Wednesday, August 8, 2012

Dasar refrigerasi


Pertama-tama, apakah Anda tahu bahwa tidak ada yang namanya dingin? Anda bisa menggambarkan sesuatu yang dingin dan semua orang akan tahu apa maksudmu, tapi dingin benar-benar hanya berarti bahwa sesuatu yang mengandung panas lebih sedikit dibandingkan sesuatu yang lain. Semua memang ada, adalah jumlah yang lebih besar dan lebih rendah panas. Definisi pendinginan adalah The Penghapusan dan Relokasi Panas. Jadi jika ada sesuatu yang menjadi didinginkan, itu adalah memiliki panas yang dibuang dari itu. Jika Anda memiliki hangat dapat pop di katakan 80 derajat Fahrenheit dan Anda akan memilih untuk meminumnya pada 40 derajat, Anda bisa menempatkannya di lemari es Anda untuk sementara waktu, panas entah bagaimana akan dihapus dari itu, dan Anda akhirnya bisa menikmati kurang menghangatkan pop. (Oh, baiklah, sebuah pop dingin.) Tapi katakanlah Anda ditempatkan bahwa 40 derajat pop dalam freezer untuk beberapa saat dan ketika Anda menghapusnya, itu pada 35 derajat. Lihat apa yang saya maksud, bahkan "dingin" objek memiliki konten panas yang dapat dikurangi menjadi kondisi "isi kurang panas". Batas untuk proses ini akan menghapus semua panas dari objek. Ini akan terjadi jika sebuah objek didinginkan sampai Absolute Zero yaitu -273 º C atau -460 º F. Mereka datang dekat untuk menciptakan suhu ini dalam kondisi laboratorium dan hal-hal aneh seperti superkonduktivitas listrik terjadi. 


