გამაგრილებელი მანქანა

სტატიები მაცივრების შესახებ

მაცივარი არის სითბური ძრავა, რომელიც უკუღმა მუშაობს. ამგვარად, სითბური ძრავა იღებს სითბოს დაბალი ტემპერატურის რეგიონიდან და აგზავნის მას მაღალი ტემპერატურის რეგიონში. ამ პროცესის განსახორციელებლად, ძრავამ უნდა შეასრულოს მუშაობა. თუმცა, სითბო ბუნებრივად მხოლოდ მაღალი ტემპერატურის რეგიონიდან დაბალი ტემპერატურის რეგიონში გადადის. სითბო დამოუკიდებლად ვერ გადავა დაბალი ტემპერატურის რეგიონიდან მაღალი ტემპერატურის რეგიონში. ეს შეესაბამება კლაუზიუსის განცხადებას, რომელიც ადრე იყო განხილული. მაცივარში მიმდინარე პროცესისთვის, წინა კლაუზიუსის განცხადება შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

მაცივრის აპარატისთვის (რომელიც ციკლურად მუშაობს) შეუძლებელია სითბოს დაბალი ტემპერატურის ადგილიდან მაღალი ტემპერატურის ადგილას გადატანა სამუშაოს შესრულების გარეშე ( თერმოდინამიკის მეორე კანონი - კლაუზიუსის დებულება).

დახრილი შრიფტით დაწერილი ტექსტი თერმოდინამიკის მეორე კანონის სპეციალური დებულებაა. ეს დებულება მხოლოდ მაცივრების მანქანებს ეხება. ენერგიის ფორმის შეცვლისა და e-ს გადაცემის პროცესიენერგია ჩართულია გაგრილების მოწყობილობა ქვემოთ მოცემულ დიაგრამას ჰგავს.

მანქანა ასრულებს მუშაობას (W), რათა დაბალი ტემპერატურის მქონე ადგილიდან (Q _L ) მიიღოს სითბო და მაღალი ტემპერატურის მქონე ადგილას (Q _H ) გამოყოს სითბო. ენერგიის შენახვის კანონის საფუძველზე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ Q _L + W = Q _H.

თუ თბოძრავებში გამოიყენება ტერმინი „ეფექტურობა“, მაშინ სამაცივრე მანქანებში გამოიყენება ტერმინი „ეფექტურობის კოეფიციენტი“ (KK). სამაცივრე მანქანის „ეფექტურობის კოეფიციენტი“ (KK) არის დაბალი ტემპერატურის მქონე ადგილიდან გადაცემული სითბოს (Q _L ) და სითბოს გადაცემისთვის შესრულებულ მუშაობას (W) შორის თანაფარდობა. მათემატიკურად, ეს შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

თუ გსურთ, რომ მაცივრის მუშაობის კოეფიციენტი პროცენტულად გამოხატოთ, უბრალოდ გაამრავლეთ ეს განტოლება 100%-ზე. იდეალური მაცივრის მუშაობის კოეფიციენტი (მაცივრის მუშაობის კარნოს კოეფიციენტი):

არსებობს რამდენიმე გამაგრილებელი მოწყობილობა, რომლებსაც ჩვენ ხშირად ვიყენებთ, მათ შორის მაცივრები, კონდიციონერები (AC) და თბოტუმბოები.

Მაცივარი

კონდენსატორი = ორთქლს სითხედ გარდაქმნის, კომპრესორი = შეკუმშავს. გამაგრილებელი ხვეულები, როგორც წესი, მაცივრის შიგნითაა განთავსებული, ხოლო კონდენსატორის ხვეულები - მაცივრის გარეთ (მაცივრის უკანა მხარეს).

კოჭების შიგნით არის ფაზურ წონასწორობაში მყოფი სითხე (არსებობს როგორც თხევად, ასევე ორთქლის მდგომარეობაში). ეს სითხე ცნობილია, როგორც მაცივარი. წარსულში ხშირად გამოყენებული მაცივარი იყო ფრეონი. ფრეონი დღეს აღარ გამოიყენება, რადგან მისმა გამოყოფამ შეიძლება დააზიანოს ოზონის შრე.

