Răcirea este asociată cu procesul de transfer de căldură și are loc întotdeauna cu participarea a două corpuri: răcirea (renunțarea la căldură) și răcirea (primirea căldurii). Orice proces artificial natural sau artificial, realizat într-o instalație industrială sau de laborator, însoțit de absorbția căldurii, poate fi utilizat pentru răcire.
Organismul care absoarbe căldură sau este pregătit să absoarbă căldura, în tehnologia de refrigerare se numește corpul de lucru. La nivelul actual al dezvoltării științei și tehnologiei, efectul de răcire se obține prin aplicarea următoarelor procese fizice efectuate asupra corpurilor de lucru:
- extinderea gazului comprimat sau a aburului prin producerea de lucrări externe (de exemplu, prin utilizarea unui expander);
- diminuarea gazelor sau a vaporilor (efectul Joule-Thomson), extinderea cu costurile implementării procesului de energie internă a gazelor sau vaporilor care participă la acesta;
- efectul termoelectric (efect Peltier);
- (topire, fierbere, evaporare, dizolvare, sublimare).
Temperatura lichidului de lucru poate fi de asemenea redusă prin utilizarea proceselor naturale naturale. Echilibrul termic al suprafeței Pământului, substanțele și obiectele din zona habitatului uman este influențată în principal, două fenomene: veniturile caldura din pierderea de soare și căldură din cauza radiațiilor în spațiu. În mod intensiv, aceste procese apar atunci când norul este deschis (cloudless). Echilibrul acestor fluxuri variază în procesele circulare de zi-noapte și de iarnă-vară. În timpul nopții predomină radiația în spațiu, reducând astfel temperatura suprafeței, atmosfera și stratul de suprafață sunt obiecte în ea, substanțe și structuri. Se remarcă în mod deosebit diferența dintre temperaturile de zi și de noapte în zonele cu un climat brusc continental. Acumularea de frig în timpul nopții (rece pe timp de noapte) vă permite compensarea parțială sau completă a căldurii în timpul zilei. În perioada temperaturilor joase scăzute ale aerului exterior, suprafeței solului și a apei din rezervoare, potențialul acestor corpuri de lucru poate fi utilizat pentru răcirea în procesele de condiționare a aerului și în procesele tehnologice. În unele climate în timpul formării naturale a echilibrului termic suprafața pământului se acumulează o cantitate mare de fluide de lucru la temperaturi joase (permafrost, gheață, zăpadă, gheață, râuri și lacuri), care pot fi efectiv utilizate pentru nevoile de răcire.
Sursele naturale de răcire au un potențial termic limitat. Este supus fluctuațiilor, nu poate fi controlat, funcționarea sa este limitată în majoritatea cazurilor la perioade scurte de timp, în plus, în unele cazuri nu coincide cu nevoia de frig în timp. De exemplu, pentru o condiționare confortabilă în timpul iernii, frigul de iarnă nu poate fi folosit în cea mai mare nevoie de frig, adică în timpul verii. Folosirea frigului de iarnă în vară este posibilă numai prin acumularea acestuia, de exemplu, sub formă de gheață naturală sau artificială. În acest caz, este necesar să se rezolve sarcinile complexe de depozitare a gheții până la perioada de consum.
Răcirea prin procese separate poate continua atât timp cât există substanțe active (de exemplu, gheață, "gheață uscată" sau dioxid de carbon în stare solidă, aer comprimat, temperatura căreia este redusă prin expansiune). Astfel de procese au un ciclu închis. Dacă la sfârșitul ciclului de răcire substanța de lucru poate fi readusă în poziția inițială, ciclul de răcire este realizat printr-un proces circular. Circuitele ciclice (închise) sunt cele mai tipice pentru sursele artificiale de frig.
În procesele artificiale circulante, corpul de lucru ia căldură din mediul răcit și îl transferă într-un mediu de răcire cu o temperatură mai mare decât cea răcită. Dacă această condiție nu a fost îndeplinită, atunci transferul de căldură din mediul răcit în mediul de răcire a fost realizat într-un mod natural, adică în direcția diferenței efective de temperatură. Transferul de căldură față de diferența de temperatură de funcționare poate fi realizat în conformitate cu a doua lege a termodinamicii numai cu costurile de lucru extern. Acest ciclu se numește ciclul de răcire inversă (ciclul Carnot invers).
Informațiile furnizate mai sus arată că sursele de frig se pot împărți în două grupe mari: naturale și artificiale.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: