1MARIN GAVRILTEHNICA FRIGULUIIECHIPAMENTE DE CLIMATIZARENote de curs Frecven redus2Capitolul I1.Introducere1.1 Clasificarea instalaiilor frigorifice Instalaiilefrigorificesepotclasificadup: niveluldetemperaturiobinute,principiuldefuncionare, tipul ciclului n periodicitate.a) dup nivelul de temperaturi obinute se pot deosebi:- domeniul climatizrii n care frigul produs la temperaturi n general peste 0 0C, este utilizatn scopuri de confort sau tehnologie- domeniul frigului moderat (frigul industrial) care acoper zona temperaturilor(-1500C - 00C)- domeniulfriguluiadnc(criogeniei)undetemperaturileajungpnlaaproapedezeroabsolut (-273,150C).b) dup principiul de funcionare :- instalaii cu comprimare mecanic, antrenate de motoare electrice sau termice, ce folosescproprieti elastice ale vaporilor sau gazului;- instalaiicusorbiecefolosesccaprincipiureaciilechimiceevoterneiandoternedintreun solvent i un dizolvant. Acestea se pot subclasifica astfel:- instalaiicuabsorbie,lacareproceseleauloclalimitadesepararedintrefazalichidifaza gazoas;- instalaii cu absorbie, la care procesul de sorbie are loc la suprafaa absorbantului n fazsolid. Aceste instalaii folosesc ca i potenial motor energia termic.- instalaiicujetceutilizeazenergiecineticaunuijetdegazsaudevapori.Acesteinstalaii frigorifice se subclasific:- cu ejecie unde presiunea dinamic jetului creeaz o depresiune n vaporizator- cu turbionare unde jetul de gaz produce un vrtej cu efect de creare a unui gradient termic- instalaiitermoelectricecefolosescefectulPltirlatrecereacurentuluielectricprinsistemeformatedindoumetalediferite, cndseproducnclziriircirilaloculdesudare al metalelor;- instalaii magnetice ce utilizeaz proprietatea corpurilor magnetice de a-i mri temperaturala magnetizare i a o reduce la demagnetizare.c) dup tipul ciclului de funcionare- instalaii n circuit nchis la care agentul de lucru parcurge succesiv elementele unui circuitnchis;- instalaiincircuitdeschis la caredup ceagentulparcurgepridin instalaieeste extrasparial sau total din aceasta.d) dup periodicitate- instalaii cu funcionare discontinu n regim nestaionar care funcioneaz intermitent sauun singur aparat are mai multe roluri;- instalaiicufuncionarecontinucaracterizateprinaceeacsistemulsegsetenfuncionare permanent la sarcina nominal.1.3Mrimi i procese termodinamice1.3.1 Mrimi termodinamice i transformri de starePentru studiul fenomenelor termice, se introduce noiunea de sistem termodinamic, cereprezint un corp sau un ansamblu de corpuri care schimb energie i substan cu mediul ambiant.Din punctul de vedere al interaciunii dintre un sistem termodinamic i mediul ambiant, sepot ntlni:a) sisteme deschise sau nchise dup cum exist sau nu schimb de substan cu mediulambiant;b) sisteme adiabatice la care nu exist schimb de cldur cu exteriorul.Un sistem termodinamic este determinat prin mrimile fizice care l caracterizeaz, numiteparametrii sau mrimi de stare.3Deoarece n tehnica frigului intervin n multe aplicaii lichidele i gazele, mai jos suntredate mrimile de stare principale ale fluidelor.Masa m a fluidului reprezint o msur a cantitii de substan.Presiunea p este rezultatul loviturilor moleculelor fluidului asupra vasului n care se aflsau a suprafeelor oricrui corp cu care fluidul vine n contact direct. n practic lundu-se caorigine presiunea atmosferic se utilizeaz i noiunea de presiune relativ, care reprezint diferenadintre presiunea absolut care domnete ntr-un sistem i presiunea atmosferic.Temperatura T exprim gradul de nclzire a unui corp, fiind rezultatul agitaieimoleculelor acestuia.Dac T este temperatura n Kelvin iar t este temperatura n grade Celsius, atunci relaia:T = t + 273,1 (1.3.1)Volumul specific v reprezint volumul unitii de mas, adic:V = ) (Kg3mmv, (1.3.2)n care: V i m volumul pe care-l ocup fluidul, respectiv masa sa.Ecuaia care arat interdependena dintre cei patru parametri m, p, V, T, se numete ecuaiacaracteristic de stare:F(m, p, V, T) = 0 (1.3.3)Ecuaia caracteristic exprimat pentru masa unitate rezult din relaia de mai sus prinintroducerea volumului specific:F(p, v, T) = 0(1.3.4)Una din ecuaiile de stare, aplicabil cu oarecare aproximaie, gazelor reale, aflate lapresiuni mici i temperaturi ridicate, este ecuaia lui Clapeyron:Pv = m T R (1.3.5)Iar pentru unitatea de mas:Pv = RT, (1.3.6)n care: R este constanta gazului respectiv i se exprim n (J/Kg K ).Atunci cnd un fluid i schimb starea, parametrii de stare capt noi valori. Se spune cfluidul a suferit o transformare de stare sau un proces termodinamic.Fie starea 1 a unui fluid caracterizat de parametrii p1, v1,T1i starea 2 caracterizat deparametrii p2, v2, T2(Fig. 1.1). La trecerea fluidului din starea 1 n starea 2, variaia mrimilorcaracteristice depinde numai de starea iniial 1 i de starea final 2 i este independent de drumultransformrii.Pentru ca un proces termodinamic s fie perfect determinat este necesar cunoaterea nunumai a strilor iniiale i finale ci totalitatea strilor intermediare. Dac la transformarea din starea1 n starea 2, succesiunea de stri la transformarea de la starea 2 la starea 1, fr ca n mediulambiant s se produc vreo schimbare remanent, procesul se numete reversibil. Dac strileintermediare sunt diferite n cele dou transformri, procesul este ireversibil.Un ciclu termodinamic poate fi reprezentat ntr-o diagram avnd ca abscis volumul, iarca ordonat presiunea.Deoarece prin cunoaterea presiunii i a volumului, o stare oarecare a sistemului estedeterminat, rezult c unui punct din diagrama p-V i corespunde o anumit stare i numai una.n acest fel, un ciclu oarecare 1ABC1 (v. Fig. 1.2) poate fi reprezentat n aceast diagram.4ABC1PAPBP1PCVBVCVAV1P[ b a r ]V[ m]3Fig. 1.3.1 Transformri de stare a unui fluid Procesele, la care starea final este altadect cea iniial, se numesc procesetermodinamice deschise.Fluidulcareparcurgeotransformaretermodinamicdestaresenumete agenttermicsauagent de lucru .Exist procese caracterizate prin faptul c la trecerea de la o stare la alta unul dintreparametrii de stare rmne constant. De exemplu, procesul izobar (n care presiunea rmneconstant), procesul izoterm (n care temperatura rmne constant) .a. Relaiile dintre parametriide stare, caracteristice unor astfel de procese se pot deduce din ecuaia de stare, nlocuindparametrul care nu variaz cu o constant. De exemplu pentru procesul