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:

გამაგრილებელი მანქანისთვის (რომელიც ციკლურად მუშაობს) შეუძლებელია სითბოს დაბალი ტემპერატურის ადგილიდან მაღალი ტემპერატურის ადგილას გადატანა, მას თან არ ახლდეს მუშაობა (თერმოდინამიკის მეორე კანონი – კლაუზიუსის განცხადება).

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 მუშაობს (W) დაბალი ტემპერატურის ადგილიდან (Q) სითბოს მისაღებად._L) და სითბოს გამოყოფს მაღალი ტემპერატურის მქონე ადგილას (Q_Hენერგიის შენახვის კანონის საფუძველზე შეიძლება დავასკვნათ, რომ Q_L + W = Q_H.

თუ თბოძრავებში გამოიყენება ტერმინი „ეფექტურობა“, მაშინ სამაცივრე ძრავებში გამოიყენება ტერმინი „ეფექტურობის კოეფიციენტი“ (KK). სამაცივრე ძრავის „ეფექტურობის კოეფიციენტი“ (KK) არის დაბალი ტემპერატურის მქონე ადგილიდან გადაცემული სითბოს (Q) თანაფარდობა._L) სითბოს გადაცემისთვის შესრულებული სამუშაოთი (W). მათემატიკურად, ეს შეიძლება ასე დაიწეროს:

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 მსგავსია. ამ შემთხვევაში, შიგთავსი მაცივარი ოთახი. როგორც წესი, გამაგრილებელი კოჭები შენობაშია განთავსებული, ხოლო კონდენსატორის კოჭები - გარეთ. ვენტილატორი კონდენსატორის კოჭების უკან მდებარეობს. ვენტილატორის ფუნქციაა ჰაერის ცირკულაციის რეგულირება და კონდენსატორის კოჭების გაბერვა, რაც უზრუნველყოფს სითბოს უფრო სწრაფად გადაცემას კონდენსატორულ კოჭებსა და გარემომცველ ჰაერს შორის. პირიქით, გამათბობელი გამაგრილებელი კოჭების უკან მდებარეობს. მისი ფუნქცია ვენტილატორის მსგავსია. მიუხედავად იმისა, რომ ვენტილატორი კონდენსატორის კოჭებს გარეთ უბერავს და სითბოს გარემომცველი ჰაერისკენ მიმართავს, გამათბობელი გამაგრილებელ კოჭებს შიგნით უბერავს, რაც გრილ ჰაერს მთელ ოთახში გავრცელების საშუალებას აძლევს.

სითბოს ტუმბო

თბოტუმბოები, როგორც წესი, ცივ რეგიონებში გამოიყენება. თბოტუმბოს მუშაობის პრინციპი მაცივრის მუშაობის პრინციპის მსგავსია. განსხვავება ისაა, რომ მაცივარი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ოთახის გასაგრილებლად, ხოლო თბოტუმბო - ოთახის გასათბობად. მაცივარი ასრულებს სამუშაოს ოთახიდან სითბოს მოსაშორებლად (Q_L) და ოთახის გარეთ გადააგდეთ (Q_H), შემდეგ თბოტუმბო იღებს სითბოს ოთახის გარედან (Q_L) და ოთახში გადააგდე (Q_Hდამატებითი სითბო ოთახის გათბობას იწვევს. ზაფხულის დადგომისას, თბოტუმბოს კონდიციონერზე (AC) გადართვა შესაძლებელია.