Kompresija tekućina
Kompresija tekućina
Još jedno teoretsko pitanje. U procesu rada toplinskih pumpi se događa hlađenje medija prolaskom kroz ekspanzijski ventil. Pri tom se mediju spušta pritisak, povećava volumen i pada temperatura. To je proces suprotan od onog što se događa u kompresoru. Ono što me zbunjuje je da je u trenutku ekspanzije (tj. i prije i nakon ekspanzije) medij u tekućem, a ne u plinovitom stanju. Tj. događa se da se smanjenjem pritiska, tekućini smanjuje temperatura. Da li bi to značilo da bi se kompresijom tekućine i njena temperatura povećala? Jasno je da se kod plina upravo to događa, ali ne znam da li to vrijedi i za tekućine. To bi značilo da se voda pod pritiskom zagrijava? Ne zvuči baš istina.
Što hoćeš reć? Da to vrijedi samo za neke medije? Npr. za freon?inch je napisao/la:freon
Kod diesel motora je u cilindru smjesa goriva i zraka, zar ne? Tako da se tlači ta smjesa, a ne gorivo.nikola je napisao/la:Stari,svaki fluid se pod pritiskom zagrijava,samo o većem zagrijanju ovisi gustoća fluida.Voda se zagrijava pod pritiskom,ko šta se i zagrijava diesel gorivo(koje je zapaljivo pa dođe do eksplozije) pod pritiskom u diesel motorima.
Da li mislite da bi toplinska pumpa mogla raditi i bez pretvaranja fluida u plinovito stanje? Naravno koeficijent bi bio lošiji i bio bi pretpostavljam potreban drugačiji kompresor. No čisto razmišljam o mogućnostima.
Možda bi,al čisto sumnjam...who je napisao/la:
Da li mislite da bi toplinska pumpa mogla raditi i bez pretvaranja fluida u plinovito stanje? Naravno koeficijent bi bio lošiji i bio bi pretpostavljam potreban drugačiji kompresor. No čisto razmišljam o mogućnostima.
"Dizelski motor nema svjećice, a za gorivo upotrebljava plinsko ulje. Paljenje u dizelskom motoru uzrokuje visoka temperatura jako stisnuta zraka u cilindrima. Uslijed visokog tlačenja zrak se ugrije na temperature koje su više od temperature paljenja plinskog ulja. Plinsko ulje ne dolazi u cilindre pomiješano sa zrakom, nego ga pod visoki pritiskom u cilindre uštrcava posebna mlaznica. Kada dođe u dodir s užarenim zrakom, plinsko ulje se samo zapali. Svaka mlaznica uštrca u cilindar točno odmjerenu količinu goriva koje dovodi pumpa pod visokim pritiskom koju pokreće motor. Količinu uštrcanog goriva, a to znači i snagu motora u određenom trenutku podešava vozač papučicom akceleratora (gasa)."
proizvođače frižidera i klima znaju zašto freoni, a je sad je nađen zamjeniski plin koji nije opasan za atmosferu...who je napisao/la: Kod diesel motora je u cilindru smjesa goriva i zraka, zar ne? Tako da se tlači ta smjesa, a ne gorivo.
Da li mislite da bi toplinska pumpa mogla raditi i bez pretvaranja fluida u plinovito stanje? Naravno koeficijent bi bio lošiji i bio bi pretpostavljam potreban drugačiji kompresor. No čisto razmišljam o mogućnostima.
a može i običan plin pod tlakom, npr. jesi kad rastavljao upaljač i rukom otvorio diznu, akos i neoprezan možeš dobiti nazebline prstiju.
dizel motor - tlači se zrak pod velikom kompresijom, mislim 18;1..e i tad se uštrca nafta a kod novih dizela i na dva puta triputa u tisućinkama sekunde...
a ponata svega da freon je i tekuć i plinovit medij u svom donjem i gornjem režimu, a očito da ima veći toplinski kapacitet i da se zato koristi kao medij posrednik u ciklusu.