izoterm, nlocuind n ecuaiade stare Clapeyron temperatura cu o constant, rezult:Pv = const., T=ct (1.7)icare reprezint ecuaia izotermei. Similar, se obin ecuaiile izobareTV = const.P= ct. (1.3.8)i izocoreTp= const. V= ct. (1.3.9)Se poate arta c pentru un proces termodinamic adiabatic, n care nu se schimb cldura cuexteriorul, ecuaia transformrii este:PVk = const., (1.3.10)n care K se numete exponentul adiabatic.1.3.2 Principii termodinamice1.3.2.1 Primul principiu al termodinamiciiPrimul principiu al termodinamicii reprezint aplicarea la fenomenele termice a principiuluiconservrii energiei. El este rezultatul experienei de milenii a omenirii i are un caracter axiomaticpp2Pvk=ct.lgp5adicnupoatefidemonstrat.naintedea-lenuna,sevordefinictevanoiunicucareopereazprimul principiu.Lucrulmecanicesteoformmicroscopicdetransmitereaenergieicaresedesfoarcumicare.ncazultermodinamiciiacesttransferdeenergieestensoitntotdeaunadeovariaiedevolum.Pentruunsistemtermodinamic,lucrulmecanicnuesteo mrimedestare,deoareceelintervine numai la o transformare n care exist i deplasare.Energia este capacitatea unui sistem de a produce lucru mecanic la trecerea sa de la o starela alta.Clduraesteoformmicroscopicdetransmitereaenergiei ntredoucorpuricutemperaturi diferite datorit exclusiv micrii moleculare.Deoarecentehnicafriguluisentlnescadeseatransformritermodinamiceciclice,separticularizeazprimulprincipiupentruacestcazianume: ntr-unciclutermodinamic,cantitateade cldur schimbat de sistem cu exteriorul este egal cu lucrul mecanic efectuat pe ciclu:Q = I (1.3.11)Astfelspus,sepoate producelucrulmecanicconsumndpentruaceastancantitateechivalent cldur.Sedefineteca fiind lucrumecanictehnicLtaceapartedinlucrulmecanictotalLcareseschimb efectiv cu exteriorul.CealaltpartedinlucrulmecanictotalLseconsumpentruocupareapropriuluivolumaagentuluidelucruncurgere(variaaiaenergieidedislocare). inndseamadeaceasta,primulprincipiu se mai poate scrie:Q =tL I + A(1. 3.12)Sau pentru unitatea de mas:q =tl i + A (1.3.13)n care i reprezint o nou mrime de stare numit entalpie.n acest mod, primul principiu al termodinamicii se exprim astfel:ntr-o transformare deschis, cldura schimbat de sistem cu exteriorul este egal cu cretereaentalpiei, la care se adaug lucrul mecanic tehnic.Pentru o transformare adiabatic n careQ = 0:Lt = - I A (1.3.14)Adic lucrul mecanic tehnic este dat de scderea entalpiei I A , a sistemului.1.3.2.2 Principiul al doilea al termodinamiciiPrincipiul al doilea afirm c n mod natural, cldura trece la un corp mai cald ctre un corpmai rece i nu invers.Sistemele frigorifice transfer totui cldur de la un nivel de temperatur sczut ctre unnivel de temperatur ridicat, pentru aceastafiind ns necesar un consum de energie.Transformarea pe care o sufer un sistemfrigorific, astfel nct starea final coincide custarea iniial, constituie un ciclu frigorific.Ciclul frigorific se poate prezenta n diagrama p-V (fig. 1.3.) printr-o curb nchis (la 2b1). Peporiunea (la 2) se cedeaz cldura sursei caldeQced, iar pe poriunea (2b1) se absoarbe cldurde la sursa rece QabsFig.1.3.2.2.Digrama p-VPentru a fi posibil funcionarea, n ciclu seconsum lucru mecanic L reprezentat ndiagrama p-V de aria (la 2b1).6Deoarece schimburile de cldur depind de nivelul temperaturii la care au loc, s-a introdus omrime de stare S numit entropie, a crei variaie este egal cu raportul dintre cantitatea de cldurschimbat ntr-un proces i temperatura, n grade Kelvin la care a avut loc schimbul;TQSA= A (kcalK) (1.3.15)n procesele reversibile adiacente, variaia entropiei este nul, deci entropia se conserd. n toateprocesele ireversibile, entropia crete, deci:0 S A(1.3.16)Cum toate transformrile din natur sunt ireversibile, al doilea principiu al tremodinamicii sepoate enuna i astfel: orice fenomen real se produce cu cretere de entropie.1.3.3 Diagrame de stare1.3.3.1. Stri de agregare, transformri de fazComportarea fluidelor reale n cadrul transformrilor de stare este foarte complex i diferde la fluid la fluid. Discontinuitatea, caracteristic de baz a materiei, se manifest i n domeniultermodinamicii fluidelor sensul c atunci cnd parametrii de stare presiune i temperatur atinganumite valori strict determinate i ntotdeauna acelai, un fluid real i schimb brusc proprietilefizice.Strile sub care se poate prezenta o substan din punct de vedere al rezistenei la deformareprin fore exterioare definesc strile de agregare.n natur se gsesc trei stri fundamentale de agregare: solid, lichid i gazoas. Trecerea uneisubstane dintr-o stare de agregare n alta se numete transformare de faz.Ca schimbri de faz exist topirea (solid-lichid), solidificarea (lichid-solid), vaporizarea(lichid-vapori), condensarea (vapori-lichid), sublimarea (solid-vapori) i desublimarea (vapori-solid). Toate transformrile de faz ale substanelor pure se produc la temperatura constant dacpresiunea rmne constant. Valorile temperaturii i presiunii la care are loc schimbarea de staredefinesc aa-numita stare de saturaie.1.3.3.2. Cldura sensibil i latent. Clduri specificeAtttimpctnuintervineoschimbaredefaz,cantitateadecldurschimbatdeuncorpesteproporionalcumasacorpului,cuvariaiatemperaturiiacestuiaidepindedenaturasa.Rezult:Q = m T c A (1.3.17)n care :s-a notat cu Q cantitatea de cldur primit sau cedat de corp, cu m masa corpului,cu T Avariaia temperaturii corpului i cu c o mrime care caracterizeaz corpul din punct devedere termic, numit cldur specific.7Cldura specific reprezint cantitatea de cldur necesar variaiei temperaturii unitii demas cu un grad Kelvin.Dac schimbul de cldur se face la presiune constant, cldura specific se noteaz cu cp ise numetecldura specific masic la presiune constant.Produsul (mxc)se numete capacitate caloric i reprezint cantitatea de cldur primit saucadat de un corp pentru a-i modifica temperatura cu 1 grad.Deoarece efectul cldurii primite de corp se manifest prin creterea temperaturii (n cazul n carenu se produce schimbare de faz) aceast cldur se numete cldur sensibil.Atunci cnd, prin absorbie sau cedarea cldurii de ctre un corp nu se produce o variaie atemperaturii sale i are loc o schimbare de faz, cldura se numete cldur latent.Astfel, cldura necesar vaporizrii unei mase de lichid se numete cldura latent devaporizare.Exist similar cldur latent de condensare, de sublimare, de topire, de solidificare dedesublimare.Conform