Холодильные агенты и холодильники

Холодильный агент (хладагент) — рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе изотермического расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации.

Хладагент является частным случаем теплоносителя. Важным отличием является использование теплоносителей в одном и том же агрегатном состоянии, в то время, как хладагенты обычно используют фазовый переход (кипение и конденсацию).

Основными холодильными агентами являются:

· Вода

· Аммиак

· Воздух

· Фреоны (хладоны)

· Элегаз

· Некоторые углеводороды

 

Следует различать хладагенты и криоагенты. У криоагентов ниже температура кипения, также к хладагентам имеются более высокие требования по взаимодействию с маслами компрессоров. В качестве холодильного агента при создании оксиликвита используется кислород.

Принципиальной разницей в использовании холодильных агентов в виде азота, гелия и т.д. является то, что жидкость расходуется и испаряется (как правило, в атмосферу), т. е. используется разомкнутый холодильный цикл. В холодильных машинах фреон или аналогичный газ работает по замкнутому циклу, сжимаясь при помощи компрессора, охлаждаясь вконденсаторе, расширяясь в дросселе или детандере, испаряясь в испарителе.

Холодильный агент должен обладать определенными теплофизическими и физико-химическими свойствами, от которых зависят конструкция холодильной машины и расход энергии.

К теплофизическим свойствам относятся:

· вязкость μ,

· теплопроводность λ

· плотность ρ и др.

На гидравлическое сопротивление при циркуляции холодильного агента в системе влияют μ и ρ: чем они больше, тем больше сопротивление. Количество циркулирующего в системе холодильного агента уменьшается с ростом теплоты парообразования.

К физико-химическим свойствам относятся

· растворимость холодильных агентов в смазочных маслах и воде

· инертность к металлам

· взрывоопасность

· воспламеняемость

 

 

Любой холодильник, и не только бытовой, имеет всего 4 основных элемента:

· Компрессор

· Конденсатор

· Дроссель, капиллярная трубка.

· Испаритель.

Главная часть холодильника — холодильный агрегат — производит охлаждение основной части, рабочей камеры холодильника. Холодильный агрегат состоит из трех больших модулей, соединенных между собой системой трубопроводов: конденсатора, испарителя и компрессора, который является «сердцем» холодильника. Система холодильного агрегата замкнута, она заполнена специальным холодильным газом, в качестве которого раньше использовали фреон-12. Сейчас в качестве холодильного газа используются вещества, которые не представляют угрозу для озонового слоя земли. Компрессор, снабженный электрическим мотором, выкачивает холодильный газ из испарителя, обеспечивая охлаждение его стенок. Газ нагнетается в конденсатор, где, благодаря системе радиаторов, охлаждается, переходит в жидкое состояние. Жидкий холодильный газ поступает снова в испаритель, где, под низким давлением испаряется, отдавая тепло внутренним стенкам испарителя. Благодаря непрерывному циклу, при работающем моторе обеспечивается непрерывное испарение.