(imaš to na netu jako dobro objašnjeno - ako bi što modificirao tad traži bolji medij od ovih koji se danas upotrebljavaju)
Ne razumiješ bit, smanjenjem pritiska tekućina počinje ključati tj. ta tekućina svojim isparavanjem oduzima toplinu stjenkama cijevi na kojima se nalazi.who je napisao/la: Ono što me zbunjuje je da je u trenutku ekspanzije (tj. i prije i nakon ekspanzije) medij u tekućem, a ne u plinovitom stanju. Tj. događa se da se smanjenjem pritiska, tekućini smanjuje temperatura. Da li bi to značilo da bi se kompresijom tekućine i njena temperatura povećala?
To znači da je prije ekspanzije fluid u tekućem stanju da bi nakon ekspanzije ključanjem došao u gasovitu fazu. Znači iz tekućeg u gasovito, ne iz tekućeg u tekuće!
Slažem se da ne razumijem, ali prema onom što znam tvoje objašnjenje ne stoji. Prijelaz iz tekućeg u plinovito stanje nema veze s ekspanzijom, nego se događa u izmjenjivaču topline. A da bi medij u TP mogao preuzimati toplinu izvana temperatura mu mora biti niža od okolne temperature. Prema primjeru na http://www.frigan.hr/toplinske_pumpe.htm je temperatura prije ekspanzije 27, a nakon ekspanzije -4. Pri tom, koliko sam pročitao, još uvijek ostaje u tekućem stanju. Tek nakon toga medij dolazi u izmjenjivač gdje prelazi u plin, na način koji si opisao.mdj300b je napisao/la:Ne razumiješ bit, smanjenjem pritiska tekućina počinje ključati tj. ta tekućina svojim isparavanjem oduzima toplinu stjenkama cijevi na kojima se nalazi.who je napisao/la: Ono što me zbunjuje je da je u trenutku ekspanzije (tj. i prije i nakon ekspanzije) medij u tekućem, a ne u plinovitom stanju. Tj. događa se da se smanjenjem pritiska, tekućini smanjuje temperatura. Da li bi to značilo da bi se kompresijom tekućine i njena temperatura povećala?
To znači da je prije ekspanzije fluid u tekućem stanju da bi nakon ekspanzije ključanjem došao u gasovitu fazu. Znači iz tekućeg u gasovito, ne iz tekućeg u tekuće!
Ne znam odakle da počnem 
Pokušat ću s nekoliko primjera 
Glavni princip na kome se zasniva rad toplinske pumpe je u ključanju (tj. isparavanju) i kondenzaciji. Jer se pri tim pojavama troši ili dobiva dosta velika količina energije.
Uzet ću za primjer vodu. Znaš i sam da se pri ključanju vode troši ogromna količina energije i znamo isto tako da voda pri normalnom tlaku od 1bar ključa na 100°C i ta temperatura je konstantna i ne može preći 100°C bez obzira koliko brzo uparavali tu vodu, sve to naravno ako je tlak konstantan 1bar. Ako se poigramo sa tlakom temperatura ključanja vode više neće biti 100°C, pri nižem tlaku od 1bar voda ključa na nižoj temp. tako da voda može ključati recimo na samo 5°C ako je tlak vrlo blizu vakuuma. Isto tako na povišenom tlaku voda ključa na višoj temp od 100°C na 2bar 120°C recimo.
Da bi se uvjerio da voda kjuča na nižoj temp. od 100°C možeš napraviti jednostavan pokus, uzmeš špricu i usisaš s njom malo tople vode do pola cilindra i onda s prstom zatvoriš otvor na šprici a zatim povučeš cilindar šprice još malo da bi napravio djelomičan vakuum u šprici i vidjet ćeš kako će voda proključati.
I što se desilo u pokusu, smanjivanjem tlaka voda je počela ključati na nižoj temp. i samim ključanjem ona sada oduzima vlastitu temp. tj. snižava je s recimo 45°C (nadam se da si stavio toplu vodu) na temp. ključanja (koja je direkno ovisna o tlaku). Evo uzmimo za primjer da voda
na 0,1 bar ključa na 5°C (neda mi se sada gledati p-t fazni dijagram) ako bi sada nekom pumpom u svojoj šprici uspio održavati konstantan tlak na 0,1bar tvoja voda bi prvo se prvo s 45°C vrlo brzo spustila na temp. ključanja vode od 5°C i na kraju sva isparila na toj istoj temp..