primului principiu al termodinamicii (relaia 1.3.12) cantitile de cldur, attsensibile ct i latente, pot fi exprimate, n cazul transformrilor izobare, de variaia entalpiei,deoarece n acest caz lucrul mecanic tehnic Lt este nul. Pentru transformrile adiabate, variaiaentalpiei exprim lucrul mecanic schimbat.1.3.3.3 Diagramele de stare a fluidelor realeParametrii de stare ai fluidelor reale folosite n tehnica frigului au fost msurai i calculai,rezultateletrecndu-sentabelesaureprezentndu-sendiferitediagramenumitediagramedevapori. Pentru fiecare fluid real se poate trasa o diagram de stare.Diagrama presiune-entalpie, larg utilizat n tehnica frigului, are reprezentate n abscisentalpii specifice n J/Kg sau Kcal/Kgf, iar n ordonat presiuni n bar sau Kgf/cm2. Diagramacuprinde curba de saturaie corespunztoare transformrii de faz lichid vapori (vaporizare) ivalori lichid (condensare). n figura 1.3.3.3.1 este reprezentat diagrama lg p-i (se prefer ca nordonat s se reprezinte logaritmi zecimali ai presiunii n loc de presiune, acest lucru asigurnd ocitire mai exact a valorilor parametrilor de stare n domeniul temperaturilor sczute).Cmpuldiagramei este mprit de ctre curba de saturaie i izoterma care trece prin punctul critic (numitizoterma critic) n 4 zone:Po i Fig. 1.3.3.3.1 Diagrama de stare presiune entalpie (lg p-i)p12P0 lg pPvk=ct.8- zona I de lichid, situat n stnga curbei de saturaie pn n punctul K i sub izotermacritic. Ramura (aK) a curbei de saturaie se numete curb de saturaie a lichidului;- zona II de vapori supranclzii, n dreapta curbei de saturaie i sub izoterma critic.Ramura (Kb) a curbei de saturaie poart denumirea de curb de saturaie a vaporilor;- zona III de vapori umezi, numit astfel deoarece aici exist n echilibru cele dou fazelichid i vapori;- zona IV de stare gazoas.n figura 1.3.3.3.2, a sunt reprezentate curbele de transformri simple (izoterme, izobare,izocore, izentrope).Izotermele (T = const.) sunt curbe de forma (a12b) care traverseaz zonele de lichid,vapori umezi i vapori supranclzii.Izobarele (p = const.) sunt drepte paralele cu axa absciselor, de forma (c12d).Fig. 1.3.3.3.2 Principalele tipuri de curbe din diagramele de stare presiune- entalpie (a) itemperatur- entropie (b)n domeniul vaporilor umezi, izotermele se suprapun peste izobare deoarece transformareade baz lichid-vapori are loc la temperatur i presiune constant.Izotermele(s=const.)suntcurbedeforma(n2o ),iarizocoreleauforma(z2w)cuschimbare de pant 2n punctul de intersecie cu curba de saturaie.n domeniul vaporilor umezi, mai apar pe diagram curbele de titlu al vaporilor constant, x= const. Se definete titlul de vapori ca fiind raportul dintre masa vaporilor mv, i masa total m aagentului frigorific:x =) log () log (agent de ram Kivapori de ram Kimvm(1.3.18)Toate curbele de titlu constant converg n punctul critic K.pT=ct.Ki1i2P=ct.lgpiTs9Exist o coresponden biunivoc ntre strile fluidului real i punctele din diagrama lg p-i,adic unui punct de diagram i corespunde o singur stare a fluidului respectiv i numai una.Diagramatemperatur-entropie(T-s)arereprezentate2nabscisentropiilespecificesnJ/KgK sau n Kcal/kgC, iar n ordonat temperatura n K.n figura 1.3.3.3.2b, este redat diagrama (T-s) cu principalele tipuri de curbe.Dinpunctdevedereallucruluicudiagrameledestareestenecesarsprecizmproprietile fundamentale ale diagramelor lg p-i i T-s. n diagrama lg p-i, cantitile de cldur ntransformrile izobare i lucrul mecanic n transformrile adiabate sunt reprezentate de segmente dedreapt paralele cu axa absciselor, cuprinse ntre dou drepte paralele cu axa ordonatelor care trecprin punctele de nceput i sfrit de transformare.ndiagramaT-s,cantitiledecldurntransformrileizobaresuntreprezentatedeariicuprinse sub curba transformrii, axa absciselor i dou drepte paralele cu axa ordonatelor, care trecprinpuncteledenceputisfritdetransformare,faptcarefacecaaceastdiagramssenumeaasc i diagrama caloric.1.3.4. Transformri de stare specifice tehnicii frigului i prezentarea lor n diagrame de stareComprimarea esteprocesuldemicareavolumuluiunuifluidsubaciuneauneiforeexterioare.Aceastapoatesdecurgizoterm,adiabaticsaupolitropic.Transformareapolitropicesteceamaigeneraltransformaredestare.DacseconsiderfluiduldescrisdeecuaiadestareClapeyron,pVn =const.(1.3.19)n care n este exponentul politropic.n practica frigorific, procesul de comprimare este considerat adiabatic reversibil ideciizentrop,frcaaceastsimpilficaresseintroduceroriconsiderabile.nfig2.6.estereprezentat procesul de comprimare n diagramele lg p-i i T-s.Laminarea este procesuldescdereapresiuniiunuifluidlatrecereaacestuiaprintr-ongustareaseciuniide curgere.Dacaceasttransformareninst.frigorifice,laminareaagentelordelucruestensoit,ngeneraldeoscdereatemperaturiifenomencestlabazaobineriiefectului frigorific.Comprimarea n diagramele (lg p-i)Reprezint Laminarea n diagramVaporizarea i condesarea sunt transformri de faz n care dac p=ct i T=ctCondensareaestetransformaredefazinversvaporizriiiseproducecucedaredecldur n care coeficientul global de transfer k1(W\mK) este dat de relaiaK1=2d211d2d211d111o++oln(1.3.20)n cazul unui perete cilindric format din n straturi cilindrice, relaiile de calcul sunt:) (2T1T1K l H = u(1.3.21)n care:Kt==+ o+++on1 i1 nd21id1 idi211d111ln(1.3.20)10Capitolul II2. Elemente de curgere a fluidelor si clasificarea instala iilor frigorifice2.1 Caracteristici fizice ale fluidelorPrindefiniie,fluidulesteunmediucontinuu,omogeniizotropcare,ntr-uncmpdeforeexterioare(de exemplu cmpulgravitaional)ia formavasului ncarese afli ncarenstare de repaus exist numai tensiuni normale (presiuni ).nsenshidrodinamic,lichidelesuntconsideratefluideincompresibileiargazeleivaporii, fluide compresibile.Principalelecaracteristicialefliudelor,caresuntnecesareaficunoscutenstudiulcurgeriloracestorasunt:densitatea,vscozitatea,compresibilitate,dilataiatermic,tensiuneasuperficial (la lichide ).Densitatea (Kg/m3), reprezint masa unitii de volumvm= ,( 2.1.1)n care: m(Kg) este masa fluidului, iar V(m3)- volumul ocupat de fluid.Vscozitateaesteproprietateafluiduluideaopunerezistenmicriiparticulelorsale.Aceastproprietateesteevideniatdeefortultangenial t ,careaparentredoustraturidefluid n micare relativ, exprimat n micare relativ, exprimat prin legea lui Newtone q = t grad , (2.1.2)n care: grade, este gradientul