Статьи

Теоретические основы и методы извлечения искусственного холода

Специалисты, занимающиеся разработкой современных машин, используют для извлечения искусственного холода вещества, находящиеся в том или иной следующей агрегатной форме: жидко-, паро- или газообразной. Жидкая форма – это такая фаза, при которой молекулярные частицы обладают энергией выше, чем при твердом состоянии, а потому, контактируют между собой не так тесно. Сломался холодильник – срочно отдайте в мастерскую, осуществляющую ремонт холодильников в Мытищах. Парообразная форма – гораздо более близко к жидкому, чем к газообразному. Газообразная форма – это форма перегретого пара, когда молекулы вещества не имеют взаимного притяжения и свободно передвигаются в пространстве. Искусственное охлаждение – это процесс понижения температуры физического тела ниже температуры внешней среды. Добиться этого удается посредством использования парокомпрессионных, газовых и ряда других современных холодильных агрегатов. В настоящее время, отталкиваясь от уровня отбираемого от вещества тепла, выделяются два участка холода: умеренного (до -120°С) и глубокого (до -273,15 °С). Добиться желаемого уровня охлаждения возможно посредство двух методов. Первый подразумевает использование отвода тепла посредством иного вещества, имеющего гораздо меньшую температуру. При этом происходит трансформация агрегатной формы охладителя. Второй метод подразумевает использование специальных охладительных устройств. С точки зрения физики можно выделить следующие несколько методов извлечения малых температур. 1. Охлаждение благодаря фазовым изменениям Данный метод подразумевает отбор теплоты вследствие траты ее на изменение агрегатной формы охладителя, а именно, на его плавление или сублимацию. Физическим основанием данного процесса является тот факт, что твердое тело при температуре плавления не нагревается: получаемая им теплота тратиться на плавление. Те же правила действуют в процессе сублимации. Именно этот принцип используется в холодильных агрегатах с ледогенераторами. В ходе функционирования таких машин в ледогенераторе происходит замораживание воды, а затем осуществляется ее плавление, в процессе охлаждения веществ и тел. Производим качественный ремонт холодильников в Мытищах. Однако не следует забывать, что в процессе, как чистый лед плавится, не удастся уменьшить температуру соответствующих продуктов ниже уровня 0°С, так как именно таковой является его температура плавления. С целью уменьшить температуру плавления льда в холодильных агрегатах, применяют водно-соляные смеси. Причем итоговая температура плавления льда зависит от конкретной разновидности соли, к тому же и от процента ее присутствия в готовом льдосоляном составе. На данный момент времени в качестве соляной добавки чаще всего используют кальций и натрий в хлористом виде. Натрий позволяет охладить вещество до -21,2°С, а кальций – до -55°С. Сублимация – процесс трансформации агрегатной формы вещества, когда оно превращается из твердого сразу же в газообразное, в обход промежуточного состояния – жидкого. Сублимация позволяет добиться еще более малой температуры, а именно до -78,9 °С. Для этих целей используется сухой лед, а именно двуокись углерода в твердом виде. Лед в сухом виде активно впитывает тепло, меняя свою твердую форму на газообразную. Именно лед в сухом виде активно используется для моментальной заморозки свежих продуктов питания, их длительной перевозки и сохранения их качества. Процесс сублимации при пониженном давлении активно используется в ходе производственной заморозки продуктов питания. С этой целью в камерах при помощи специальных аппаратов искусственно поддерживается низкое давление. Испарение – это цикл трансформации агрегатной формы вещества, при котором происходит понижение его температуры. В новейших агрегатах этот цикл используется в испарительных конденсаторах, что позволяет добиться отдачи воздуху тепла конденсации. Кипение – процесс, который приводит к активному образованию пара на жидкости и забору тепла. В современных парокомпрессионных охладительных агрегатах для забора тепла от охлаждаемого вещества используется данный процесс, осуществляемый при малых значениях температуры. Такая жидкость носит название хладагента, а элемент, в котором осуществляется ее кипение – испарителя. При этом прослеживается прямая зависимость температуры кипения от давления. Любой ремонт холодильников в Мытищах. Очень популярным хладагентом в настоящее время является аммиак, кипение которого происходит при -33 °С и 0,1 МПа. Другой распространенный хладагент - R12. Его преимущество в том, что он имеет в отличие от аммиака меньшую скрытую теплоту образования пара. Следовательно, он дает возможность осуществлять функционирование холодильных агрегатов при значительно меньших значениях давлений конденсации. 2. Охлаждение вещества при помощи дросселирования Суть дросселирования заключается в прогоне хладагента сквозь узкое сечение, что приводит к упадку компрессии и понижению температуры состава. При этом отсутствует обмен тепла с внешней средой и не совершается внешняя работа. Расход кинетической энергии в ходе дросселирования идет на трение внутри вещества между отдельными молекулами. В результате часть жидкости испаряется, а температура потока понижается. 3. Расширение в купе с осуществлением внешней работы Процесс, осуществление которого имеет место в газовых холодильных агрегатах. Суть его состоит в установке на пути хладагента расширительной машины, попадая туда, вещество двигает поршень или, как вариант, колесо. В результате осуществления полезной работы в потоке падает компрессия и понижается температура. 4. Использование вихревого эффекта Данный метод базируется на отделении теплого от холодного воздуха внутри устройства, известного как вихревая труба. При этом уменьшение температуры происходит в центральных слоях потока. Температура внешних слоев потока повышается. Главное преимущество данного метода искусственного охлаждения состоит в отсутствии необходимости использовать хладагенты. Кроме того, к бесспорным плюсам вихревой трубы относятся простота ее конструкции, отсутствие сложных и подвижных частей. Важно и то, что вихревая труба позволяет не только охлаждать, но и нагревать газ. В настоящее время именно вихревая труба используется в большинстве устройств для кондиционирования значительных по площади помещений, современной криотехнике, промышленных холодильных установках и в пищевой промышленности для охлаждения продукции. 5. Использование термоэлектрического эффекта Метод искусственного охлаждения, применяемый в термоэлектрических охлаждающих агрегатах. В ходе процесса через спаи полупроводников пропускаются потоки постоянного электрического тока. В результате происходит понижение температуры спаев полупроводников. В качестве материалов для изготовления полупроводниковых элементов чаще всего используются сплав теллура и свинца, соединения германия, селена, кремния, сплав теллура и сурьмы. Смотри ремонт холодильников в Мытищах. К преимуществам получения искусственного холода посредством использования термоэлектрических батарей относится бесшумность их работы, отсутствие необходимости использовать хладагент, компактность и простота готовых агрегатов на их базе. К недостаткам данного метода относятся значительные затраты электроэнергии. В настоящее время термоэлектрические батареи чаще всего используются в конструкции автономных кондиционеров и бытовых холодильников.

Дневник наших работ
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Заказать услугу



Заполнение формы займет не более 1 минуты.
Заказать обратный звонок



Наш оператор свяжется с Вами в течение 15 минут.


Заказать бесплатный выезд мастера




Заказать БЕСПЛАТНЫЙ выезд мастера на дом