Дроссельный клапан в контуре хладагента
Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники отбирают энергию из одной системы для ее передачи в другую. Особенность в этом - направление процесса. Поскольку в отличие от второго закона термодинамики, тепло в устройствах мигрирует из систем с низкой температурой в системы с более высокой температурой. Это стало возможным благодаря специальному техническому процессу: контуру охлаждения.
Контур хладагента просто объяснил
Процесс основан на среде, которая испаряется даже при очень низких температурах. Жидкий хладагент меняет свое физическое состояние, когда он поглощает тепловую энергию от источника тепла окружающей среды или изнутри холодильника. Затем он поступает в компрессор (спиральный компрессор), который также повышает температуру вместе с давлением. Затем горячий пар поступает в теплообменник, через который передает перенесенное тепло в другую систему. Например, в случае с тепловым насосом это будет вода для отопления. Когда это происходит, хладагент охлаждается и постепенно разжижается. Затем дроссельный клапан (также расширительный клапан) обеспечивает снижение давления хладагента и поступление соответствующего количества жидкости в испаритель. Без клапана давление хладагента остается слишком высоким. Большая часть среды газообразно течет по испарителю, и производительность устройств падает.
Различные типы дроссельных клапанов
Различные типы дроссельных клапанов используются сегодня в холодильной технике. Стоит упомянуть следующее:
- нерегулируемые клапаны
- регулируемые клапаны
Простые нерегулируемые дроссельные клапаны
Неконтролируемые дроссельные клапаны просто состоят из сужения трубопровода. Поскольку хладагент накапливается перед сужением, он течет равномерно и сбрасывает давление. На практике это можно сделать с помощью очень тонкой трубки, так называемой капиллярной трубки. Он всегда используется, когда отношение конденсации к давлению испарения мало. Важно знать, что неконтролируемые клапаны всегда рассчитаны и установлены для конкретного рабочего случая.
Комплекс управляемых дроссельных клапанов
В случае регулируемого дроссельного клапана сужение поперечного сечения можно изменить так, чтобы количество проходящего через него хладагента всегда соответствовало требуемой производительности испарителя. Это означает: если кондиционер должен удалять больше энергии из комнаты, больше хладагента должно испаряться, а свободное сечение в клапане увеличивается. Например, используются термостатические дроссельные или расширительные клапаны (сокращенно TEV). Компоненты измеряют температуру хладагента перед компрессором и открывают дроссельный клапан, когда он поднимается. Если кондиционер должен делать меньше (например, когда температура в помещении падает), температура хладагента перед компрессором падает, а поперечное сечение свободного клапана уменьшается.
Кстати: в дополнение к термостатическому расширительному клапану, есть также компоненты с электронным управлением. Они работают очень точно и в основном используются в больших системах.
Практические области применения клапанов
Дроссельные или расширительные клапаны используются сегодня во многих устройствах, которые передают тепловую энергию от охладителя к более теплой системе. Это, например, холодильники, сплит-кондиционеры или тепловые насосы. В то время как дешевые неконтролируемые дроссельные клапаны обычно устанавливаются в простых блоках охлаждения или кондиционирования воздуха, в более крупных системах используются терморегулирующие или с электронным управлением расширительные клапаны.