Malvarmigmaŝino

Artikoloj pri Fridigmaŝinoj

Fridujo estas varmomotoro, kiu funkcias inverse. Do, varmomotoro prenas varmon el malalt-temperatura regiono kaj forĵetas ĝin al alt-temperatura regiono. Por ke ĉi tiu procezo okazu, la motoro devas plenumi laboron. Tamen, varmo nature fluas nur de alt-temperatura regiono al malalt-temperatura regiono. Varmo ne povas flui memstare de malalt-temperatura regiono al alt-temperatura regiono. Ĉi tio konformas al la Clausius-a aserto diskutita antaŭe. Por la procezo, kiu okazas en fridujo, la antaŭa Clausius-a aserto povas esti skribita jene:

Estas neeble por fridigmaŝino (kiu funkcias cikle) transdoni varmon de malalttemperatura loko al alttemperatura loko sen fari laboron ( dua leĝo de termodinamiko - deklaro de Clausius).

La kursiva teksto estas speciala deklaro de la dua leĝo de termodinamiko. Ĉi tiu deklaro validas nur por fridigmaŝinoj. La procezo de ŝanĝo de la formo de energio kaj transdono de eenergio ŝaltita Malvarmigmaŝino 1La malvarmiga maŝino aspektas kiel la suba diagramo.

La maŝino faras laboron (W) por preni varmon el malalttemperatura loko (Q L ) kaj liberigas la varmon al alttemperatura loko (Q H ). Surbaze de la principo de konservo de energio, oni povas konkludi, ke Q L + W = Q H.

Se la termino efikeco estas uzata en varmomotoroj, tiam en fridigmaŝinoj estas uzata la termino koeficiento de rendimento (KK). La koeficiento de rendimento (KK) de fridigmaŝino estas la proporcio inter la varmo transdonita de malalttemperatura loko (Q L ) kaj la laboro (W) farita por transdoni la varmon. Matematike, tio povas esti skribita jene:

Malvarmigmaŝino 2

Se vi volas esprimi la koeficienton de rendimento de fridujo en procento, simple multipliku ĉi tiun ekvacion per 100%. La koeficiento de rendimento de ideala fridujo (koeficiento de Carnot pri rendimento de fridujo):

Malvarmigmaŝino 3

Ekzistas pluraj malvarmigaj maŝinoj, kiujn ni ofte uzas, inkluzive de fridujoj, klimatiziloj (AC) kaj varmopumpiloj.

Kulkas

Kondensilo = konvertas vaporon al likvaĵo, kompresoro = kunpremas. La malvarmigaj volvaĵoj kutime troviĝas interne de la fridujo, dum la kondensilaj volvaĵoj troviĝas ekster la fridujo (ĉe la malantaŭo de la fridujo).

Interne de la volvaĵoj estas fluido en faza ekvilibro (ekzistanta en likvaj kaj vaporaj statoj). Ĉi tiu fluido estas konata kiel fridigaĵo. La fridigaĵo ofte uzata en la pasinteco estis freono. Freono jam ne estas uzata hodiaŭ ĉar ĝia liberigo povas damaĝi la ozonan tavolon.

La kompresora motoro (movata per elektro) enspiras fridigaĵon (en vapora formo) kaj kunpremas ĝin adiabate. Pro la adiabata kunpremo, la temperaturo de la vaporo pliiĝas. Kiam la temperaturo pliiĝas, la premo de la vaporo ankaŭ pliiĝas. La temperaturdiferenco inter la kompresoro (alta temperaturo) kaj la kondensilo (malalta temperaturo) kaŭzas, ke la alttemperatura, altprema vaporo fluas tra la kondensilaj bobenoj situantaj ĉe la malantaŭo de la fridujo.

La temperaturo de la vaporo estas pli alta ol la temperaturo de la ĉirkaŭa aero, do kiam ĝi fluas tra la kondensilo-volvaĵo, la vaporo liberigas varmon al la ĉirkaŭa aero. Ĉar ĝi estas kondensita de la kondensilo, la vaporo malvarmiĝas kaj transformiĝas en likvaĵon. Kiam ĝi fluas tra la ekspansiovalvo, la fridigaĵo, kiu fariĝis likvaĵo, ekspansiiĝas adiabate. La ĉeesto de adiabata ekspansio kaŭzas, ke la likvaĵo malvarmiĝas (ĝia temperaturo malpliiĝas). La malvarma likvaĵo fluas ene de la volvaĵoj ene de la fridujo. Ĉar la likvaĵo en la volvaĵoj estas pli malvarma ol la aero en la fridujo, varmo estas absorbita de la likvaĵo ĝis la fridigaĵo transformiĝas en vaporon (la likvaĵo absorbas varmon en la fridujo). La fridigaĵo, kiu fariĝis vaporo, estas suĉita de la kompresora motoro kaj kunpremita adiabate. Kaj tiel plu... (la procezo ripetiĝas denove). Ĉar la varmo ene de la fridujo moviĝas al la likvaĵo ene de la volvaĵoj, la fridujo malvarmiĝas.

klimatizilo

Kvankam la dezajno de la aparato estas malsama, la baza funkciprincipo de klimatizilo similas al tiu de fridujo. En ĉi tiu kazo, la fridujo estas ĉambro. Tipe, la malvarmigaj volvaĵoj troviĝas interne de la ĉambro, dum la kondensilaj volvaĵoj troviĝas ekstere. Malantaŭ la kondensilaj volvaĵoj estas ventolilo. La tasko de la ventolilo estas simple reguligi aercirkuladon kaj blovi la kondensilajn volvaĵojn, tiel akcelante varmotransigon inter la kondensilaj volvaĵoj kaj la ĉirkaŭa aero. Male, malantaŭ la malvarmigaj volvaĵoj estas blovilo. Ĝia funkcio similas al ventolilo. Dum la ventolilo blovas la kondensilajn volvaĵojn eksteren, direktante varmon al la ĉirkaŭa aero, la blovilo blovas la malvarmigajn volvaĵojn internen, disvastigante malvarman aeron tra la ĉambro.

Varmopumpilo

Varmopumpiloj estas tipe uzataj dum malvarmaj vintroj. La funkciprincipo de varmopumpilo similas al tiu de fridujo. La diferenco estas, ke fridujo estas aparato uzata por malvarmigi ĉambron, dum varmopumpilo estas uzata por varmigi ĉambron. Dum fridujo plenumas laboron por absorbi varmon el la ĉambro (QL ) kaj liberigi ĝin eksteren (QH ) , varmopumpilo absorbas varmon de ekstere (QL ) kaj liberigas ĝin en la ĉambron (QH ) . La aldonita varmo igas la ĉambron pli varma. Kiam alvenas la somero, la varmopumpilo povas esti inversigita por funkcii kiel klimatizilo (AC).

Lasi komenton