Хөргөлтийн машины үндсэн ойлголт
Пендахулуан
Хөргөлт бол орчин үеийн амьдралын хамгийн чухал технологийн шинэчлэлүүдийн нэг юм. Гал тогооны хөргөгчнөөс эхлээд өндөр барилга байгууламжийн агааржуулагчийн систем хүртэл хөргөлт нь хоол хүнсийг хадгалах, тав тухыг хадгалах, тэр ч байтугай салбарыг бүхэлд нь хувьсгал хийсэн. Хөргөлт хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд бид энэ технологийн үндсэн ойлголтуудыг, түүний дотор термодинамикийн зарчим, гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд, хөргөлтийн янз бүрийн төрлүүдийг судлах хэрэгтэй.
Термодинамикийн зарчмууд
Аливаа хөргөлтийн системийн үндсэн ойлголт нь термодинамикийн зарчимд үндэслэдэг. Хөргөлтийн систем бүр нь термодинамикийн хоёрдахь хуульд үндэслэн ажилладаг бөгөөд энэ хууль нь дулаан нь өндөр температуртай хэсгээс бага температуртай хэсгээс урсах хандлагатай байдаг гэж үздэг. Хөргөлтийн систем нь хүйтэн хэсгээс халуун хэсгээс дулааныг зөөхийн тулд гадны энергийг ашиглан энэхүү байгалийн урсгалын эсрэг ажилладаг.
Хөргөлтийн мөчлөг
Хөргөлтийн мөчлөг нь хөргөлтийн системийн үйл ажиллагааны гол цөм юм. Энэ нь ерөнхийдөө дөрвөн үндсэн үе шатаас бүрдэнэ.
1. Хийн шахалт: Энэ процесс нь компрессорт эхэлдэг бөгөөд хийн фазын хөргөгч шахагддаг. Энэ процесс нь түүний даралт болон температурыг нэмэгдүүлдэг.
2. Конденсаци: Дараа нь өндөр даралттай хий нь ихэвчлэн агаар эсвэл усаар хөргөдөг сэрвээтэй ороомогтой конденсатороор дамждаг. Энэ үе шатанд хий нь хүрээлэн буй орчинд дулаан ялгаруулж, фазыг шингэн болгон өөрчилдөг.
3. Тэлэлт: Шингэн хөргөгч нь тэлэлтийн хавхлагаар дамжин өнгөрч, түүний даралт болон температур огцом буурдаг. Энэ үйл явц нь хөргөгчийн зарим хэсгийг хийн фаз (шингэн ба хийн холимог) руу буцаан оруулахад хүргэдэг.
4. Ууршилт: Хөргөлтийн хольц нь хөргөх хэсэгт (жишээлбэл, хөргөгчинд) байрладаг ууршуулагч руу ордог. Энд хөргөгч нь хүрээлэн буй орчноос дулааныг шингээж, бүрэн ууршдаг. Энэхүү дулаан шингээлтийн процесс нь хөргөлтийн үр нөлөөг бий болгодог.
Ууршилтын процессын дараа хөргөлтийн хий нь компрессор руу буцаж орж, мөчлөг дахин эхэлнэ.
Хөргөлтийн машины үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Хөргөгчний хөргөлтийн мөчлөгийг ажиллуулахад тусалдаг зарим үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь:
1. Компрессор: Хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг болох компрессор нь хөргөлтийн бодисыг шахаж, даралтыг нэмэгдүүлж, хөргөлтийн циклийг жолоодох үүрэгтэй.
2. Конденсатор: Хөргөгчөөс дулааныг авч, хийн фазаас шингэн фаз руу шилжүүлдэг. Энэ нь ихэвчлэн агааржуулагчийн гадна байрладаг.
3. Тэлэлтийн хавхлага: Хөргөлтийн урсгалыг хянаж, хөргөлтийн даралтыг бууруулж, хөргөлтийн нөлөө үзүүлдэг.
4. Ууршуулагч: Энэ нь хөргөлтийн гол процесс явагддаг газар юм. Хөргөгч нь шингэнээс хийн төлөвт шилжихдээ хөргөхийг хүссэн орон зайн дулааныг шингээдэг.
Хөргөлтийн машинуудын төрлүүд
Хөргөлтийн машинуудыг ашигласан хөргөлтийн бодисын төрөл, дулааныг зайлуулах арга, тэдгээрийн тодорхой хэрэглээнд үндэслэн ангилж болно.