Bagaimana hal-hal menjadi lebih dingin?Dua yang terakhir digunakan secara ekstensif dalam desain peralatan pendingin. Jika Anda menempatkan dua benda bersama sehingga mereka tetap menyentuh, dan satu panas dan satu dingin, panas akan mengalir dari obyek panas ke obyek dingin. Ini disebut konduksi. Ini adalah konsep yang mudah dipahami dan lebih suka potensial gravitasi, di mana bola akan mencoba untuk berguling menuruni sebuah bidang miring. Jika Anda adalah untuk mengipasi piring panas makanan itu akan mendinginkan agak. Beberapa panas dari makanan tersebut akan terbawa oleh molekul udara. Ketika panas dipindahkan oleh suatu zat dalam bentuk gas proses disebut konveksi. Dan jika Anda menendang bara panas bersinar jauh dari api unggun, dan Anda menontonnya bersinar redup dan redup, maka pendinginan itu sendiri dengan memancarkan panas. Perhatikan bahwa objek tidak harus bersinar untuk memancarkan panas, segala sesuatu menggunakan kombinasi dari metode ini untuk datang ke keseimbangan dengan lingkungannya. Sehingga Anda dapat melihat bahwa untuk mendinginkan sesuatu, kita harus menemukan cara untuk mengekspos objek kita untuk sesuatu yang lebih dingin dari alam itu sendiri dan akan mengambil alih dari sana. Kami semakin dekat untuk berbicara tentang mekanisme sebenarnya dari sebuah sistem pendingin, tetapi ada beberapa konsep penting lainnya untuk membahas pertama.Amerika MatterMereka tentu saja: padat, cair dan gas. Penting untuk dicatat panas yang harus ditambahkan ke zat untuk membuatnya mengubah keadaan dari padat ke cair dan dari cair ke gas. Hal ini sama pentingnya untuk dicatat panas yang harus dibuang dari suatu zat untuk membuatnya mengubah negara dari gas ke cair dan dari cair ke padat 
 The Magic of Panas LatenDulu ditemukan bahwa kita membutuhkan cara untuk mengukur panas. Sesuatu yang lebih tepat daripada "kurang panas" atau "lebih panas" atau "banyak panas" yang diperlukan. Ini adalah tugas yang cukup mudah untuk melakukannya. Mereka mengambil 1 Lb. air dan dipanaskan itu 1 derajat Fahrenheit. Jumlah panas yang diperlukan untuk melakukan ini disebut 1 BTU (British Thermal Unit). Industri pendingin telah lama digunakan definisi ini. Misalnya, Anda dapat membeli BTUH 6000 kondisioner jendela udara. Ini akan menjadi sebuah unit yang mampu merelokasi 6000 BTU panas per jam. Sebuah unit yang lebih besar mampu 12.000 BTUH juga bisa disebut unit Ton satu. Ada 12.000 BTU dalam 1 Ton.Untuk menaikkan suhu 1 LB air dari 40 derajat menjadi 41 derajat akan mengambil 1 BTU. Untuk menaikkan suhu 1 LB air dari 177 derajat ke 178 derajat juga akan mengambil 1 BTU. Namun, jika Anda mencoba menaikkan temperatur air dari 212 derajat menjadi 213 derajat Anda tidak akan bisa melakukannya. Air mendidih pada 212 derajat dan lebih memilih untuk mengubah menjadi gas daripada membiarkan Anda mendapatkannya pun lebih panas. Sesuatu yang sangat penting terjadi pada titik didih zat. Jika Anda melakukan percobaan kecil dan ditambahkan 1 BTU panas pada satu waktu untuk 1 LB air, Anda akan melihat bahwa suhu air akan naik sebesar 1 derajat setiap kali. Itu sampai Anda mencapai 212 derajat. Kemudian sesuatu perubahan. Anda akan terus menambahkan BTU, tapi air tidak akan mendapatkan lebih panas! Ini akan mengubah keadaan menjadi gas dan akan mengambil 970 BTU untuk menguapkan bahwa pon air. Ini disebut panas laten penguapan dan dalam kasus air itu adalah £ 970 per BTU itu.Jadi apa! Anda katakan. Kapan kau akan memberitahuku bagaimana efek pendinginan bekerja? Nah bertahan di sana, Anda baru saja belajar tentang 3/4 dari apa yang Anda perlu ketahui untuk memahami proses. Apa yang membuat bahwa gelas air dari mendidih bila pada suhu kamar? Jika Anda mengatakan itu karena tidak cukup panas, maaf tapi Anda salah. Satu-satunya hal yang membuat dari mendidih adalah tekanan dari molekul udara menekan ke bawah pada permukaan air. Bila Anda memanaskan bahwa air menjadi 212 derajat dan kemudian terus menambah panas, apa yang Anda lakukan adalah menyediakan energi yang cukup untuk molekul-molekul air untuk mengatasi tekanan udara dan memungkinkan mereka untuk melarikan diri dari keadaan cair. Jika Anda mengambil bahwa gelas air ke angkasa luar di mana tidak ada tekanan udara air tetap akan berkedip ke dalam uap. Jika Anda mengambil bahwa gelas air ke puncak Mt. Everest mana ada tekanan udara lebih sedikit, Anda akan menemukan bahwa panas jauh lebih sedikit akan diperlukan untuk merebus air. (Akan mendidih pada suhu yang lebih rendah dari 212 derajat). Jadi air mendidih pada 212 derajat pada tekanan atmosfer normal. Menurunkan tekanan dan Anda menurunkan titik didih. Oleh karena itu kita harus dapat menempatkan bahwa gelas air bawah cungkup dan memiliki pompa vakum ekstrak udara dari dalam cungkup dan menonton air mendidih bahkan pada suhu kamar. Ini memang terjadi!Sebuah cairan memerlukan panas untuk ditambahkan ke dalam agar untuk mengatasi tekanan udara menekan 'permukaannya jika ingin menguap menjadi gas. Kami hanya belajar bahwa jika tekanan di atas permukaan cairan berkurang itu akan menguap lebih mudah. Kita bisa melihatnya dari sudut yang sedikit berbeda dan mengatakan bahwa ketika cairan menguap menyerap panas dari daerah sekitarnya. Jadi, menemukan beberapa cairan yang menguap pada titik didih handier daripada air (IE: lebih rendah) adalah salah satu langkah pertama yang diperlukan untuk pengembangan pendinginan mekanis.Insinyur Kimia menghabiskan bertahun-tahun bereksperimen sebelum mereka datang dengan bahan kimia yang sempurna untuk pekerjaan itu. Mereka mengembangkan sebuah keluarga refrigeran hydroflourocarbon yang memiliki titik didih yang sangat rendah. Bahan kimia ini akan mendidih pada suhu di bawah 0 derajat Fahrenheit pada tekanan atmosfer. Jadi akhirnya, kita dapat mulai untuk menggambarkan proses pendinginan mekanis.

