産業用チラーの仕組み

産業用チラーの用途
理想的なサイクルでは、コンデンサーは 2 つの役割を果たします。凝縮が発生する前に、まず高圧蒸気を飽和 (減温) する必要があります。冷媒の温度を飽和温度まで下げるには、冷媒から十分な熱を伝達する必要があります。この時点で結露が始まります。熱が冷媒蒸気から空気 (水凝縮器を使用している場合は水) に伝達され続けると、冷媒の品質 (蒸気状態の冷媒の割合) は冷媒が完全に凝縮するまで低下し続けます。理想的なシステムでは、これは凝縮器の出口で発生します。現実の世界では、凝縮器出口である程度の過冷却が発生します。冷媒が配管や部品内で圧力損失を被った場合、液体が過冷却されることでフラッシュが防止されます。

冷媒は液体状態になり、高圧かつ高温になります。有用な熱伝達媒体になる前に、追加の変化を経る必要があります。気温が下がります。これは圧力を下げることによって達成されます。冷媒の圧力と温度の関係は、絶対に信頼できる法則であることが期待できます。飽和液体の圧力が低下すると、その存在を支配する法則により、飽和液体は新しい圧力で飽和温度になることが求められます。

したがって、温度を下げるためには圧力を下げる必要があり、これには一定の制限が必要です。システム負荷要件の変化に応じて制限を自動的に調整できれば、さらに望ましいでしょう。これはまさにサーモスタット式膨張弁の働きです。これは、液体冷媒の圧力を低下させることができる調整可能な制限装置ですが、蒸発器の出口で一定の過熱度を維持するように調整されています。サーモスタット膨張弁は過熱制御装置であり、蒸気圧を一定に維持しません。圧力を特定のレベルまで下げるために必要な制限のみを提供します。この制限は、コンプレッサーのサイズ、サーモスタット膨張弁、サイズ負荷、負荷要求、およびシステム条件によって決まります。一定の蒸発器温度が必要な場合、所望の飽和温度に対応する圧力を維持することによって非常に簡単に達成できます。これは、システムに蒸発器圧力調整バルブを追加することによって実現されます。

私たちの理想的なサイクルでは、サーモスタット膨張弁による圧力降下が発生しました。液体と蒸気が混合する場合は、過冷却または過加熱があってはなりません。したがって、冷媒が 2 つの状態にあるシステム内のどこでも、圧力は飽和温度になります。

この低い温度に到達するために必要な熱を除去する手段として、液体冷媒を沸騰させる必要があります。別の熱伝達プロセスにより、液体温度が低くなります。沸騰中に犠牲になった液体は、冷媒の品質が向上していることを示しています。液体の温度と蒸発器の温度の差が大きいほど、新しい飽和温度に到達するためにより多くの液体を沸騰させる必要があります。これにより、冷媒の品質が向上します。

冷媒行程の最後の部分は飽和液体と蒸気の混合物であり、蒸発器ラインを流れます。暖かい空気が蒸発器を通過し、その熱が沸騰している冷媒に伝達されます。これは冷媒の潜熱獲得であり、温度上昇を引き起こさず、同時に状態変化を引き起こします。理想的なサイクルでは、飽和液体の最後の分子は、コンプレッサーの入口に接続されている蒸発器の出口で沸騰します。したがって、コンプレッサー入口の蒸気は飽和状態になります。