Sve ovo možemo primjeniti za slučaj freona samo što su njihove temp. ključanja na normalnom tlaku redovito ispod 0°C.
Da se dotaknem ekspanzije (ekspanzija-širenje).
Ono što se događa iza ekspanzionog ventila (kao primjer uzet ću slučaj na slici što si postao od Frigana) jeste nagla promjena tlaka jer je ekspanzioni ventil ograničavajući element koji ograničava protok tekućeg freona i samim tim dolazi do različitih tlakova prije i poslije njega.
Ono što je bitno je da razumiješ da se sada kako je tekući freon prešao u
prostor manjeg tlaka (sa 17bar na 5,5bar) negova točka ključanja smanjuje na -4°C tako da prvo što se desi je smanjenje temp. tekućeg freona s 25°C (slika) na -4°C i ono što nije nacrtano na slici je upravo to klučanje freona koje je prisutno kako odmah iza ekspanzionog ventila tako i unutar cijelog isparivača.
Ja mislim da si ti pošao od pogrešne predpostavke misleći da se tekućinama smanjujući im tlak "samo tako" smanjuje temp., bez obzira na bilo što drugo, pa bi im logično isto tako trebala narasti ako bi je tlačili?
Inače tekućine su ne stišljivi fluidi (zapravo vrlo malo stišljivi) tako da tlačenje ne dovodi do nekakve promjene temp. koja bi nam bila od praktične koristi.
Jel što nejasno?
Pokušat ću s nekoliko primjera Glavni princip na kome se zasniva rad toplinske pumpe je u ključanju (tj. isparavanju) i kondenzaciji. Jer se pri tim pojavama troši ili dobiva dosta velika količina energije.
Uzet ću za primjer vodu. Znaš i sam da se pri ključanju vode troši ogromna količina energije i znamo isto tako da voda pri normalnom tlaku od 1bar ključa na 100°C i ta temperatura je konstantna i ne može preći 100°C bez obzira koliko brzo uparavali tu vodu, sve to naravno ako je tlak konstantan 1bar. Ako se poigramo sa tlakom temperatura ključanja vode više neće biti 100°C, pri nižem tlaku od 1bar voda ključa na nižoj temp. tako da voda može ključati recimo na samo 5°C ako je tlak vrlo blizu vakuuma. Isto tako na povišenom tlaku voda ključa na višoj temp od 100°C na 2bar 120°C recimo.
Da bi se uvjerio da voda kjuča na nižoj temp. od 100°C možeš napraviti jednostavan pokus, uzmeš špricu i usisaš s njom malo tople vode do pola cilindra i onda s prstom zatvoriš otvor na šprici a zatim povučeš cilindar šprice još malo da bi napravio djelomičan vakuum u šprici i vidjet ćeš kako će voda proključati.
I što se desilo u pokusu, smanjivanjem tlaka voda je počela ključati na nižoj temp. i samim ključanjem ona sada oduzima vlastitu temp. tj. snižava je s recimo 45°C (nadam se da si stavio toplu vodu) na temp. ključanja (koja je direkno ovisna o tlaku). Evo uzmimo za primjer da voda
na 0,1 bar ključa na 5°C (neda mi se sada gledati p-t fazni dijagram) ako bi sada nekom pumpom u svojoj šprici uspio održavati konstantan tlak na 0,1bar tvoja voda bi prvo se prvo s 45°C vrlo brzo spustila na temp. ključanja vode od 5°C i na kraju sva isparila na toj istoj temp..
Sve ovo možemo primjeniti za slučaj freona samo što su njihove temp. ključanja na normalnom tlaku redovito ispod 0°C.
Da se dotaknem ekspanzije (ekspanzija-širenje).
Ono što se događa iza ekspanzionog ventila (kao primjer uzet ću slučaj na slici što si postao od Frigana) jeste nagla promjena tlaka jer je ekspanzioni ventil ograničavajući element koji ograničava protok tekućeg freona i samim tim dolazi do različitih tlakova prije i poslije njega.