Komponen UtamaAda 4 komponen utama dalam sistem pendinginan mekanis. Setiap komponen di luar ini 4 dasar disebut aksesoris. Kompresor adalah pompa kompresi uap yang menggunakan piston atau metode lain untuk memampatkan gas pendingin dan mengirimkannya pada jalan ke kondensor. Kondensor merupakan alat penukar panas yang menghilangkan panas dari gas bertekanan panas dan memungkinkan untuk mengembun menjadi cairan. Refrigeran cair kemudian diteruskan ke perangkat metering. Perangkat ini membatasi aliran refrigeran dengan memaksa untuk pergi melalui lubang kecil yang menyebabkan penurunan tekanan. Dan apa yang kita katakan terjadi pada cairan ketika tekanan turun? Jika Anda mengatakan itu menurunkan titik didih dan membuatnya lebih mudah menguap, maka Anda sudah benar. Dan apa yang terjadi ketika cairan menguap? Bukankah kita sepakat bahwa cairan akan menyerap panas dari daerah sekitarnya? Ini memang terjadi dan Anda sekarang tahu cara pendinginan bekerja. Komponen mana penguapan berlangsung disebut evaporator. Refrigeran ini kemudian diarahkan kembali ke kompresor untuk menyelesaikan siklus. Refrigeran yang digunakan berulang-ulang menyerap panas dari satu daerah dan relokasi ke yang lain. Ingat definisi pendingin? (Penghapusan dan relokasi panas).


Heat Transfer TarifSatu hal yang kami ingin mengoptimalkan di loop pendingin adalah tingkat perpindahan panas. Bahan seperti tembaga dan aluminium digunakan karena mereka memiliki konduktivitas termal yang sangat baik. Dengan kata lain panas dapat melakukan perjalanan melalui mereka dengan mudah. Meningkatkan luas permukaan adalah cara lain untuk meningkatkan transfer panas. Pernahkah Anda memperhatikan bahwa mesin kecil telah pendinginan sirip dibentuk menjadi pengecoran sekitar area piston? Ini adalah contoh dari meningkatkan luas permukaan untuk meningkatkan laju perpindahan panas. Mesin panas dapat lebih mudah menolak panas tidak diinginkan melalui area permukaan besar sirip terkena udara yang lewat. Pendinginan perangkat perpindahan panas seperti kondensor berpendingin udara dan evaporator sering dibuat dari pipa tembaga dengan sirip aluminium dan lebih ditingkatkan dengan penggemar untuk memaksa udara melalui sirip.


Metering PerangkatSekarang kita akan melihat lebih dekat pada masing-masing komponen sistem. Kita akan mulai dengan perangkat metering. Ada beberapa jenis tetapi semua melakukan fungsi umum yang sama yang menyebabkan penurunan tekanan. Harus ada kolom penuh cairan refrigeran tekanan tinggi (di garis cair) menyediakan saluran masuk dari alat metering. Ketika dipaksa untuk melewati lubang kecil itu kehilangan banyak tekanan itu pada sisi hulu perangkat. Refrigeran cair semacam berkabut ke evaporator. Jadi tidak hanya tekanan berkurang, luas permukaan cairan tersebut jauh meningkat. Sulit untuk mencoba dan menyalakan log dengan korek api tapi memotong login ke potongan tusuk gigi dan ukuran tumpukan akan naik dalam asap dengan mudah. Luas permukaan zillions tetesan cairan jauh lebih besar daripada luas permukaan kolom cairan dalam pipa memberi makan perangkat metering. Perangkat ini memiliki nama ini karena meter aliran refrigeran ke evaporator. Grafik berikut menunjukkan perangkat garis metering kapiler. Ini adalah tabung kecil panjang yang memiliki diameter dalam jauh lebih kecil dari pensil. Anda dapat membayangkan penurunan tekanan besar ketika cairan dari pipa 1/4 "atau 3/8" atau lebih besar dipaksa melalui suatu lubang kecil. Garis kapiler memiliki bagian yang bergerak dan tidak bisa menanggapi perubahan kondisi seperti perubahan beban panas pada evaporator. Saya juga menambahkan beberapa label yang menunjukkan nama dari beberapa pipa.


