C'est assez difficile de tout comprendre dans le monde. Et être un professionnel dans tous les domaines de la science et de la technologie est presque impossible. Cependant, dans l'exercice de nos fonctions, à des fins éducatives ou simplement pour se sensibiliser, nous avons besoin d'obtenir rapidement le maximum d'informations sur certains appareils ou processus, sous une forme simple et accessible aux non-professionnels. À ces fins, il existe ce qu'on appelle des "manuels factices", c'est-à-dire pour ceux qui ont besoin de comprendre rapidement ce qui est en jeu et comment cela fonctionne. Analysons une instruction similaire et considérons le principe de fonctionnement d'un refroidisseur (pour les nuls).
Qu'est-ce que c'est
Un refroidisseur (ou une machine frigorifique d'une autre manière) est une unité pour créer du froid artificiel et le transférer vers le liquide de refroidissement approprié. En tant que tel, en règle générale, l'eau ordinaire agit moins souvent - les saumures (solutionssels dans l'eau). L'étymologie du mot le réfère à la langue anglaise, au verbe to chill (anglais) - refroidir, et au nom formé à partir de celui-ci refroidisseur (anglais) - refroidisseur. Le refroidisseur peut être de deux types différents. Il y a un refroidisseur à compression et à absorption de vapeur. Le principe de fonctionnement de chacun d'eux est sensiblement différent.
Toujours cool
La tâche principale de toute unité de réfrigération est d'obtenir du froid dans des conditions artificielles, c'est-à-dire là où cela ne peut pas être fait en raison de la nature (free-cooling). Il est clair qu'il ne sera pas difficile de refroidir l'eau en hiver, avec un profond moins dans la rue. Mais que faire en été, lorsque la température ambiante est bien supérieure à ce dont nous avons besoin ? C'est là qu'un refroidisseur entre en jeu. Son principe de fonctionnement repose sur l'utilisation de milieux spéciaux créés par certaines substances (réfrigérants). Ils ont la capacité de prendre la chaleur d'un autre milieu (c'est-à-dire de la refroidir) pendant l'ébullition, de la transférer et de la libérer dans un autre milieu pendant la condensation. Pendant le fonctionnement du cycle de réfrigération, ces réfrigérants changent leur état de phase (agrégat) de liquide à gazeux et vice versa.
Échangeurs de chaleur
Toute machine frigorifique peut être conditionnellement divisée en deux zones: basse et haute pression. Quel que soit le type, tout refroidisseur aura toujours deux échangeurs de chaleur: un évaporateur dans la zone basse pression et un condenseur dans la zone haute pression. Sans ces deux composants du système, le refroidisseur ne pourra pas fonctionner. PrincipeLe fonctionnement de tels échangeurs de chaleur est basé sur la conductivité thermique (conduction), c'est-à-dire le transfert de chaleur d'un milieu à un autre à travers une paroi séparant ces deux milieux. L'évaporateur de la machine frigorifique renvoie le froid généré au système vers le consommateur, et le condenseur rejette la chaleur évacuée dans l'environnement ou l'envoie à la récupération (chauffage du premier étage de l'alimentation en eau chaude, chauffage par le sol, etc.).
Comment ça marche
Envisagez un refroidisseur à compression de vapeur standard. Le principe de fonctionnement d'une telle machine frigorifique est théoriquement basé sur le cycle de Carnot. Le compresseur pressurise le gaz tout en élevant simultanément sa température. Le gaz chaud sous haute pression est introduit dans le condenseur, où il participe au processus d'échange de chaleur avec un autre milieu à une température plus basse. En règle générale, il s'agit soit d'eau (saumure), soit d'air. Ici, le gaz se condense en un liquide, au cours duquel un excès de chaleur est libéré, donné au liquide de refroidissement et ainsi évacué du consommateur. De plus, le liquide pénètre dans le dispositif d'étranglement, où la pression dans le système diminue avec une chute de température correspondante. Après cela, le liquide partiellement bouilli dans le détendeur (détendeur thermique) entre directement dans l'évaporateur, qui est également une partie importante du système de ventilo-convecteur refroidisseur. Le principe de fonctionnement d'un évaporateur est similaire à celui d'un condenseur. Ici, un échange de chaleur a lieu entre le liquide de refroidissement (qui transporte le froid dans le ventilo-convecteur) et le réfrigérant, qui commence à bouillir et en même temps prend la chaleur d'un autre fluide. Aprèsle gaz de l'évaporateur entre dans le compresseur et le cycle se répète.
Refroidisseur à absorption
Le fonctionnement d'un compresseur dans un cycle de compression de vapeur nécessite une quantité importante d'électricité. Cependant, il existe déjà des équipements disponibles pour éviter ces dépenses. Considérons le principe de fonctionnement d'un refroidisseur à absorption. Au lieu d'un compresseur, un système de pressurisation à base d'absorbant utilisant une source de chaleur externe est utilisé. Une telle source peut être de la vapeur chaude, de l'eau chaude ou de l'énergie thermique provenant de la combustion de gaz ou d'un autre combustible. Cette énergie est utilisée pour rectifier ou évaporer l'absorbant, au cours de laquelle la pression du fluide frigorigène monte et il est introduit dans le condenseur. De plus, le cycle fonctionne de manière similaire au cycle de compression de vapeur, et après l'évaporateur, le réfrigérant gazeux est acheminé vers l'échangeur de chaleur-absorbeur, où il est mélangé avec l'absorbant. L'absorbant utilisé est l'ammoniac (dans les refroidisseurs eau-ammoniac) ou le bromure de lithium (bromure de lithium ABCM).
Système de ventilo-convecteur refroidisseur
Le principe de fonctionnement est basé sur la préparation de l'air dans des échangeurs de chaleur spéciaux, des ferme-portes, des ventilo-convecteurs (des mots fan (anglais) - ventilateur et bobine - bobine), qui sont installés dans des conduits d'air avant son distribution directe aux locaux desservis. Les avantages de tels systèmes par rapport à la climatisation centrale sont que différents paramètres d'air peuvent être maintenus dans chaque pièce.(température, humidité, mobilité), en fonction de la destination de la pièce et du calcul du bilan thermique. Et bien que l'air de l'unité d'alimentation passe parfois à travers des fermetures pour son traitement final, c'est-à-dire, tout comme dans le système "refroidisseur-ventilo-convecteur", le principe de fonctionnement des systèmes décrits est sensiblement différent.
