Es ist ziemlich schwer, alles auf der Welt zu verstehen. Und ein Profi in allen Bereichen von Wissenschaft und Technik zu sein, ist fast unmöglich. Im Dienst, zu Bildungszwecken oder einfach um unser eigenes Bewusstsein zu schärfen, müssen wir jedoch schnell die maximalen Informationen über ein Gerät oder einen Prozess in einer einfachen und zugänglichen Form für Laien erh alten. Für diese Zwecke gibt es sogenannte "Dummy-Handbücher", also für diejenigen, die schnell verstehen müssen, worum es geht und wie es funktioniert. Analysieren wir eine ähnliche Anweisung und betrachten das Funktionsprinzip eines Kühlers (für Dummies).
Was ist das
Ein Chiller (oder anders eine Kältemaschine) ist eine Einheit zur Erzeugung künstlicher Kälte und deren Übertragung auf das entsprechende Kühlmittel. Als solches wirkt gewöhnliches Wasser in der Regel seltener - Solen (LösungenSalze im Wasser). Die Etymologie des Wortes bezieht es auf die englische Sprache, auf das Verb to chill (englisch) - to cool, und das daraus gebildete Substantiv chiller (englisch) - cooler. Der Kühler kann von zwei verschiedenen Arten sein. Es gibt eine Dampfkompressions- und eine Absorptionskältemaschine. Das Funktionsprinzip von jedem von ihnen unterscheidet sich erheblich.
Immer cool
Die Hauptaufgabe eines jeden Kühlaggregats besteht darin, Kälte unter künstlichen Bedingungen zu gewinnen, also dort, wo dies aufgrund der Natur nicht möglich ist (freie Kühlung). Es ist klar, dass es nicht schwierig sein wird, das Wasser im Winter mit einem tiefen Minus auf der Straße zu kühlen. Aber was tun im Sommer, wenn die Umgebungstemperatur viel höher ist als wir brauchen? Hier kommt ein Kühler ins Spiel. Sein Funktionsprinzip basiert auf der Verwendung spezieller Medien, die durch bestimmte Substanzen (Kältemittel) erzeugt werden. Sie haben die Fähigkeit, während des Siedens Wärme aus einem anderen Medium aufzunehmen (d. h. abzukühlen), zu übertragen und während der Kondensation an ein anderes Medium abzugeben. Während des Betriebs des Kältekreislaufs ändern solche Kältemittel ihren Phasen-(Aggregat-)Zustand von flüssig zu gasförmig und umgekehrt.
Wärmetauscher
Jede Kältemaschine kann bedingt in zwei Zonen unterteilt werden: Nieder- und Hochdruck. Unabhängig vom Typ hat jeder Chiller immer zwei Wärmetauscher: einen Verdampfer in der Niederdruckzone und einen Kondensator in der Hochdruckzone. Ohne diese beiden Komponenten des Systems kann die Kältemaschine nicht betrieben werden. PrinzipDer Betrieb solcher Wärmetauscher basiert auf Wärmeleitfähigkeit (Leitung), d. h. der Übertragung von Wärme von einem Medium auf ein anderes durch eine Wand, die diese beiden Medien trennt. Der Verdampfer der Kältemaschine führt die erzeugte Kälte in das System zum Verbraucher zurück, und der Kondensator gibt die abgeführte Wärme entweder an die Umgebung ab oder führt sie der Rückgewinnung zu (Erwärmung der ersten Stufe der Warmwasserbereitung, Fußbodenheizung usw.).
Wie es funktioniert
Betrachten Sie einen Standard-Dampfkompressionskühler. Das Funktionsprinzip einer solchen Kältemaschine basiert theoretisch auf dem Carnot-Kreisprozess. Der Kompressor setzt das Gas unter Druck und erhöht gleichzeitig seine Temperatur. Heißes Gas unter hohem Druck wird in den Kondensator geleitet, wo es am Wärmeaustausch mit einem anderen Medium mit niedrigerer Temperatur teilnimmt. In der Regel ist es entweder Wasser (Sole) oder Luft. Dabei kondensiert das Gas zu einer Flüssigkeit, wobei überschüssige Wärme freigesetzt, an das Kühlmittel abgegeben und somit vom Verbraucher abgeführt wird. Ferner tritt die Flüssigkeit in die Drosselvorrichtung ein, wo der Druck im System mit einem entsprechenden Temperaturabfall abnimmt. Danach tritt die im Expansionsventil (thermisches Expansionsventil) teilweise gekochte Flüssigkeit direkt in den Verdampfer ein, der auch ein wichtiger Bestandteil des Chiller-Fan-Coil-Systems ist. Das Funktionsprinzip eines Verdampfers ähnelt dem eines Kondensators. Hier findet ein Wärmeaustausch statt zwischen dem Kühlmittel (das die Kälte in den Gebläsekonvektor transportiert) und dem Kältemittel, das zu sieden beginnt und gleichzeitig einem anderen Medium Wärme entzieht. GemäßVerdampfergas tritt in den Kompressor ein und der Zyklus wiederholt sich.
Absorptionskältemaschine
Der Betrieb eines Kompressors in einem Dampfkompressionszyklus erfordert eine erhebliche Menge an Elektrizität. Es gibt jedoch bereits Geräte, um diese Kosten zu vermeiden. Betrachten Sie das Funktionsprinzip einer Absorptionskältemaschine. Anstelle eines Kompressors wird ein Druckbeaufschlagungssystem auf Absorptionsmittelbasis unter Verwendung einer externen Wärmequelle verwendet. Eine solche Quelle kann heißer Dampf, heißes Wasser oder thermische Energie aus brennendem Gas oder anderem Brennstoff sein. Diese Energie wird zur Gleichrichtung oder Verdampfung des Absorptionsmittels genutzt, wobei der Druck des Kältemittels ansteigt und es in den Kondensator geleitet wird. Außerdem funktioniert der Kreislauf ähnlich wie der Dampfkompressionskreislauf, und nach dem Verdampfer wird das gasförmige Kältemittel dem Wärmetauscher-Absorber zugeführt, wo es mit dem Absorptionsmittel vermischt wird. Als Absorptionsmittel wird Ammoniak (in Wasser-Ammoniak-Kältemaschinen) oder Lithiumbromid (Lithiumbromid ABCM) verwendet.
Chiller-Fan-Coil-System
Das Funktionsprinzip basiert auf der Luftaufbereitung in speziellen Wärmetauschern, Schließern, Gebläsekonvektoren (von den Wörtern fan (englisch) - Fan und Coil - Coil), die vor ihr in Luftkanälen installiert sind direkte Verteilung an die bedienten Räumlichkeiten. Der Vorteil solcher Systeme gegenüber einer zentralen Klimaanlage besteht darin, dass in jedem Raum unterschiedliche Luftparameter aufrechterh alten werden können.(Temperatur, Feuchtigkeit, Mobilität), je nach Raumnutzung und Berechnung der Wärmebilanz. Und obwohl die Luft aus der Versorgungseinheit teilweise durch Schließer geleitet wird, um sie abschließend zu verarbeiten, also genau wie beim „Chiller-Fan Coil“-System, ist das Funktionsprinzip der beschriebenen Systeme deutlich anders.