Evaporator 

 Perangkat metering telah disemprot tetesan tekanan rendah refrigeran ke evaporator. Evaporator bisa jenis udara paksa dan dapat dibangun dari tabung tembaga banyak yang melakukan panas dengan baik. Untuk lebih meningkatkan perpindahan panas pipa bisa memiliki sirip aluminium ditekan ke mereka. Ini sangat meningkatkan luas permukaan yang terkena udara. Dan jenis evaporator bisa memiliki motor kipas udara mengisap melalui sirip. Evaporator akan mampu mengurangi suhu lewat udara melalui sirip dan ini merupakan contoh utama dari efek pendinginan. Jika evaporator yang terletak di jalan-jalan di pendingin, udara akan pecah ke dalam kotak dan akan mengambil panas dari produk; katakanlah itu adalah ruangan yang penuh dengan telur. Aliran panas akan menjadi telur inti / kulit telur / sirkulasi udara / aluminium sirip / pipa tembaga evaporator / tetesan cairan pendingin. Tetesan refrigeran memiliki kemampuan menyerap sejumlah besar panas karena dalam kondisi di mana itu hanya siap untuk mengubah keadaan menjadi gas. Kami telah menurunkan tekanan itu, kami telah meningkatkan area permukaan dan sekarang kita menambahkan panas untuk itu. Sama seperti air, pendingin juga memiliki peringkat untuk Laten Hangatkan penguapan di LB per BTU itu. Bila panas diambil dari aliran udara, udara didinginkan dengan definisi dan ditiup kembali ke dalam kotak untuk mengambil lulus lain melalui telur dan mengambil lebih banyak panas. Proses ini berlanjut sampai mengeluarkan telur yang didinginkan ke suhu yang diinginkan dan kemudian sistem pendinginan menutup off dan istirahat. Tapi bagaimana dengan tetesan kita refrigeran. Sekarang mungkin telah mengambil begitu banyak panas yang hanya tidak tahan lagi dan telah menguap menjadi gas. Ini telah melayani tujuan itu dan dikenakan hisap berasal dari pipa outlet evaporator. Pipa ini mudah disebut garis hisap. Kuantitas kecil kami gas bergabung banyak tetesan bekas lainnya dan mereka semua terus menjalankan 'perkawinan ke tujuan berikutnya

Kompresor 

 Kompresor ini melakukan 2 fungsi. Ini kompres gas (yang sekarang berisi panas dari telur) dan bergerak refrigeran sekitar loop sehingga dapat melakukan fungsi itu lagi dan lagi. Kami ingin kompres itu karena itu adalah langkah pertama dalam memaksa gas untuk kembali ke bentuk cair. Proses kompresi sayangnya menambah panas lagi untuk gas tapi setidaknya proses ini juga nyaman bernama; Heat Kompresi. Grafik menunjukkan kompresor reciprocating yang berarti bahwa ia memiliki piston (s) yang naik turun. Di bawah refrigeran uap stroke yang ditarik ke dalam silinder. Pada upstroke yang mereka uap dikompresi. Ada katup tipis yang bertindak seperti katup cek dan menjaga uap dari pergi kembali dari mana mereka berasal. Mereka membuka dan menutup dalam menanggapi tekanan refrigeran yang diberikan pada mereka oleh aksi piston. Gas yang dikompresi panas dibuang keluar ... Anda dapat menebaknya; garis debit. Hal ini terus menuju komponen utama terakhir.Kondensor 
 Kondensor ini mirip dalam tampilannya evaporator. Ini menggunakan fitur yang sama dengan transfer efek panas sebagai evaporator tidak. Namun, kali ini tujuannya adalah untuk menolak panas sehingga gas pendingin dapat mengembun kembali menjadi cairan dalam persiapan untuk perjalanan kembali ke evaporator. Jika gas bertekanan panas berada di 135 derajat dan udara yang tersedot melalui sirip kondensor berada di 90 derajat, panas akan mengalir menurun seperti bola ingin menggulung ke bawah bidang miring dan ditolak ke dalam aliran udara. Panas akan telah dihapus dari satu tempat dan pindah ke yang lain sebagai definisi dari pendinginan menjelaskan. Selama kompresor sedang berjalan akan memaksakan kekuatan pada refrigeran untuk terus beredar di sekitar loop dan terus menghilangkan panas dari satu lokasi dan menolak ke daerah lain.

