6. Exploatarea diagramei de entalpie

Entalpia

Entalpia reprezintă energie totală (sau căldură) conținut în fluid (kJ/kg). Această entalpie este alcătuită din energia internă a fluidului și munca externă care trebuia asigurată pentru a ajunge la starea luată în considerare.

O entalpie de 240 kJ/kg înseamnă că 1 kg de agent frigorific va conține 240 kJ de energie, căldură.

Entalpia schimbării de masă a stării exprimată în J/kg, notată L, este cantitatea de energie necesară pentru unitatea de cantitate de masă (kg) a unei substanțe pure pentru ca aceasta să se schimbe de stare, această transformare având loc la presiune constantă. De exemplu, pentru trecerea de la starea lichidă la starea vaporilor, vom vorbi despre entalpia vaporizării. Entalpia schimbată în timpul schimbării stării rezultă din modificarea (ruperea sau stabilirea) legăturilor interatomice sau intermoleculare.

De reținut: entalpia schimbării stării unui corp pur = schimbarea entalpiei \ Delta H = H2 - H1 care însoțește trecerea sistemului de la o stare fizică 1 la o stare fizică 2.

Entalpia schimbată în timpul schimbării stării rezultă din modificarea (ruperea sau stabilirea) legăturilor interatomice sau intermoleculare. Există trei stări fizice principale ale oricărui corp pur: starea solidă, starea lichidă și starea gazului. Legăturile sunt mai puternice în stare solidă decât în ​​stare lichidă și aceste legături sunt aproape absente în stare gazoasă.

De exemplu, apa fierbe la 100 ° C sub presiunea unei atmosfere (1atm = 101.325 Pascal). Entalpia de vaporizare a apei, egală cu cantitatea de căldură furnizată pentru a transforma apa lichidă în vapori, este de 2257 kJ/kg. Cu alte cuvinte, va fi nevoie de 2257 kJ de căldură, energie pentru a fierbe 1 kg de apă.

- Capacitate de răcire (kW)

Aceasta este cantitatea de căldură (în kJ) absorbită pe unitate de timp, de agentul frigorific către mediul de răcit (evaporator). Această putere este exprimată în kJ/s, prin urmare, în kW

Qo = qm * DeltaHev
(transpunere: P = m * cp * DeltaT)

Cu:
Qo = Capacitate de răcire în kW (echilibru de răcire)
qm = debitul masic al agentului frigorific în kg/s (qm = Qo/DeltaHev)
Hev = schimbarea entalpiei între ieșire și intrarea evaporatorului în kJ/kg (diagramă)

Care e ideea: capacitatea de răcire este un element de dimensionare (cantitatea de căldură pentru a lupta într-o cameră). Datorită acestuia, putem alege tipul de echipament de instalat. Dacă capacitatea de răcire este prea mică, sistemul instalat nu va putea combate în mod corespunzător puterea de căldură din cameră. Sistemul este apoi subdimensionat și ineficient (va fi prea cald).

- Volumul de fluid aspirat de compresor (m3/h)

exploatarea

Acesta este debitul volumic aspirat de compresor. Cu alte cuvinte, este volumul ocupat de vaporii de agent frigorific la aspirația compresorului.

Va = qm * v ’’ * 3600

Cu:
Va = volumul de fluid aspirat de compresor în m3/h
qm = debitul masic al agentului frigorific circulant în kg/s (acest lucru este dedus prin cunoașterea capacității de refrigerare, este suficient să se efectueze un echilibru frigorific + DeltaHev, vezi mai sus)
v "= volumul de masă al compresorului în m3/kg (diagramă)

- Rata compresiei
Este raportul dintre presiunea de refulare și presiunea de aspirație. Presiuni exprimate în bare absolute.

Notă:
Senzorii de presiune relativă măsoară presiunea împotriva presiunii atmosferice ambiante. Presiunea absolută corespunde presiunii măsurate în raport cu vidul (zero absolut al presiunii).
Presiunea absolută (bar) = presiunea relativă (de ex. Presiunea mano, presiunea pneurilor auto, bar) + 1 bar

t = Pref/Pasp

Cu:
t = raportul de compresie
P ref = presiunea de livrare în bari absoluti
P asp = presiunea de aspirație în bar absolut

Dacă scăderile de presiune sunt neglijabile, formula devine:

t = Pk/Po

Cu:
t = raportul de compresie
Pk = presiunea de condensare în bar absolut
Po = presiunea de evaporare în bara absolută

Care e ideea:
Costul plasării instalațiilor comerciale de refrigerare este semnificativ, iar compresoarele reprezintă o parte semnificativă. Din acest motiv, în termeni de energie, este necesar să se stabilească criterii de selecție. Raportul de compresie este unul.

Aceasta este în principal o caracteristică:
intrinsec la compresoare cu șurub și defilare (caracteristici geometrice și mecanice ale compresorului);
extrinsecă la compresoarele cu mișcare alternativă.

Raportul de compresie influențează performanța energetică a compresorului prin influențarea eficienței volumului mașinii.

De exemplu, pentru aceeași presiune de aspirație:
Un raport de compresie prea mare înseamnă că presiunea de descărcare este prea mare. Cu alte cuvinte, compresorul „a funcționat mult”, „a comprimat mult”.