vitezei dup o direcie perpendicular pe direcia micrii,iar q este vscozitatea dinamic a fluidului.Fluidelecarerespectrelaia(4.2)senumescfluidenewtoniene,iarcelecarenuorespect se numesc fluide nenewtoniene.Prinmprireavscozitiidinamiceladensitatea afluiduluiseobinevscozitatea cinematic:q= v (2.1.3)nSI,vscozitateadinamicsemsoarn(Paxs),iarvscozitateacinematicn(m2\s.)ncazulgazelor,vscozitateaestepracticindependentdepresiuneivariaznfucie de temperatur, conform relaiei:nT A = q , (2.1.4)n care coeficientul A i exponentul n au valorile date n tabelul 4.1.ntre vscozitatea cinematic (m2\s) i vscozitatea Engler (E) exist relaia:Valorile A i n pentru ecuaia 4.4v = 10-6( 7,32 E-E32 6,)m2\s(2.1.5)Gazul Ax 105nAbur 0,170 1,116Aer 2,490 0,754Amoniac 0,274 1,01111Azot 3,213 0,702Hidrogen 1,860 0,678Oxigen 3,355 0,721Compresibilitatea fluideloresteproprietateaacestoradea-imodificavolumullavariaia presiunii.Relaia care exprim variaia densitii unui fluid compresibil determinat de variaiapresiunii de la p0 la p, este: = 0[1+ | (p-p0)] (2.1.6)ncare: i 0suntdensitilecorespunztoarepresiuniipirespectivp0,iar | estecoeficientul de compresibilitate.Coeficientul |nu variaz cu presiunea dar este funcie de temperatur.Dilataiatermicesteproprietateafluidelordea-imodificavolumullavariaatemperaturii.Tensiuneasuperficial esteforaexercitatpeunitateadelungimedelasuprafaaunuilichidcaurmareainteraciuniidintremoleculeledelasuprafaimoleculeledininteriorullichidului.Cderi de presiune la curgerea fluidelorLa scurgerea unui fluid printr-o conduct se pot ntlni dou regimuri de micare: regimullaminar, n care naintarea particulelor se face dezordonat.Pentruanvingerearezistenelor,seconsumdinenergiapotenial,avndcaefectscderea presiunii statice, efect denumit cderede presiune.Cderile de presiune ( Apt) se datoresc frecrilor cu pereii conductei, de-a lungul acestora,( Apt) i frecrilor locale n coturi, ngustri sau lrgiri de seciune, robinete de trecere .a. ( Apn).(((

= , + = = A + A = A 2mN22jw m1 jiidil22iwn1 ii flpfplp (2.1.7)2.2 Instalaii frigorifice2.2.1InstalaiaPhilips sebazeazpeprocesulinversatStolingiconinedoucompresoare izoterme legate ntre ele printr-un regenerator i are partu faze de lucru.- n faza I, pistonul principal comprim gazul i cedeaz cldura apei de rcire.- nfazaa-II-apistonulsecundartransportgazulcomprimatprinregenatorspre spre spaiul de destindere.Gazul se rcete izocor la trecerea prin regenator, clduracedatfiind acumulat de acesta.- nfazaa-III-agazulsedestindeprindeplasareacelordoupistoanerealizndu-se rcirea sa izoterm.- nfazaa-IV-apistonulsecundarmpingegazulrecesprespaiuldecomprimare, acesta trece prin regenerator i se nclzeteizocor pn la starea iniial.Pentru calculul termodinamic al procesului se utilizeaz relaiile:-lucrul masic l12: l12= RT1 ln(p1\p2)- puterea frigorific masicq0m= l34= RT0 ln (p0\p4)- eficiena frigorific =0T1T0T34l12ln 0q=+, deci eficiena procesuluiStirling, pt. cazul ideal coincide cu eficiena Canot instalat se utilizeaz la producereabobinelor electrice super conductoare a laserilor i maserilor, precum i drept criopompa larealizarea unui vaccum de 10-8 n cazul lichefierii heliului i neonului, prin cristalizarea gazului.122.2.2 Instalaii ce funcioneaz dup un proces deschis S.Aceste instalaii se folosesc la procesele de lichefiere de separare.Instalaia nu are vaporizator, aceasta fiind nlocuit cu un separator de lichid.ProcesulsimpluLindedelichefiereaaerului. Esteunprocesdelaminarencarecompresorulaspiraerulatmosferei(p=1bariQ=200C)ilcomprimctmaiapropiatdeprocesul izoterm. Aerul comprimat se rcete n schimbtorul de clduri Sc prin schimbul de cldurcuaerulrecedincares-aseparataerullichefiat.Urmeazlaminareapnla1barndomeniulvaporilorumezi.Aerullichidsesepariseutilizeazcontinuuiaraerulrecermastreceprinschimbtorul de cldur i apoi intr n aspiraia compresorului.Lucrul mecanic consumat pentru comprimarea izoterm a gazului estel12=RT1ln(2P1P) (2.2.1)Cantitatea de aer lichid raportat la 1 Kg de aer se obine din bilanul termodinamic pentrusistemul delimitat n schema instalaieii2=z i6 +(1-z)i1; (2.2.2)z=1i6i1i2i, unde z = cantitatea de aer lichid1-z =cantitatea de aer nelichifiati1,i2,i6, entalpiile aeruluiProcesul Linde cu circuit de nalt presiunen utilizarea acestui proces se consider cantitatea de aer lichid proporional cu diferenadepresiune,iarconsumuldelucruproporionalcuraportuldintrepresiuneaderefulareiceadeaspiraie.ninstalaiedupprimalaminareoparteaaeruluicustarea5sepreia,serceteiseintroduce n treapta a doua de comprimare. Restul aerului laminat pn la starea 5 se lamineaz ntreapta a II-a ajungnd la domeniul umed, lichidul rezultat separndu-se.Lucrul mecanic consumat n cele dou trepte de comprimare izoterm esteL= l1+l23=RT1(ln ) ln32321ppzpp+ (2.2.3)Cantitatea de aer lichid rezult din bilanul termicz3i3 = zi8 + (z3-1)i2+(1-z)i1(2.2.4)z=1i8i2i3i3z1i2i + ) ( ) ( (2.2.5)2.2.3 I.F. ce utilizeaz drept agent frigorific un gaz2.2.3.1Instalaii ce funcioneaz dup un proces nchisInstalaii cu destindere adiabaticT1T0T 21 3413Fig. 2.2.3.1 Diagrama instalatiilor cu destindere adiabatican aceast instalaie, gazul este aspirat i comprimat adiabatic de la 1 la 2. Comprimarea sepoate realiza n mai multe trepte, cu rciri intermediare, realizndu-se n acest mod o mbuntiredinpunctdevedereenergeticaprocesuluidecomprimare.Dupcomprimareurmeazorcireagazului2-2lap=ct.,pnlatemperaturainiial,cuunmediudercire,deex.Apa.Urmeazrcirea2-3cuschimbtorulinterndecldurSi,simultancunclzireagazuluiceurmeazafiaspiratdecompresor3-1,urmeazdestindereaadiabaticagazului3-4ntr-undetantorDcucedareadelucrutehnic.Dupdestindere,gazulatingeotemperatursczutcucareintrnsistemul de rcire adic 2n schimbtorul de cldur 2n care se realizeaz frigul necesar. Gazul senclzete la p=ct., de la starea 4-3. Puterea frigorific obinut este proporional cu0pp.Puterea frigorific masic q0n = i3 i4Lucrul mecanic consumat l: l= (i1-i2) (i3 i4)Eficiena frigorific:) ( ) (4i3i2i1i4i3iln 0q = = c (2.2.6)Dac q0n= i3- i4= Cp(T3-T4)L = ( ) ( ) | |4T3TT 1T1 KKR2 (2.2.7)| | ) ( ) () (4T3T2T1TpC4T3TpC = c (2.2.8)deoarece CP=1 KR k(2.2.9)unde Cp cldura masic a gazului la p=ct. [J/Kg k]K = indicele transformrii adiabaticeR = constanta caracteristic a gazului [J/Kg k]Aceast I.F. se utilizeaz pentru puteri frigorifice mari. Eficiena acestor i.f. este destul deredus (sub 0,5)Instala ia cu