Superheat 

 Ada lagi jenis yang sangat umum perangkat metering disebut Valve TX. Nama lengkap itu adalah Valve Ekspansi termostatis, dan Anda akan bersyukur untuk mengetahui bahwa 'bentuk pendek adalah TXV. (Ini juga bisa disebut TEV) Katup ini memiliki kemampuan tambahan modulasi aliran refrigeran. Ini adalah fitur bagus karena jika beban pada evaporator mengubah katup dapat merespon perubahan dan meningkatkan atau menurunkan aliran yang sesuai. Grafik berikut menunjukkan jenis perangkat metering dan Anda akan mencatat bahwa komponen lain telah ditambahkan bersama dengan itu.Para TXV memiliki bola penginderaan melekat pada outlet evaporator. Bohlam ini merasakan suhu baris hisap dan mengirimkan sinyal ke TXV memungkinkan untuk mengatur laju aliran. Hal ini penting karena jika tidak semua refrigeran di negara perubahan evaporator menjadi gas, akan ada refrigeran isi cairan kembali ke bawah garis hisap untuk kompresor. Itu bisa menjadi bencana untuk kompresor. Cairan tidak dapat dimampatkan dan jika kompresor mencoba untuk kompres sesuatu cair akan istirahat dan itu tidak akan menjadi cairan. Kompresor dapat menderita kerusakan mekanis bencana. Situasi yang tidak diinginkan disebut cairan memukul. Laju aliran melalui TXV diatur sehingga tidak hanya adalah semua cairan yang mudah-mudahan berubah menjadi gas, tetapi ada 10 derajat margin keamanan tambahan untuk memastikan bahwa semua cairan diubah menjadi gas. Ini disebut superheat. Pada suhu tertentu kombinasi cairan dan uap akan selalu pada tekanan tertentu. Ada grafik dari hubungan bernama PT Grafik yang merupakan singkatan dari Tekanan / Bagan Suhu. Sekarang jika semua tetesan cair di evaporator telah mengubah negara menjadi gas, dan mereka masih memiliki 1/4 dari evaporator untuk melakukan perjalanan melalui, gas ini akan mengambil lebih banyak panas dari beban yang dikenakan pada evaporator dan meskipun itu pada tekanan yang sama, akan menjadi lebih panas dari Bagan PT mengatakan seharusnya. Peningkatan panas atas dan di atas hubungan PT normal disebut superheat. Ini hanya dapat terjadi ketika ada cairan ada di daerah langsung dan fenomena ini digunakan untuk membuat polis asuransi macam. Biasanya yang TXV diperkirakan masih 10 derajat superheat dan menurut definisi itu berarti bahwa gas kembali ke kompresor setidaknya 10 derajat jauh dari risiko memiliki konten cair. Sebuah kompresor adalah pompa kompresi uap dan tidak harus berusaha untuk kompres cair cair.Bahwa komponen tambahan yang mendapat ditambahkan dalam bersama dengan Valve TX disebut receiver. Ketika TXV mengurangi aliran harus ada suatu tempat untuk refrigeran yang tidak dibutuhkan untuk pergi dan penerima itu. Perhatikan bahwa ada sebuah tabung berenang di sisi outlet untuk memastikan bahwa cairan yang dimasukkan ke dalam garis cair. Cairan harus diberikan kepada TXV tidak campuran cairan dan gas. Premis dasarnya adalah untuk mengubah cairan menjadi gas sehingga Anda tidak ingin membuang kapasitas evaporator ini dengan menyuntikkan uap berguna ke dalamnya. Baris yang berasal dari kondensor dan pergi ke penerima juga diberikan nama. Ini disebut