Chladicí zařízení

Chladicí zařízení je specializované technické zařízení (stroj nebo přístroj) určené pro chlazení (ochlazování), což znamená úmyslné snižování teploty v nějakém uzavřeném prostoru odvodem tepla mimo chlazený prostor nebo předmět. Jde o reverzní proces k vytápění (vyhřívání), který teplotu naopak zvyšuje.

Různí se především podle fyzikálního principu přebírání tepla

a podle způsobu odvodu přebytečného tepla – vnějšího chlazení

vzduchová (bez vody)
vodní (bez vzduchu)
- bez odpařování s odvodem ohřáté vody
- odpařovací s odvodem (vyfukováním) páry do atmosféry

Rozdělení podle fyzikálního principu

Kompresorová zařízení

Páry chladiva se v kompresoru stlačují a přivádí do kondenzátoru, kde zkondenzují. Díky tomu že svojí tepelnou energii předají do okolního prostoru. Z kondenzátoru zkapalněné chladivo přechází do sběrače chladiva, vlastní energií, odkud se přesouvají přes expanzní ventil nebo expanzní kapilára nebo trysku do výparníku. Zde dojde k prudkému snížení tlaku a tím i teploty chladiva. Dojde k přeměně z kapalné fáze na plynnou ⇒ (vznik chladu). Chladivo bere energii z okolního prostoru a tím se ohřeje a zvýšení teploty chladiva a postupným vypařování vychází z výparníku páry chladiva. Z výparníku se vrací plynné chladivo do kompresoru.

Termoelektrická zařízení

využívá přímou přeměnu elektrické energie na teplo, nebo chlad (tento princip se nazývá Peltierův jev)
k tomuto jevu dochází mezi určitými dvojicemi kovů, nebo polovodičů při průchodu stejnosměrného proudu
rozdíl mezi teplou a studenou stranou je vždy stejný a proto se snažíme teplou stranu ochlazovat například ventilátorem. Tím zvýšíme chlazení.

Využití

chlazení malých prostorů (chladničky v autech, malé kabiny strojů, klimatizační jednoty)

Nevýhody

malá účinnost (5-10%)

Výhody

jednoduchá konstrukce
spolehlivost (bez ventilátoru, v systému nejsou pohyblivé části)
tichý provoz

Rozdělení podle kondenzace plynných chladiv

Výměníky v chladicím okruhu chlazené vzduchem

Drátové (mají žebrování) Mají přirozenou cirkulaci vzduchu což je výhoda že nepotřebují ventilátor. Nevýhodou jsou velké rozměry využití pouze u malého chladicího zařízení.

Lamelové (mají lamely) mají nucenou cirkulaci vzduchu a proto potřebují ventilátor. Výhodou jsou malé rozměry i pro velké chlazení.

Výměník chladicího zařízení chlazené vodou

Deskové výměníky je to uzavřený výměník do kterého vstupuje chladivo a zvlášť kapalina. jsou zde komory odděleny slabými dobře tepelně vodivými stěnami přes které si tyto dvě média předávají energii.

Kotlové výměníky fungují podobně jako deskový ale konstrukce je jinačí místo desek se tu nachází šnek a chladivo prochází přes něj a kapalina se nachází okolo něj.

Lamelové skrápěné vodou jako u lamelových výměníku neodebírá energii vzduch ale voda.

Výhody

velký chladicí výkon
energetická úspornost

Nevýhody

velká spotřeba vody

Odpařovací kondenzátory

Princip jako u chlazení vodou, ale je intenzivnější, např. při vyšší teplotě, případně dvouokruhové (vodou se chladí horké chladivo). Trubky, ve kterých je vedeno horké chladivo, jsou sprchovány ⇒ odpařování ⇒ ochlazování povrchu trubek. Odpařování zlepšujeme prouděním vzduchu od ventilátorů

Nevýhody

spotřeba vody
vyšší složitost

S uzavřeným okruhem

Kondenzátor je chlazen nemrznoucí kapalinou (např. glycerin) která obíhá v uzavřeném okruhu – po ohřátí je kondenzátor chlazen v lamelovém výměníku, např. proudem vzduchu.

Výhody

schopnost pracovat i v chladu (zimě)

Nevýhody

malá účinnost

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu chladicí zařízení na Wikimedia Commons
Chladicí zařízení webová stránka technické pracovní skupiny