laminareSchemainstalaieiestesimilarcuceaainstalaieicudestinderelacaredetentorulestenlocuitcuunventildelaminare.Ciclultermodinamicalinstalaieiconstdindouizobare,oizoterm i o izocor. P P0T21 6 45 SS14Fig.2.2.3.2Diagrama instalaiei cu laminareAre eficien economic redus, se utilizeaz la puteri frigorifice mici.Efectul de rcire termoelectricAcest efect de rcire a fost descoperit de ceasornicarul francez Peltier, care a observat c,n circuitul unui termocuplu, format din dou conductoare diferite, sudate n copete, galvanometruse nlocuiete cu o surs de curent, la o sudur apare o rcire i la cealalt o nclzire.Oschemarciriitermoelectriceestealctuitdinconductorul1i2sudatecontinuu.ncondiiile sensului curentului indicat, la un capt se dagaj fluxul de cldurcu , la temperatura Tci la cellalt capt se produce absorbia de flux de cldur0u , la temperatura T0.Nivelurile de energie ale electronilor celor 2 conductoare n contact sunt diferite. Trecereaelectronilordelaunnivelmaimiclaunnivelenergeticmaimaresefacecuabsorbiedeenergiedin afar i deci locul de contact se va rci: Fig. 2.2.3.3Diagrama efectuluide rcire termicEfectuldercireestereduslaconductoareiimportantlatermocupleformatedinsemiconductoare.Cldura schimbat cu mediul ambiant la locul de contact a 2 semiconductoare, prin efectulPeltier, se exprim cu relaia H = u I2 1 12 ,| | J t(2.2.10)unde I intensitatea curentului electric (A)- t - timpul (s2 1,H -coeficientulPeltier,cereprezintcantitateadecldurdegajatsauabsorbit la locul de sudare, cnd prin aceasta trece un curent cu intensitatea de 1 A, n timp de 1 s.Coeficientul lui Peltier, are relaia:( ) V2 1T2 1 2 1 , , , o = H(2.2.11)2 1,o - coeficientul mutual de for electromotoare n V/KT1,2- temperatura absolut a punctului de contact, n KFluxul de cldur dezvoltat prin efectul Joule-Lentz este:) (W2RIj = u (2.2.12)R rezistena total a termocupluluiI intensitatea curentuluiR= l (2S2S11+) (2.2.13)l,s1 ,s2 ,,,2 - lung., seciuni2 115Transferul de cldur, de la sudura cald la cea rece se expr. prin relaia:) (0TCT K = uunde K = | | K W2S2 1S1l1/ ) ( + (2.2.14)2 1 , - conductivitatea termic a braelor termocupluluiPuterea frigorific care se obine prin efectul Peltier:) (, 0TCT K2RI21I1 2 H = u (2.2.15)I0 opt =R1 2,H (2.2.16)Temperaturaminimasuduriireciseobinecndfluxuldecldurpu ,transferatprinconducietermic,vaechilibrafluxuldecldurextrasprinefectulPeltiermicoratdeefectulJoule- Lentz:j211 2 pu u = u,,(2.2.17)deci,Kj211 20TCTu u= ,(2.2.18)Dac introducem n expresia numrtorului, valoarea intensitii optime, se obine:KR 221 20TCT,max) (H= (2.2.19)Deci,20TKR 221 2CTKR 221 2CT0Tmin, ,minH =H =(2.2.20)Notm z =KR21 2,o- eficacitatea termocuplului z=o o2 (2.2.21)unde2 1o = o = o= coeficientul mutual al forei electromotoare= o1- conductivitatea electric a materialului termocuplului= conductivitatea termic a materialului termocupluluiEficiena instalaiei de rcire:P0u= c ; P- puterea consumatP = RI2+ | | W I0TCT1 2 o o ) )( ((2.2.22)Avantajele rcirii termoelectrice:- simplitatea construciei- lipsa de uzur- posibilitatea reglrii continue a temperaturii de rcire T0Dezavantaje:- costul ridicat al semiconductorului- fragilitatea termoelementelor de ocuri2.3. Clasificarea instalailor frigorifice cu vapori (I.F.V)Obinerea unor temperaturi de (-200C. . . . . . -900C) se realizeaz cu I.F.V, care pot fi:- cu comprimare ntr-o treapt;- cu comprimare n dou trepte;- cu comprimare n trei trepte;16- cu comprimare n cascad. Laacesteinstalaii ntimpulparcurgeriicicluluide funcionare, agentuldelucruischimbde dou ori starea de agregare,n vaporizator i condensator. n acest mod devine posibil reducereapierderilor,datoritireversibilitiitrasferuluide cldur,ntreagenticeledousursede cldurprin meninerea diferenelor de temperatur n limite acceptabile. Laschimbareastriideagregareprinvaporizatoareicondensatoare,coeficieniidetransfersunt ridicai i din aceast cauz schimbtoarele de cldur au dimensiuni relativ reduse.2.3.1 Instalaii frigorifice cu vapori cu o treapt de comprimare Ciclul ideal al I.F.V este ciclul Carnot inversat. TP T03 Ta3 2 lmin 2 T0 4 Lmin141 q0sVS4=S3S2=S1Fig 2.3.C1iclul CarnotLucrul mecanic (lmin) minim necesar pentru realizarea efectului frigirific q0 este diferit de ariadreptunghiului delimitat de izotermele T0 i Ta i de izotropele s2=s1 i s4=s3.PentruapreciereacilcluluiCarnotinversatseapeleazlanotiuneade eficienfrigorificdefinit sub forma 1min0> =lqf Pentrurealizareacicluluiuneiinstalaiifrigorificecucomprimaremecanicdevaporisuntnecesare cteva elemente principale i anume:- vaporizatorul 1, care este un schimbtor de cldur n care se obine efectul frigorific prinfierberea agentului la presiune constant, cu preluare de caldur de la mediul rcit;- compresorul3,careaspirvaporiiformain vaporizator,icomprimi-irefuleazsprecondensatorul 5;- ncondensatorul5areloccondensareacucedaredecldurspremediuldercireirobinetuldelaminare9,latrecerealacarelichiduliscadepresiuneaitemperaturacorespunztoare condiiilor din vaporizator. Ciclul teoretic cu strile fizice ale agentului n diferite puncte ale instalaiei este reprezentat nfig 2.1 i cuprinde urmtoarele transformri de stare a agentului frigorific:- comprimarea adiabatic ireversibil 1-2 ;- rcirea 2-2;- condensarea izoterm 2-3 ce se realizeaz izobar cedndu-se cldur mediului de rcire alcondensatorului de temperatur Ta < Tk- subrcirea3-4,alichidului,prinschimbinterndecldurcuvaporiiaspiraidinvaporizator sau cu ap de rcire;- laminarea izotalp adiabatic ireversibil 4-5;- vaporizareaizobar, izoterm5-1,princarese absoarbe clduraq0,delamediulrcit,detemperatur T0;- supranclzireaizobar1-1,prinschimbinterndecldur,saupetraseuldeconductdintre vaporizator i condensator. Mrimile principale, caracteristice, ale procesului de obinere a frigului sunt urmtoarele:- q0, capacitateafrigorificspecific,careexprimefectulutilalinstalaiei,reprezentndcantitatea de cldur preluat de un 1kg de agent de stare &&&&;17((

((

=kgfkcalkgkj5 1 0sau i i q(2.3.1)- Lucrul mecanic lf la comprimarea vaporilor((

((

