6. Експлоатация на диаграмата на Енталпия
Енталпия
Енталпията представлява обща енергия (или топлина) съдържащи се в течността (kJ/kg). Тази енталпия се състои от вътрешната енергия на флуида и външната работа, която трябваше да бъде осигурена, за да се достигне разглежданото състояние.
Енталпия от 240 kJ/kg означава, че 1 kg хладилен агент ще съдържа 240 kJ енергия, топлина.
Енталпията на промяната на масата на състоянието, изразена в J/kg, обозначена с L, е количеството енергия, необходимо за единицата за маса маса (kg) на чисто вещество, за да промени състоянието си, като тази трансформация се извършва при постоянно налягане. Например за прехода от течно състояние в състояние на пара ще говорим за енталпията на изпаряване. Енталпията, обменена по време на промяната на състоянието, е резултат от модификацията (разкъсване или установяване) на междуатомни или междумолекулни връзки.
За да запомните: Енталпията на промяната на състоянието на чисто тяло = промяната в енталпията \ Delta H = H2 - H1, която придружава преминаването на системата от физическо състояние 1 към физическо състояние 2.
Енталпията, обменена по време на промяната на състоянието, е резултат от модификацията (разкъсване или установяване) на междуатомни или междумолекулни връзки. Има три основни физически състояния на всяко чисто тяло: твърдо състояние, течно състояние и газово състояние. Връзките са по-силни в твърдо състояние, отколкото в течно състояние и тези връзки почти липсват в газообразно състояние.
Например, водата кипи при 100 ° C под налягането на 1 атмосфера (1atm = 101,325 Pascal). Енталпията на изпаряване на водата, равна на количеството топлина, доставяна за трансформиране на течната вода в пара, е 2257 kJ/kg. С други думи, ще отнеме 2257 kJ топлина, енергия, за да заври 1 кг вода.
- Капацитет на охлаждане (kW)
Това е количеството топлина (в kJ), погълната за единица време, от хладилния агент до средата, която трябва да се охлади (изпарител). Тази мощност се изразява в kJ/s, следователно в kW
Qo = qm * DeltaHev
(транспониране: P = m * cp * DeltaT)
С:
Qo = охлаждаща мощност в kW (охлаждащ баланс)
qm = масов дебит на хладилния агент в kg/s (qm = Qo/DeltaHev)
Hev = промяна в енталпията между изхода и входа на изпарителя в kJ/kg (диаграма)
Какъв е смисълът: охлаждащият капацитет е оразмеряващ елемент (количество топлина за борба в помещение). Благодарение на него можем да изберем вида на оборудването, което да инсталираме. Ако капацитетът на охлаждане е твърде нисък, инсталираната система няма да може да се справи правилно с подаването на топлина в помещението. След това системата е маломерна и неефективна (ще бъде твърде горещо).
- Обемът на течността, засмукана от компресора (m3/h)
Това е обемният поток, засмукан от компресора. С други думи, това е обемът, зает от парите на хладилния агент при засмукване на компресора.
Va = qm * v ’’ * 3600
С:
Va = обем на течността, засмукана от компресора, в m3/h
qm = масов дебит на циркулиращия хладилен агент в kg/s (това се установява чрез познаване на хладилния капацитет, достатъчно е да се извърши баланс на хладилника + DeltaHev, вижте по-горе)
v "= обемна маса на входа на компресора в m3/kg (диаграма)
- Степен на компресия
Това е съотношението на напорното налягане към налягането на засмукване. Налягания, изразени в абсолютни барове.
Забележка:
Сензорите за относително налягане измерват налягането спрямо атмосферното налягане. Абсолютното налягане съответства на налягането, измерено спрямо вакуума (абсолютна нула на налягането).
Абсолютно налягане (bar) = относително налягане (напр. Мано налягане, налягане в автомобилните гуми, bar) + 1 bar
t = Pref/Pasp
С:
t = степен на компресия
P ref = налягане на подаване в абсолютен бар
P asp = смукателно налягане в абсолютни барове
Ако спадът на налягането е незначителен, формулата става:
t = Pk/Po
С:
t = степен на компресия
Pk = кондензационно налягане в абсолютни барове
Po = налягане на изпаряване в абсолютни барове
Какъв е смисълът:
Разходите за поставяне на търговски хладилни инсталации са значителни и компресорите представляват значителна част. Поради тази причина по отношение на енергията е необходимо да се установят критерии за подбор. Степента на компресия е една.
Това е основно характеристика:
присъщи на винтови и превъртащи се компресори (геометрични и механични характеристики на компресора);
външни за бутални компресори.
Степента на компресия влияе върху енергийните характеристики на компресора, като влияе върху ефективността на обема на машината.
Например за същото всмукателно налягане:
Твърде високото ниво на компресия означава, че налягането на изпускане е твърде високо. С други думи, компресорът "работи много", той "компресира много".