garis kondensat.AksesorisMeskipun hanya ada 4 komponen dasar untuk sistem pendinginan ada banyak aksesoris yang dapat ditambahkan. Grafik berikut menunjukkan sebuah filter garis cair dan kaca terlihat. Filter menangkap partikel yang tidak diinginkan seperti terak las, chip tembaga dan puing-puing yang tidak diinginkan lainnya dan terus dari menyumbat perangkat penting seperti Katup TX. Ini memiliki fungsi lain juga. Ini berisi pengering yang menyerap jumlah menit air yang diharapkan itu tidak dalam sistem di tempat pertama. Kaca mata adalah jendela tampilan yang memungkinkan mekanik untuk melihat apakah kolom penuh refrigeran cair pada baris cair.Tadi kita telah membahas tingkat perpindahan panas dan disebutkan luas permukaan sebagai salah satu faktor. Mari kita menaruh beberapa sirip pada kondensor dan evaporator. Meskipun kami berada di itu memungkinkan juga menambahkan beberapa motor kipas untuk memindahkan udara melalui sirip mereka. Mereka nyaman disebut kipas kondensor motor dan motor kipas evaporator. 
Untuk membuat ruang cyber kami sistem pendinginan sedikit lebih realistis memungkinkan evaporator yang terpisah jauh dari bagian kompresor dan memasukkannya ke dalam sebuah kotak terisolasi. Sebelah kiri atas komponen sekarang dapat disebut Unit Kondensasi. Kotak terisolasi tidak melakukan panas dengan baik. Jika kita menurunkan suhu suatu produk didinginkan di dalam kotak kita ingin memperlambat laju keuntungan termal dari sisa dunia di luar kotak. Ada telah ditambahkan ke dalam minyak bah kompresor untuk menjaga bagian yang bergerak di dalam kompresor dilumasi. Garis hisap kembali ke kompresor telah miring untuk membantu kembali minyak untuk kompresor. Minyak secara perlahan habis dari bah dengan mendapatkan entrained dalam praktek pipa refrigeran dan tepat harus digunakan untuk memastikan kembali 'nya. Juga perhatikan bahwa garis cair telah dibuat lebih kecil. Jumlah yang sama dari refrigeran dapat dituangkan dalam pipa jauh lebih kecil bila dalam bentuk cair. Garis hisap telah terhubung ke 'tempat yang tepat pada evaporator; bagian bawah. Perhatikan arah aliran, refrigeran cair (yang mungkin mengandung minyak dicuri dari kompresor) memasuki bagian atas evaporator dan sekarang memiliki gravitasi pada 'sisi untuk mengembalikan minyak di mana untuk itu milik (seperti garis miring hisap).Pertimbangkan aliran panas dalam kotak terisolasi. Evaporator ini terus sirkulasi udara dalam sebuah loop konveksi paksa sekitar kotak. Seperti udara dingin melewati produk yang akan didinginkan, sekali lagi kita melihat thermal transfer berlangsung. Jika ada sekelompok kotak telur hangat ditempatkan dalam pendingin beberapa konten panas mereka akan dijemput oleh udara dingin dan udara yang tersedot kembali ke dalam evaporator. Kita tahu apa yang terjadi kemudian. Panas ditransfer melalui sirip, melalui pipa, dan ke refrigeran dan dibawa pergi. Itu udara yang sama telah didinginkan dan sekali lagi dibuang kembali produk. Grafik berikut menunjukkan lingkaran ini dan warna pink dan biru mewakili udara dengan konten lebih banyak panas dan konten lebih sedikit panas masing-masing.