2. Budowa i zasada działania sprężarkowego urządzenia

2. Budowa i zasada działania sprężarkowego urządzenia chłodniczego (SUCH).
Chłodziarka sprężarkowa
Najprostszy układ chłodniczy składa się z
następujących elementów:
1. skraplacza,
2. elementu dławiącego (w urządzeniach
domowych rolę tę pełni rurka kapilarna),
3. parownika.
4. sprężarki.
W parowniku, który jest umiejscowiony w środowisku chłodzonym, panuje niskie ciśnienie
więc i temperatura.
Znajdujący się tam czynnik chłodniczy wrze, intensywnie odbierając ciepło.
Następnie jest zasysany i sprężany przez sprężarkę po czym trafia do skraplacza, gdzie pod
wysokim ciśnieniem ulega skropleniu.
Ciekły czynnik o temperaturze wyższej od temperatury otoczenia trafia do elementu
dławiącego, ponieważ jego ciśnienie musi zostać obniżone do ciśnienia panującego w
parowniku.
Podczas dławienia część czynnika odparowuje powodując spadek temperatury pozostałej
cieczy. Zimna mieszanina cieczowo-parowa trafia do parownika i cykl się powtarza.
3.Budowa i zasada działania sprężarkowej pompy ciepła (SPC).
Działanie pompy ciepła przedstawia rysunek:
W obiegu zamkniętym krąży czynnik chłodniczy, który pobiera ciepło z powietrza, wody lub gruntu
(dolne źródło ciepła), odparowuje i oddaje ciepło poprzez wymiennik (górne źródło ciepła) wodzie lub
powietrzu. Zmiany faz zachodzą w parowniku i skraplaczu, rozprężanie w zaworze, sprężanie w
sprężarce. Temperatura, jaką osiąga czynnik nie przekracza 55°C i do skutecznego przekazania energii
do ogrzewanych pomieszczeń stosuje się źródła ciepła niskotemperaturowe (ogrzewanie powietrzne,
podłogowe, grzejniki konwektorowe...).
Pompa ciepła pracując na zasadzie obniżania temperatury dolnego źródła i podnoszenia temperatury
górnego źródła, pozwala na odwrócenie procesu, co w efekcie daje możliwość klimatyzacji
pomieszczeń w okresie letnim. Najczęściej stosowanymi dolnymi źródłami ciepła są:
- gruntowa instalacja pozioma,
- gruntowa instalacja pionowa,
- zbiorniki wodne,
- woda głębinowa.
Pompa ciepła jest urządzeniem grzewczym, którego zadaniem jest przekazywanie ciepła do
środowiska ogrzewanego zwanego górnym źródłem ciepła (np. do powietrza w pomieszczeniu, bądź
do ciepłej wody użytkowej).
W tradycyjnych układach wykorzystywanych w ogrzewnictwie, doprowadzona do nich energia
(np. w postaci energii chemicznej zawartej w paliwie, albo energii elektrycznej) jest z pewną
sprawnością zamieniana na ciepło do ogrzewania. Natomiast pompa ciepła, dzięki dostarczeniu
energii napędowej, umożliwia transport ciepła z niższego poziomu temperaturowego na wyższy.
Transport ciepła w sprężarkowej pompie ciepła jest możliwy dzięki realizacji lewobieżnego,
parowego obiegu Lindego. Zasada działania tego urządzenia jest więc identyczna, jak w przypadku
każdego sprężarkowego urządzenia chłodniczego. Analogiczna jest też budowa układu (rys. 1).
Na strumień ciepła przekazywany ze skraplacza do górnego źródła ciepła składa się strumień
ciepła odebrany przez czynnik chłodniczy w parowniku ze źródła dolnego, powiększony o cieplny
ekwiwalent mocy napędowej niezbędnej do pracy urządzenia. W przypadku sprężarkowej pompy
ciepła, moc napędowa P jest dostarczana do silnika sprężarki pod postacią strumienia energii
elektrycznej.