? پمپ های حرارتی (Heat Pumps) - PETROLMAN
X
تبلیغات
رایتل

PETROLMAN

پمپ های حرارتی (Heat Pumps)


پمپ های حرارتی (Heat Pumps)  


 

 



پمپ های حرارتی

پمپ حرارتی وسیله است که به دو منظور از آن استفاده می شود یکی به عنوان یک دستگاه سرماساز و دیگر به عنوان یک دستگاه گرم کننده.

یک پمپ حرارتی از اجزایی همچون کمپرسور،اواپراتور،کندانسو ر،مبرد و شیر فشار ****** تشکیل شده است. مبرد در اغلب این پمپ ها R-12 می باشد. در یک پمپ حرارتی مبرد کم فشار وارد اواپراتور شده و در یک تحول فشار ثابت حرارت محیط راجذب کرده و سپس وارد کمپرسور شده و در یک تحول آیزنتروپیک فشارش توسط کمپرسورافزایش می یابد تا حرارتی را که جذب کرده در کندانسور پس دهد که این تحول نیز آدیاباتیک است. سپس مبرد وارد شسر فشار ****** شده ودر یک تحول آنتالپی ثابت ( h3=h4 ) که نقطه 3 نقطه ورودی به شیر و نقطه 4 نقطه خروجی از شیر است. کاهش فشارداده و دوباره وارد اواپراتور شده و سیکل را از ابتدا شروع می کند. هر پمپ حرارتی دارای یک ضریب عملکرد است که در صورت استفاده از پمپ به صورت یک گرم کننده یا سرد کننده به صورت زیر محاسبه می شود:

در حالتی که از آن به عنوان گرم کننده استفاده کنیم

و حال اگر ازآن به عنوان سرد کننده استفاده کنیم

که qH گرمای منتقله در کندانسور و ql گرمای منتقله در کندانسور و wc کار ورودی کمپرسور بوده که هر سه بر واحد جرم می باشند.

× مقدمه:

گرما عبارت است از حرکت مولکولی. تمام اشیاء از مولکولهای بسیار کوچکی تشکیل یافته اند که بطور دائم و با سرعت در حرکتند.هر چه گرما کاهش یابد حرکت مولکولی نیز کاهش پیدا می کند.و اما سرما واژه ایست نشان دهنده حرارت کم،سرما خود به خود تولید نمی شود بلکه حرارتی است که از جسم گرفته می شود و این حالت سرما نام دارد. حرارت همیشه از یک جسم گرمتر به سوی یک جسم سردتر حرکت می کند یعنی از گرمای بیشتر به سمت گرمای کمتر جریان می یابد. حال اگر بخواهیم این عمل را برعکس کنیم و حرارت را از یک جسم با دمای پایین تر گرفته و آن را سردتر کرد با ید از یک پمپ حرارتی استفاده کنیم.کلیه سیستمهای تبرید پمپ حرارتی می باشند که حرارت را ار یک سطح با درجه حرارت پائین جذب وآن را به یک سطح با درجه حرارت بالا تخلیه می کنند.

عمل سرد کردن یا صنعت حفظ مواد غذلیی با استفاده از سرما برای اولین بار در قرن هجدهم از اهمیت اقتصادی برخوردار گردید. یخ مصنوعی برای اولین بار بطور تجربی در سال 1820 ساخته شد ولی تکامل تولید یخ مصنوعی تا سال 1834 بطول انجامید جاکوب پرکینز(jacob perkins) مهندس آمریکایی برای اولین بار دستگاهی برای تولید یخ مصنوعی اختراع کرد که پیشرو دستگاههای سرد کننده کمپرسی و مدرن امروزی است.گر چه میشل فاراده (michel faraday) در سال 1824 اصول سرد کردن از نوع جذبی را کشف نمود ولی در سال 1855 یک مهندس آلمانی اولین مکانیزم سرد کننده از نوع جذبی را تولید کرد. سیستم مکانیکی سرد کننده خانگی برای اولین بار در سال 1910 به وجود آمد.ج.ام.لارسن در سال 1913 یک دستگاه خانگی دستی ساخت و بالاخره در سال 1918 اولین یخچال اتوماتیک ساخت کارخانه کلویناتور وارد بازارهای آمریکا گردید.

از دستگاهای سرد کننده مکانیکی بعنوان یخچال خانگی ،سرد کننده های تجارتی،تهویه مطبوع،تنظیم کننده رطوبت هوا،سرد کننده مواد غذایی،خنک کننده در مراحل مختلف تولید و موارد دیگر استفاده می شود.

پمپ های حرارتی اغلب در اشکال وسیعی به کار می روند. چهار نوع از این پمپ ها را به این ترتیب می توان نام برد:

× پمپ های حرارتی یکپارچه با سیکل برگشت پذیر
× پمپ های حرارتی ناحیه ای برای ساختمانهای متوسط و برزگ
× پمپ های حرارتی با کندانسور دو دسته ای
× پمپ های حرارتی صنعتی


هر چهار نوع کاربردهای مشترکی دارند اما هر یک پاسخگوی شرایط به خصوصی می باشند. برای درک چگونگی کار یک دستگاه سرد کننده، دانستن خصوصیات فیزیکی و حرارتی مکانیزم بکار رفته برای گرفتن حرارت ،دارای اهمیت زیادی است.حال به توضیحی کوتاه در مورد عمل سرد کردن در یک یخچال می پردازیم.


در یک یخچال حرارت از لا به لای لا یه ها ی عایق و هنگامی که درب یخچال باز می شود به درون آن نشت می کند. این حرارت درون یخچال بوسیله واسطه خنک کننده که درون سیستم سرد کننده(اواپراتور) وجود دارد جذب می شود. واسطه سرد کننده(مایع سرما ساز) در هنگام جذب حرارت از مایع به حالت گاز تغییر شکل پیدا می کند. پس از جذب حرارت و تبدیل واسطه خنک کننئه به گاز،این گاز توسط تلمبه به خارج دستگاه سرد کننده هدایت می شود.سپس این گاز فشرده شده و حرارت آن در اثر فشار زیاد و سرد شدن در کندانسور گرفته می شود. واسطه سرد کننده آن قدر به جریان خود و انجام سیکل ادامه می دهد تا درجه حرارت مطلوب در درون یخچال بوجود آید و پس از آن پمپ حرارتی از کار باز می ایستد.  


 

در صورتی که اطلاعات مفیدی در ارتباط با مهندسی شیمی دارید می توانید به آدرس

    esmailzadeh.esmail@yahoo.com

و یا به آدرس

esmailzadeh.esmail@gmail.com

ارسال کنید تا  با نام شما در وبلاگ قرار داده شود.(لطفا سعی شود مطالب ارسالی با فرمت آفیس باشد). 

اسماعیل اسماعیل زاده