Công nghệ làm lạnh và bơm nhiệt bổ sung trong máy bơm nhiệt

Bơm nhiệt bổ sung

Hình trên cho thấy một cài đặt điện lạnh công nghiệp trên đó lắp đặt bơm nhiệt bổ sung. Trong phần này, nguyên tắc hoạt động của bơm nhiệt bổ sung được giải thích. Thông tin chi tiết về một hệ thống lạnh công nghiệp được cung cấp thêm ở trang này.

Hai đường ống kết nối bơm nhiệt bổ sung với hệ thống lạnh. Máy nén của bơm nhiệt bổ sung được đặt nối tiếp với máy nén của hệ thống lạnh. Máy nén bơm nhiệt sẽ làm tăng thêm áp suất của khí nén từ hệ thống lạnh. Áp suất cao hơn dẫn đến nhiệt độ ngưng tụ cao hơn, ví dụ, 70 ° C. Trong thiết bị ngưng tụ của bơm nhiệt, khí áp suất cao sẽ ngưng tụ và nhiệt được truyền đến môi trường cần được làm nóng, ví dụ như nước làm sạch. Nhiệt độ ngưng tụ 70 ° C dẫn đến nước làm sạch 65-70 ° C. Áp suất của chất làm lạnh ngưng tụ ở đầu ra của thiết bị ngưng tụ giảm và nó chảy trở lại hệ thống lạnh.

Tuy nhiên, khí thải của hệ thống làm lạnh ngưng tụ ở nhiệt độ 25 đến 30 ° C, do nén, chúng bị quá nhiệt lên đến 60 đến 100 ° C. Các khí quá nhiệt được làm mát bằng bộ trộn khí trước khi chúng được nén thêm bởi bơm nhiệt. Làm mát xảy ra bằng cách trộn chất làm lạnh lỏng từ bình ngưng với các khí quá nóng. Bởi vì các khí được làm mát, nén sẽ hiệu quả hơn nhiều. Hơn nữa, nhiệt độ khí xả của máy nén bơm nhiệt không quá cao. Nhiệt độ quá cao có thể phá hủy dầu máy nén.

Công suất của máy nén bơm nhiệt được kiểm soát bởi nhu cầu nhiệt của nước làm sạch chảy qua thiết bị ngưng tụ. Công suất và do đó lượng khí nén chảy qua máy nén bơm nhiệt khác nhau do hệ thống điều khiển này. Thiết bị ngưng tụ làm lạnh đảm nhiệm việc ngưng tụ các khí nén còn lại. Dưới đây chỉ có nhiệt lượng cần thiết được xử lý bằng bơm nhiệt bổ sung.

Hệ thống làm lạnh

Hình trên cho thấy loại lắp đặt điện lạnh thường được sử dụng trong công nghiệp. Bình tách chứa chất lỏng cũng như chất làm lạnh dạng khí. Chất làm lạnh chất lỏng được lưu thông qua thiết bị bay hơi với việc sử dụng máy bơm. Nhiệt độ môi chất lạnh thấp hơn quá trình cần được làm mát. Do đó, chất làm lạnh có thể trích nhiệt ra khỏi quy trình tại thiết bị bay hơi. Nhiệt làm cho chất làm lạnh bay hơi một phần. Hỗn hợp khí / lỏng hơn dẫn đến bình tách. 

Để duy trì mức áp suất không đổi bên trong tàu, khí được tách ra khỏi thiết bị phân tách bằng máy nén. Do nén, cả áp suất và điểm sôi của môi chất lạnh đều tăng. Do khí nén điểm sôi cao hơn này có thể giải phóng nhiệt về môi trường của chúng. Sự giải phóng nhiệt này diễn ra bên trong thiết bị ngưng tụ của hệ thống lạnh. Do nhiệt được loại bỏ, chất làm lạnh sẽ ngưng tụ (trở thành chất lỏng). Áp suất của chất làm lạnh chất lỏng thấp hơn và nó được vận chuyển trở lại bình tách. Do đó, một chu kỳ khác có thể được bắt đầu.

Lượng nhiệt thải được giải phóng ở phía ngưng tụ gần như bằng nhiệt được chiết xuất từ ​​sản phẩm cần được làm mát. Sự khác biệt là năng lượng bổ sung do năng lượng điện được sử dụng cho máy nén lạnh. Nói chung, nhiệt thải được chiết xuất ở phía ngưng tụ có nhiệt độ quá thấp không có ích. Áp dụng một máy bơm nhiệt bổ sung mang lại cơ hội nâng cấp hiệu quả nhiệt thải lên mức nhiệt độ hữu ích.