Физические принципы получения холода

Основой процесса охлаждения является теплообмен между двумя сре­дами — охлаждаемой и охлаждающей. Любой процесс, сопровожда­ющийся поглощением тепла, может быть использован для охлаждения.

Охлаждение среды достигается при помощи разнообразных физи­ческих процессов: при помощи фазовых превращений, сопровожда­ющихся поглощением тепла (плавление, парообразование, растворение

Теплоотводящая среда

Физические принципы получения холода

Рис. 7.1

Энергетический баланс компрессионной холодильной установки 1 — компрессор, 2 — конденсатор, 3 — дросселирующее устройство, 4 — испаритель

Соли); десорбцией газов, расширением сжатого газа, дросселировани­ем (эффект Джоуля-Томсона), посредством вихревого эффекта, раз­магничивания твердого тела, посредством термоэлектрического эф­фекта (эффекта Пельтье).

Охлаждение при помощи отдельных процессов (таяние льда, суб­лимации твердой углекислоты, дросселирования газов) протекает лишь до тех пор, пока не истощается запас этого вещества. Процесс с возоб­новлением рабочего вещества, или, как его называют, круговой (цик­личный) процесс, возможен лишь в условиях энергетических затрат.

Тепло переходит от тела более нагретого к телу менее нагретому, но не наоборот. Некомпенсированный переход тепла от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой невозможен.

В качестве компенсации должна быть совершена механическая ра­бота или другой эквивалентный по направленности процесс.

В соответствии со вторым законом термодинамики непрерывное искусственное охлаждение не может происходить без затрат энергии. Совокупность процессов, которые при этом осуществляет рабочее тело, получила название обратного термодинамического цикла.

В прямом термодинамическом цикле тепло переносится от горяче­го тела к менее нагретому телу, при этом производится работа. В об­ратном цикле тепло переносится от холодного тела к нагретому телу, при этом затрачивается энергия на совершение работы.

Posted in Холодильная техника