='kgfkcalsaukgkj1 2i i lf (2.3.2)- Eficiena frigorific1 25 1 0'= =i ii ilqff (2.3.3) 2.3.2 Instalaiifrigorificecucompresiemecanicdevaporinmaimultetrepteilaminare n una sau mai multe trepte Obinereatemperaturiisub -250C,implicutilizareanmaimultetrepte,pentrucalaT0sczutraportuldecomprimarePk/P0crete,ceeacedetermincreterealucruluimecanicdecomprimare i implicit scderea eficienei frigorifice cf a instalaiei frigorifice, precum i cretereatemperaturii de refulare, cu repercursiuni asupra ungerii compresorului. Exist o diversitate de scheme de instalaii frigorifice n dou trepte care se deosebesc ntre eleprinmoduldercireavaporilorrefulaidinprimatreaptdecomprimare,inumruldelaminriale agentului lichid. ninstalaiilefrigorificeindustrialedemarecapacitate seutilizeazschemecucompresoareboosterizate,ncarercireaintermediaravaporilorrefulaidecompresoareledepeotreptserealizeaz n separator-acumulatoarele treptei superioare. Laminareaagentuluifrigorificsepoaterealizantr-otreaptdelaminare,ndoutreptesaucombinat,un anumit debit de agent ntr-o treapt i alt debit n dou trepte. Schemeledeinstalaiiceutilizeazcomprimareantrepteboosterizateilaminareantrepteofer din punct de vedere termodinamic performane ridicate n raport cu alte tipuri de scheme.182. 3.3 Instalaii frigorifice cu comprimare mecanic de vapori n cascadSeutilizeazpentruobinereatemperaturilorde -500C.... -600C.Acesteinstalaiifuncioneaz cu doi sau mai muli ageni frigorifici n cluri separate ntre care exist doar schimbde cldur. ncazuluneisingurecascade,primulcicluiA,numitdetemperaturnalt,realizeazvaporizarea n aparatul vaporizator-condensator, prelund cldura de la agentul din ciclul B, numitde joas temeratur. Ca ageni frigorifice n ciclul de temperatur nalt se pot utiliza NH3 ,R12, R40, R22, iar nciclul de joas temperatur R13, R23, etilen.2. 3.4 Instalaii frigorifice prin utilizarea absorbiei Producereatemperaturilorsczuteprinabsorbiesebazeazpeproprietilepecareunelelichide de a absorbi vaporii altor substane (ageni frigorifici) formnd o soluie binar omogen. Soluiabogatestenclzitn fierbtorul Fncareseintroduce clduraqFj/kg,generatdeunagentnczitor.VaporiideagentfrigorificdegajaidesoluiesuntcondensaincondensatorulR, rcit cu ap, n care se cedeaz cldura qR. Apoi agentul frigorific lichid este laminat n robinetulde laminare 2, iar n vaporizator se va obine efectul frigorific prin preluarea cldurii qe. Vaporii de agent formai sunt absorbii n absorbatorul A, de ctre soluia srac, care vine dinfierbtor prin robinetul de laminare 1. n absorber circul apa de rcire care preia cldura qA. PompaPtrimitesoluiambogitdinabsorbernfierbtor,cedndu-iechivalentulcaloricallucruluimecanic de pompare qP. Prinproceseledeabsorbieavaporilornabsorber,pompareasoluieibogatenfierbtorifierbereaacesteiacudegajaredevaporideagentfrigorific,serealizeazocomprimareavaporizareadinsprevaporizatorsprecondensator.Aceastcomprimaretermochimicesteanalogcomprimriiefectuatedecompresorncazulinstalaiilorfrigorificecucomprimaremecanicdevapori.Fig 2.3.3192.3.5 Instalaii frigorifice cu ejecie Deregulcaagentfrigorificseutilizeazapa,careprezintoseriedeavantaje:ieftin,netoxic, neinflamabil, cldur latent de vaporizare mare. Pentrucomprimareavaporilorrecideapsefoloseteenergacineticaburuluiviucaresedestinde n ejector. Aburul viu antreneaz prin ejecie n ajutajul convergent-divergent al ejectorului, vaporii recidin vaporizator mrindu-le presiunea de la P0 la Pk. Instalaiacuprindedoucicluriitreiniveledepresiuni:presiuneadefierberePF,decondensarePk i de vaporizare P0. Utilizareaejectoarelorprezintavantajele: construciesimpl,ieftin, frpiesenmicareaejectorului, siguran n exploatare, lipsa ungerii, ntreinere uoar i posibilitatea deplasrii ntregiiinstalaii n exterior fr necesitatea unei construcii de adpostire. Prezint ca dezavantaje: necesitatea aburului viu de antrenare, adaptarea dificil a instalaiei lavariaia parametrilor externi, reglarea dificil a puterii frigorifice.Dac se dispune de abur de priz de la turbine,utilizarea instalaiei cu ejecie poate conduce laavantaje economice i energetice i asigur utilizarea aburului n perioada de var, cnd consumuleste redus. Instalaiilefrigorificecuejeciesepotutilizadupdouschemediferite:cuutilizareaunuicondensator de suprafa i cu utilizarea unui condensator prin amestec.Instalaiilefrigorificecuejecieseutilizeazpentrurcireaunorsoluiiapoase,aapeiindustriale, n condiionarea aerului, n unele procese tehnologice din chimie, farmacie.2.4 Compresoare frigorificeSe clasific n urmtoarele tipuri:- compresoare mecanice cu jet sau ejectoare- termocluimiceCompresoare mecanice:- cu piston- turbocompresoareCompresoare cu micare rectilinie alternativ a pistonuluiSe clasific dup:1. Puterea frigorific pe care o realizeaz la 0= -10C i C= +25 C - compresoare foarte mici KW 6 35 00......... , = uFig. 2.3.4Fig. 2.3.520- compresoare medii KW 115 60........ = u- compresoare mari KW 350 1150....... = u- foarte mariKW 3500 u1. Dup agentul frigorific:- pentru amoniac-pentru ageni halogenai2. Dup gradul de etanare i acionare a compresorului:- deschise-capsulate (ermetice)-semicapsulate (semiermetice)3. Dup turaia arborelui motorului- cu funcionare lent, pn la 600 rot./min-cu funcionare rapid, 600-3600 rot./min-foarte rapide, peste 3600 rot./minDistribia compresoruluiEste constituit din supapele de aspiraie i de refulare. Supapele sunt autocomandate, adicdeschidereainchiderealorserealizeazdatoritforeidepresiuneiforeideapsareaunuiresort.Ansamblul biel-manivel1- picior; 2- corp; 3- capBiela este alctuit din fiierul 1, care se asambleaz cu bolul pistonului i din corpul 2 i capul 3asamblate cu arborele cotit. Biela fiind solicitat la flambaj i ntindere, trebuie s aib rezisten irigiditate; de aceea se execut cu seciune dublu T, eliptic sau cruce.Bielele se confecioneaz din oet carbon de calitate OLC 35 forjat sau turnat.Arborelecotitexecutmicareaderotaieitransmitepistonuluiprinintermediulbielei,energiaprimitdelamotoruldeantrenare.Arborelecotitreazempelagreprinintermediulfusurilor1.Manetoanele2saufusuriledebielsearticuleazcucapetelebielelor,iarbraelemanetoanelor3formeaz mpreun cu manetoanele manivela arborelui cotit. Contragreutile 4 echilibreaz maselen micare.Presetupa de etanare (presgarnitura)Areroluldeampiedicascpareavaporilordeagentfrigorificspremediulexterior,ctiptrunderea aerului n compresor pe lng arborele cotit, la compresoare de tip deschis.Reglajul puterii frigorifice a compresoarelor cu piston, cu micare rectilinie alternativSe realizeaz n funcie de variaia puterii frigorifice solicitate de la vaporizator.Puterea frigorific:| | W 60 Nn S42dovq0/ H = u ,(2.4.1)unde: N- nr. de cilindriid- diametrul cilindrului(m)S- cursa pistonului (rot/min)q0v puterea frigorific volumic (J/m3)Metodele de reglaj sunt n dou trepte: metode de reglaj continuu i metode de reglaj n trepte saudiscontinuu.Metode de reglaj n trepteReglajulprinpornireiopriresuccesivealcompresoruluiacioneazasupravolumuluidevaporiaspiraide compresor.Pornirileiopririleserealizeaz automat, cuajutorulunuipresostat carelapresiuneaminimavaporilordeclaneazmotorulelectricalcompresorului,iarlapresiuneamaxim deconecteaz motorul electric.Reglajul prin mers n gol21Serealizeazastfelnctcompresorulfiindnfunciunenulivreazvaporicomprimai.Seaplicblocarea2npoziiadeschisasupapelordeaspiraie,ilauncompresorcumaimulicilindri,scoaterea din funciune a acestora unul dup altul.Supapele de aspiraie pot s fie scoase din funciune prin mai multe metode ca:- deschiderea unei conducte de scurtcircuitare ntre refulare i aspiraie- blocareasupapelordeaspiraienpoziiadeschis,meninnd,fiediscuriledeetanaredistanate fa de scaun, fie supapa n ntregime ridicat.2.4.1 Compresoarefrigorificeutilizateninstalaiilefrigorificecucomprimaredevapori Dinpunctdevederealprincipiuluidefuncionarecompresoaresepotmprindoucategorii:- compresoare volumice, la care creterea presiunii se realizeaz prin micorarea volumuluin care sunt nchii vaporii;- turbocompresoare,lacarecomprimarease realizeazpeseamaforelorexecutatedeunrotorcupalete,asupravaporiloriatransformriienergieicinetice,astfelobinute,nenergie potential de presiune la trecerea prin stator.Compresoarele volumice se clasific n urmtoarele categorii:- cu pistoane n micare rectilinie alternativ;- cu pistoane rotative;- cu membran;- electromagnetice. Turbocompresoarele se clasific n urmtoarele categorii:- centrifugale- axiale Mrimileprincipalececaracterizeazfuncionareaunuicompresorcupistonnmicarerectilinie alternativ sunt:- debitul volumic real Dvr|m3/h|=Dg- Dg |m3/h| este volumul geometric generat de pistoane timp de o or- puterea electric total consumat N|kw|;- puterea frigorific |0 = Dg qovunde q0|kcal/m3| este capacitatea frigorific volumic funcie de caracteristicile ciclului frigorific. Temperaturileagentuluifrigorificncicluriledereferinnormalistandardsuntredatentabelul de mai jos:Ciclu de referin Temperaturi Simbol Normal Standard Vaporizaret0-100C -150C Aspiraietas-100C -150C Condensaretk +250C+300C Subrciretsr +150C+250C Compresoarele frigorifice cu piston n micare rectilinie alternativ au atins un grad ridicat deperfeciune i rmn cele mai utilizate pn la debite de circa 1500m3/h. Compresoarelerotetivesuntutilizatentrepteledejoaspresiuneacircuitelorpolietejateiprezint o serie de avantaje fa de compresoarele n micare rectilinie alternativ:- gabarit i greuti mai mici;- lipsa supapelor;- echilibrare bun;- siguran n exploatare.22 Compresoarelecentrifugaleiaxialesefolosesccuprecderendomeniulputerilorfoartemari. Compresoareleelicoidaleserealizeazpentruputerifoartemariiprezintposibilitateareglriinlimitelargiaputeriifrigorifice,precumiposibilitateafuncionriilarapoartemaridecomprimare de pn la 202.5 Scheme de alimentare a vaporizatoarelor Unrolimportantasupracalitiifriguluiprodusljoacmoduldecirculaieaagentuluifrigorific prin vaporizator. Dup starea agentului frigorific la ieirea din vaporizator exist dou moduri de alimentare avaporizatoarelor:a) cu supranclzirea vaporilor la ieirea din aparatb) cu stare bifazic a agentului la ieire din aparat (sau cu recirculare). ncazul(a),alimentareaculichidserealizeazdirect,prinrobinetuldelaminaredatoritdiferenei de presiune dintre condensator i vaporizator (pk- p0). Alimentareadirectprinrobinetuldelaminare,seutilizeazninstalaiilefrigorificedecapacitate redus, prezentnd avantajele simplitii n construcie i uurinei automatizrii. Prezint i dezavantaje i anume:- coeficient redus de transfer termic global la vaporizator- necesitateamodificriireglajelornfunciedesezoncaurmareavariaieipresiuniidecondensare Alimentareavaporizatoarelor,ncazul(b),ncarela ieireagentulseaflnstarebifazic,adic numrul de recirculari este superior valorii unitate se poate raliza prin gravitaie i termosifon,utiliznd separator de lichid, sau prin recirculare forat utiliznd separator - acumulator i pomp. Separatoruldelichidasigurautorecirculareaagentuluifrigorificdatoratdifereneidintredensitileacestuianaparativaporizatoriadifereneidecotedemontajnraportcuvaporizatorul.Numrulderecirculridepindedeintensitateavaporizrii,diferenadecoteidecderile de presiune la curgere.Fig. 2.5.1Schema (a) i ciclul real(b) pentru instalaia frigorific cu comprimare mecanic devapori cu alimentarea vaporizatorului prin gravitaie i termosifon23 Sistemul prezint ca dezavantaje:- necesitatea montrii pentru fiecare vaporizator a cte unui separator de lichid;- dificultidesupravegheredectrepersonaluldeexploatare(supapadelaminareesteamplasat lng vaporizator, departe de sala de maini). Recirculareaforataagentuluifrigorificlichid,cupompeprezintoseriedeavantajenraport cu celelalte sisteme de alimentare:1) poziia separatorului nu mai este dependent de cea a vaporizatorului;2) se pot alimenta mai multe vaporizatoare de la acelai separator-acumulator;3) simplificarea instalaiei;4) obinerea unor coeficieni mari de transfer termic. Pentru asigurarea unei alimentri corecte cu agent frigorific la fiecare vaporizator n parte seprevd intrare robinete de laminare.Instalaii frigorifice cu rcire direct i indirect (cu agent intermediar) Instalaii frigorifice la care rcirea produselor se realizeaz direct la vaporizator sunt denumiteinstalaii cu rcire direct.Instalaiifrigorificecurcireindirectesuntacelealacarercireaaeruluisauaproduselorserelizeaz prin intermediul unui agent intermediar lichid. Rcirea direct prezint o serie de avantaje fa de metoda indirect cum ar fi:- consum de energie redus (prezint T0 mai ridicate);- investiie mai ieftin (lipsa instalaiei cu agent intermediar)- inerie termic a instalaiei redus (poate fi i dezavantaj la opririle accidentale) Ca ageni intermediari se utilizeaz: soluii apoase de propilenglicol, etilenglicol, alcool etilic,clorur de calciu, clorur de magneziu.Instalaii cu compresie mecanic de vapori n mai multe trepte: fig 2.5.1; 2.5.2; 2.5.3; 2.5.4.Automatizarea pomprii agentului frigorific de joas presiune Automatizarea alimentrii cu lichid a tuturor vaporizatoarelor de pe un ntreg circuit de joaspresiune din cadrul unei instalaii frigorifice se realizeaz cu elemente de