1. Уурын шахалтад суурилсан хөргөлтийн машин: Энэ нь ахуйн хөргөгчнөөс эхлээд үйлдвэрийн агааржуулагч хүртэл янз бүрийн хэрэглээнд хэрэглэгддэг хамгийн түгээмэл төрөл юм.
2. Шингээлтийн хөргөлтийн систем: Энэ систем нь хөргөлтийн мөчлөгийг ажиллуулахын тулд дулааныг үндсэн эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн кемпер хөргөгч гэх мэт цахилгаан байхгүй газарт ашиглагддаг.
3. Ууршуулагч хөргөгч: Дулааныг шингээж, агаарын температурыг бууруулахын тулд усны ууршилтын зарчмыг ашигладаг бөгөөд ерөнхийдөө хуурай, халуун орчинд ашигладаг.
Хөргөгч бодис: Хөргөлтийн машины үндсэн материал
Аливаа хөргөлтийн машины хамгийн чухал талуудын нэг бол хөргөлтийн бодисыг сонгох явдал бөгөөд энэ нь хөргөлтийн процесст тохирсон термодинамик шинж чанартай байх ёстой.
Түгээмэл хэрэглэгддэг зарим төрлийн хөргөлтийн бодисууд нь:
1. ХФУ болон ГХФУ (Хлорфтор нүүрсустөрөгч ба Гидрохлорфтор нүүрсустөрөгч): Өмнө нь өргөн хэрэглэгддэг байсан эдгээр хөргөлтийн бодисууд нь озоны давхаргын цоорол, дэлхийн дулаарал зэрэг байгаль орчинд хор хөнөөл учруулж байсан тул одоо олонх нь хориглогдсон эсвэл хязгаарлагдсан.
2. HFC (гидрофтор нүүрстөрөгч): Энэ нь дэлхийн дулааралд хувь нэмэр оруулдаг ч байгаль орчинд илүү ээлтэй хөргөлтийн дараагийн үе юм.
3. Байгалийн хөргөгч бодисууд: Жишээлбэл, аммиак (NH3), нүүрсустөрөгч (пропан гэх мэт), CO2. Эдгээр нь синтетик хөргөгчтэй харьцуулахад байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө багатай тул улам бүр түгээмэл болж байна.
Үр ашиг ба бэрхшээлүүд
Хөргөлтийн төхөөрөмжийн дулааны үр ашиг нь эрчим хүч болон үйл ажиллагааны өртгийн хувьд чухал асуудал юм. Хамгийн оновчтой үр ашгийг хангахын тулд зохих ёсоор зураг төсөл боловсруулах, засвар үйлчилгээ хийх нь чухал юм.
Хөргөлтийн технологитой холбоотой хэд хэдэн бэрхшээл байдаг, тухайлбал:
1. Байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл: Хөргөгч болон хүлэмжийн хийн ялгаруулалтын сонголтыг сайтар бодож үзэх хэрэгтэй.
2. Эрчим хүчний хэрэглээ: Хөргөлтийн машинууд ажиллахад эрчим хүч шаарддаг бөгөөд эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгох нь ялангуяа үйлдвэрлэлд өргөн хүрээнд маш чухал юм.
3. Технологийн хөгжил: Илүү үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй хөргөлтийн машинуудыг бий болгохын тулд материал, системийн дизайн, дулааны хяналтын шинэчлэлүүд үргэлжлэн хөгжиж байна.
Дүгнэлт
Хөргөлт нь өдөр тутмын амьдрал болон орчин үеийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хөргөлтийн мөчлөг болон түүний гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг оролцуулан энэхүү технологийн үндсэн зарчмуудыг ойлгох нь хөргөлтийн системийг илүү сайн сонгох, ашиглах, засвар үйлчилгээ хийх боломжийг олгодог. Дэлхий даяар эрчим хүчний хэмнэлт болон байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөлтэй холбоотой бэрхшээлүүд хөргөлтийн технологийн тасралтгүй шинэчлэлийг бий болгож байна. Тиймээс хөргөлтийн ирээдүй нь хүний хувьсан өөрчлөгдөж буй хэрэгцээтэй уялдуулан илүү өндөр үр ашиг, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгана гэж амлаж байна.