Ono što je bitno je da razumiješ da se sada kako je tekući freon prešao u
prostor manjeg tlaka (sa 17bar na 5,5bar) negova točka ključanja smanjuje na -4°C tako da prvo što se desi je smanjenje temp. tekućeg freona s 25°C (slika) na -4°C i ono što nije nacrtano na slici je upravo to klučanje freona koje je prisutno kako odmah iza ekspanzionog ventila tako i unutar cijelog isparivača.
Ja mislim da si ti pošao od pogrešne predpostavke misleći da se tekućinama smanjujući im tlak "samo tako" smanjuje temp., bez obzira na bilo što drugo, pa bi im logično isto tako trebala narasti ako bi je tlačili?
Inače tekućine su ne stišljivi fluidi (zapravo vrlo malo stišljivi) tako da tlačenje ne dovodi do nekakve promjene temp. koja bi nam bila od praktične koristi.
Jel što nejasno?
Da nadovezem, najcesci kvarovi rashladnih postrojenja su kvarovi na kompresoru zbog prevelikog punjenja freonom. Ako se desi da kompresor "povuce" na usisu tekuci freon, on zablokira.
Na brodovima se to cesto desava jer servis tih kompresora radi kapo (chief engineer), koji i nije bas dovoljno upucen u rad takvih naprava.
Veci rashladni sistemi koriste elektroventil na expanzionom ventilu, koji zatvara dotok tekuceg freona kada se postigne dovoljno niska temperatura, a kompresorom upravlja regulator tlaka na usisnoj grani; tj. kada tlak u povratnoj grani dovoljno padne, kompresor stane i "ceka" da tlak dovoljno naraste prije ponovnog ukljucenja.
BTW, razlike u temperaturi kljucanja pri razlicitim tlakovima koriste i klasicni destilatori vode: toplina iz glavnog motora se koristi za grijanje morske vode a isparavanje iste se dobiva pri temperaturi 60-65 stupnjeva vakuumskom pumpom, koja dobivenu paru odvodi u kondenzator. Na takav nacin jedan dizel motor od ~4000HP moze dati i do 15 tona slatke voce na dan koristenjem otpadne topline motora.
Na brodovima se to cesto desava jer servis tih kompresora radi kapo (chief engineer), koji i nije bas dovoljno upucen u rad takvih naprava.
Veci rashladni sistemi koriste elektroventil na expanzionom ventilu, koji zatvara dotok tekuceg freona kada se postigne dovoljno niska temperatura, a kompresorom upravlja regulator tlaka na usisnoj grani; tj. kada tlak u povratnoj grani dovoljno padne, kompresor stane i "ceka" da tlak dovoljno naraste prije ponovnog ukljucenja.
BTW, razlike u temperaturi kljucanja pri razlicitim tlakovima koriste i klasicni destilatori vode: toplina iz glavnog motora se koristi za grijanje morske vode a isparavanje iste se dobiva pri temperaturi 60-65 stupnjeva vakuumskom pumpom, koja dobivenu paru odvodi u kondenzator. Na takav nacin jedan dizel motor od ~4000HP moze dati i do 15 tona slatke voce na dan koristenjem otpadne topline motora.
Inch, cesto se i uzima slatka voda u portu, ali vecina koristi visak topline iz motora za proizvodnju vlastite vode.
U posljednje vrijeme se cesto proizvodi slatka voda i reverznom osmozom, iako ne razumijem zasto, proizvodnja putem koristenja viska topline motora je puno ekonomicnija. Plovija sam dobre cetiri godine na brodu koji je imao dnevnu proizvodnju preko 30t pomocu vakuumskih destilatora.
U posljednje vrijeme se cesto proizvodi slatka voda i reverznom osmozom, iako ne razumijem zasto, proizvodnja putem koristenja viska topline motora je puno ekonomicnija. Plovija sam dobre cetiri godine na brodu koji je imao dnevnu proizvodnju preko 30t pomocu vakuumskih destilatora.