Što je dijagram rashladnog sredstva?

Hlađenje se odvija u kontinuiranom procesu u četiri koraka sa visokotlačnom i niskotlačnom stranom. U ciklusu hlađenja, tekućine s niskim vrelištem koriste se kao primarna rashladna sredstva. Važna termodinamička svojstva ovih tekućina prikazana su u dijagramu rashladnog sredstva. Grafikon prikazuje grafikon tlaka tvari u odnosu na temperaturu, kao i taljenje, trostruke i kritične točke ako se pojave unutar radnog raspona rashladnog sredstva. Koristeći grafikon, inženjeri za projektiranje rashladnih uređaja mogu odabrati odgovarajuće rashladno sredstvo za sustav od interesa.

Kućni hladnjak može pokazati četiri koraka ciklusa hlađenja. Uključene su tri tekućine: sobni zrak, zrak koji cirkulira unutar hladnjaka i rashladno sredstvo – svi razmjenjuju toplinu neizravnim kontaktom. Rashladno sredstvo ulazi u isparivač, zavojnice na stražnjoj strani hladnjaka i apsorbira toplinu iz toplog zraka koji dolazi iz hladnjaka, uzrokujući ključanje rashladnog sredstva; zatim se ponovno komprimira i kondenzira u tekućinu pod visokim tlakom nakon otpuštanja topline u zrak u prostoriji. Visokotlačno, toplo tekuće rashladno sredstvo prolazi kroz ekspanzijski ventil, što uzrokuje nagli pad tlaka i temperature. Tekuće hladno rashladno sredstvo ponovno ulazi u isparivač i ciklus je završen.

Termodinamička svojstva rashladnog sredstva mogu se prikazati ili u dijagramu rashladnog sredstva ili u tablici podataka. Grafikon je općenito korisniji jer se u jednoj jednostavnoj vizualnoj referenci može prikazati mnogo više rashladnih sredstava. Tablica rashladnog sredstva ponekad se naziva grafikonom tlaka i temperature ili PT grafikonom. Inženjer može koristiti grafikon kako bi potražio rashladno sredstvo koje radi na nižim tlakovima kako bi se smanjila ocjena tlaka potrebna za određeni sustav. Međutim, ako su tlakovi preniski, omjer kompresije će postati nenormalno visok, čineći korak kompresije neizvedivim.

Tablica rashladnog sredstva prikazuje temperaturu ključanja i tlak rashladnog sredstva. Poželjno je raditi iznad atmosferskog tlaka kako bi se izbjeglo propuštanje vlage i zraka u sustav. Da biste to učinili, vrelište rashladnog sredstva treba biti niže od razine temperature sustava. Kritične točke temperature i tlaka također su ucrtane na grafikonu rashladnog sredstva. Sustav mora raditi znatno ispod kritičnih vrijednosti iznad kojih tekuća i plinovita faza imaju identična svojstva.

Tablica rashladnog sredstva dostupna je od dobavljača rashladnih sredstava ili rashladne opreme. Različite vrste opreme koje se koriste u rashladnim sustavima, kao što su klipna oprema, apsorpcione jedinice ili jedinice s mlaznim strujanjem, zahtijevaju različita rashladna sredstva. Većina referenci za kemijsko inženjerstvo uključuje tablicu rashladnog sredstva. Korisnici koji nisu upoznati s rashladnim sredstvima trebali bi se konzultirati s profesionalnim inženjerom ili kvalificiranim HVAC tehničarom prije zamjene rashladnog sredstva zbog zabrinutosti oko visokotlačne opreme i tekućih propisa o zaštiti okoliša koji se odnose na klorirana ugljikovodična rashladna sredstva.