კომპრესორის ძრავა (ელექტროენერგიით მომუშავე) იწოვს მაცივარ აგენტს (ორთქლის სახით) და ადიაბატურად იკუმშება. ადიაბატური შეკუმშვის გამო, ორთქლის ტემპერატურა იზრდება. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ორთქლის წნევაც იზრდება. კომპრესორსა (მაღალი ტემპერატურა) და კონდენსატორს (დაბალი ტემპერატურა) შორის ტემპერატურული სხვაობა იწვევს მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ორთქლის მოძრაობას მაცივრის უკანა მხარეს განლაგებულ კონდენსატორის ხვეულებში.

ორთქლის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე გარემომცველი ჰაერის ტემპერატურა, ამიტომ, როდესაც ის კონდენსატორის ხვეულში გადის, ის სითბოს გამოყოფს გარემომცველ ჰაერში. რადგან ის კონდენსატორის მიერ კონდენსირდება, ორთქლი ცივდება და თხევად გარდაიქმნება. როდესაც ის გაფართოების სარქველში გადის, სითხედ გადაქცეული მაცივარი ადიაბატურად ფართოვდება. ადიაბატური გაფართოების არსებობა იწვევს სითხის გაციებას (მისი ტემპერატურა მცირდება). ცივი სითხე მიედინება მაცივრის შიგნით არსებულ ხვეულებში. რადგან ხვეულებში არსებული სითხე უფრო ცივია, ვიდრე მაცივარში არსებული ჰაერი, სითბო შეიწოვება სითხის მიერ მანამ, სანამ მაცივარი ორთქლად არ გადაიქცევა (სითხე შთანთქავს სითბოს მაცივარში). ორთქლად გადაქცეულ მაცივარს კომპრესორის ძრავა შეიწოვს და ადიაბატურად იკუმშება. და ა.შ. (პროცესი კვლავ მეორდება). რადგან მაცივარში არსებული სითბო ხვეულებში არსებულ სითხეში გადადის, მაცივარი ცივდება.

კონდიციონერი (AC)

მიუხედავად იმისა, რომ მოწყობილობის დიზაინი განსხვავებულია, კონდიციონერის მუშაობის ძირითადი პრინციპი მაცივრის მუშაობის მსგავსია. ამ შემთხვევაში, მაცივარი ოთახია. როგორც წესი, გამაგრილებელი კოჭები ოთახის შიგნითაა განთავსებული, ხოლო კონდენსატორის კოჭები გარეთ. კონდენსატორის კოჭების უკან ვენტილატორია. ვენტილატორის ფუნქციაა უბრალოდ ჰაერის ცირკულაციის რეგულირება და კონდენსატორის კოჭების გაბერვა, რითაც აჩქარებს სითბოს გადაცემას კონდენსატორულ კოჭებსა და გარემომცველ ჰაერს შორის. პირიქით, გამაგრილებელი კოჭების უკან ვენტილატორია, იგივე გამბერი. მისი ფუნქცია ვენტილატორის მსგავსია. ვენტილატორი კონდენსატორის კოჭებს გარეთ უბერავს და სითბოს გარემომცველ ჰაერზე მიმართავს, გამბერი კი გამაგრილებელ კოჭებს შიგნით უბერავს და გრილ ჰაერს მთელ ოთახში ავრცელებს.

სითბოს ტუმბო

თბოტუმბოები, როგორც წესი, ცივ ზამთარში გამოიყენება. თბოტუმბოს მუშაობის პრინციპი მაცივრის მუშაობის პრინციპის მსგავსია. განსხვავება ისაა, რომ მაცივარი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ოთახის გასაგრილებლად, ხოლო თბოტუმბო - ოთახის გასათბობად. მიუხედავად იმისა, რომ მაცივარი ასრულებს მუშაობას ოთახიდან სითბოს შთანთქმისა (QL ₎ და მის გარეთ გამოყოფისთვის (QH ₎ , თბოტუმბო შთანთქავს სითბოს გარედან (QL ₎ და ოთახში გამოყოფს (QH ₎ . დამატებითი სითბო იწვევს ოთახის გათბობას. ზაფხულის დადგომისას, თბოტუმბოს შეიძლება შეუქცევადად გადაერთოს და იმუშაოს როგორც კონდიციონერი (AC).