie izobaryczne pary przegrzanej w skraplaczu
skraplanie izobaryczno - izotermiczne w skraplaczu
rozprężanie izoentalpowe w zaworze rozprężnym
parowanie izobaryczno - izotermiczne w parowniku



Skr - skraplacz;
ZR - zawór rozprężny
P - parownik;
O - oddzielacz cieczy;
Sp - sprężarka;
D - dochładzacz cieczy;
qd - ciepło odprowadzone z dochładzacza

Obieg 1 – stopniowy z regeneracją ciepła


1-2 prężanie adiabatyczne w sprężarce
2- 2' schładzanie izobaryczne pary przegrzanej w skraplaczu
3-4 /1'-1skraplanie izobaryczno - izotermiczne w skraplaczu
schładzanie czynnika chłodniczego w fazie ciekłej kosztem częściowego odparowania i przegrzania
par czynnika chłodniczego w wymienniku regeneracyjnym
4-5 rozprężanie izoentalpowe (rzeczywiste) w zaworze rozprężnym
5-1' odparowanie czynnika chłodniczego w parowniku
   

Obiegi 2 – stopniowe

Obieg 2 – stopniowy suchy, z chłodzeniem międzystopniowym i dochładzaniem ciekłego czynnika

1-2 sprężanie adiabatyczne w l° stopniu sprężark
2-3 międzystopniowe cedzenie izobaryczne sprężanie adiabatyczne w chłodnicy między-stopniowej
4-5 schładzanie izobaryczne pary przegrzanej, a następnie skraplanie izobaryczno - izotermiczne wir sprężarki w skraplaczu
5-6 schładzanie cieczy nasyconej w dochładzaczu
6-7 dławienie (rozprężenie) izoentalpowe w zaworze rozprężnym
7-1 odparowanie izobaryczne w parowniku

Skr - skraplacz;
ZR - zawór rozprężny
P - parownik;
O - oddzielacz cieczy;
D - dochładzacz cieczy;
Spi, Sp2 - sprę­żarka 1 i 2 stopnia;
ChM - chłodnica mię-dzystopniowa;
q2-3 - ciepło odprowadzone z chłodnicy międzystopniowej;
ą^s - ciepło odprowadzone ze skraplacza;
q5^ - ciepło odprowadzone z dochładzacza


Obieg 2 – stopniowy suchy ze sprężeniem i rozprężeniem czynnika chłodniczego

1-2 sprężanie adiabatyczne
2-3 chłodzenie par izobaryczne
3-4 sprężanie adiabatyczne
4-5 schładzanie izobaryczne pary przegrzanej, a następnie skraplanie izobaryczno - tzotermiczne
5-6 rozprężenie izoentalpowe
6-7 przemiana izobaryczna
7-8 rozprężenie izoentalpowe
8-9 odparowanie izobaryczne

Skr - skraplacz;
ZR1, ZR2 - zawór rozprężny 1 i 2 stopniowy;
P - parownik;
O - oddzielacz cieczy;
Sp1, Sp2 - sprężarka 1 i 2 stopnia;
ChMB - bezprzewodowa chłodnica międzystopniowa

Ciepło właściwe czynników chłodniczych w stanie nasycenia c [kJ/(kgK)]