automatizare aferente unuisingur separator-acumulator.Fig. 2.5.2 Schema(a) si ciclu(b) pentru instalaia frigorific cu comprimare mecanic de vapori sialimentarea vaporizatorului prin pompe.24 n cazul alimentrii cu robinete termostatice sau prin autorecirculare, fiecare vaporizator esteprevzut cu dispozitive de automatizare a alimentrii cu lichid.Recirculareaforataagentuluifrigorificdejoaspresiunesepoaterealizacontinu,cuajutorulpompelor, sau discontinuu prin recipientele pompelor (RP).Recirculareaprinpompemecaniceacionateelectric(pompecentrifuge,cupiston,curoidinate etc.). PompeleP1iP2(vezischema),suntmontatelaunnivelsuficientdesczutnraportculichiduldinseparator-acumulator,pentruaevitapericolulcavitaieiifierberealichiduluilaaspiraie n ele. Rolul de protecie mpotriva cavitaiei l au presostatele difereniale 4, respectiv 7. Robineteledereinere5i6aroluldempiedicarentoarcerealichiduluinseparatoracumulator, prin pompa care eventual nu funcioneaz (rezerva). ntrerefulareapompeloriparteadevaporiaseparatorului-acumulatoruluiesteprvzutrobinetulprincipal8,pilotatderegulatoruldediferendepresiune9careasiguro Ap=ct.lafiecarevaporizator,ntrepunctuldinaintearobinetulidelaminare iieireadinvaporizatorindiferent de sarcina termic a celorlalte vaporizatoare. Pe separator-acumulator sunt montate trei relee de nivel: LPI , LCI , LPII (la nivelul de lucru ide alam superioar i inferioar). Regulatorulniveluluidelichiddelucrucomandrobinetulelectromagnetic1,carepiloteazrobnetulprincipal2. Cndniveluldelichid atingevaloareaminimdelucru,regulatorulcomanddeschidereapilotuluiisedeclaneazdeschiderearobinetuluipresostatului2(N),dealimentareculichidaseparatorului-acumulator.Cndniveluldelichidatingevaloareamaximdelucru,regulatorulcomandnchidereapilotuluiiprinaceastanchiderearobinetuluidealimentereculichid. Protecia mpotriva umplerii periculoase cu lichid a separatorului-acumulator este asigurat dereleul LPII , semnaliznd sonor i luminos i comandnd oprirea compresoarelor. Protecia mpotriva golirii excesive este asigurat de presostatele diferniale 4 i 5 i de releulde nivel inferior LPI , semnaliznd atingerea acestuia i comandnd oprirea pompelor. Agentulfrigorificlichidrefulatdepompeajungeajungenvaporizatoareprinrobineteledelaiminare10,iarrentoarcereaamesteculuibifazicnseparator-acumulator,sefacepeseamadepresiunii create de compresoare. Echilibrareareeleidealimentareavaporizatoarelorsefacelapornireainstalaiei,prinreglarea individual a robinetelorde laminare de la fiecare vaporizator, la valori constante dac nuexist variaii de sarcin frigorific. Uneoripeconducteledealimentareculichiafiecruivaporizatorpotfimontaterobineteelectromagnetice 11, comandate de termostate de camer. n separator-acumulator are loc separarea licidului i uleiului i aumularea acestora. La fiecare separator-acumulator, se montez dou pompe, una fiind de rezerv.Schema electric (vezi fig. 2.1.6) de comand a pompelor se ralizeaz astfel nct defecteareaunei pompe cealalt s intre automat n funciune, printr-un circuit logic SAU. n regim manual M, butonele BP1 ; BP2 ; BO1 ; BO2 vor comanda contactoarele C1 i C2. nregimautomatAcomutatorulK1iK2peR,daccelpuinuncontactdincircuitullogicestenchisC1(bobina)estealimentatpetraseul:fazSAU,IRT,contactulaalluiK1,bobina C1, nul i P1 pornete. ConcomitentestealimentatbobinaRTprinintermediulSAU,contactulpresostatuluidiferenial PD1 contactul d al lui K1-nul. DacP1estenstaredefuncionare,atuncintr-operioaddetimpmaimicdecttemporizareareleuluiRTsestabiletediferenadepresiunenecesar(R-A),contactulPD1,sedeschide ise ntrerupe alimentarea bobine releului RT. n astfel de cazuri P1 funcioneaz iar P2esterezerv.25 Dac P1 se defectez iar AP (R-A) scade sub valoarea necesar, contactul PD1 se nchide, iarRTestesubtensiune.Duptemporizare,RTdeschide1RT,oprindalimentareaC1,P1seoprete,2RT se nchide i princontactul f al lui K2 se alimenteaz bobina C2, care pornete P2.Recirculareaperiodiccurecipienidepompaj:utilizeazcasursdepresiune,presiuneadecondensare i cuprinde dou etape: de drenare i de pompaj. Reglareaalimentriicuagentasupapeidelaminaresefaceprinreglareaniveluluicuunregulatorelectronic(LCI)denivel10,carecomandlaatingeraniveluluiminimdelucrudeschiderearobinetuluipilot1,deschizndu-serobinetulprincipal2.laatingereaniveluluimaximde lucru se comand nchiderea robinetului principal2. nivelul maxim de alarm este semnalizat determostatul8alcruibulbestemontatpeodeviaieaseparatorului.ntresupapadelaminareirecipientul depompajexistdouconductedelegtur,unapentrucurgerealichiduluipecareseafl robinetele 5a i 5b i una pentru agalizare pe care este montat robinetul principal 9, pilotat derobinetul electromagnetic 11. Pentrumeninereauneipresiunidepompareconstante(apeox.4bari)peconductadintrerefularea compresorului i partea superioar a recipientului de pompaj, se monteaz un regulator depresiune 3. Pe recipientul de pompaj sunt montate releele electronice de nivel 6 i 7 care comandrobinetele pilot 4 respectiv 11. Dacrecipientuldepompajestegol,releul6comandprinintermediulCCdeschiderearobinetului9,meninndnchisrobinetulelectromagnetic4.Lichidulcurgeliberdinsupapadelaminare n recipientul de pompare prin 5a. Cnd nivelul ajunge la (LCH) limita maxim, releul 7comand nchiderea lui 9 i 11 i deschiderea lui 4. Vaporii cu presiune ridicat trec n recipientulde pompare i evacueaz prin 5b lichidul ctre vaporizator. Cnd nivelul lichidului a ajuns la limita inferioar releul 6 comand dechiderea robinetului 11i deci a robinetului 9 i nchiderea lui 4. Presiunea se egalizeaz, urmnd umplerea cu lichid a recipientului de pompare .a.m.d. Aceast schem prezint dezavantajele:- se produc vibraiiputernice n conducte;- robinetele de serviciu au durat de serviciu redus;- eficien redus (vaporii calzi de la refulare curg n recipentul de pompaj).Fig. 2.5.3 Schema electric a circuitului de comand a funcionrii pompelor262.6 Ageni de lucru ai instalaiilor frigorifice2.6.1 Clasificarea agenilor frigorifici Ageniifrigorificisuntfluidelecarerecirculateninstalaiafrigorificabsorbclduralapresiuniitemperaturijoaseiocedeazmediuluinconjurtor(aeruluisauapeidercire)lapresiuni i temperaturi ridicate. n general un agent frigorific trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:- presiunea de vaporizare (fierbere) s fie superioar presiunii atmosferice dar apropriat deaceasta, pentru a nu permite patrunderea aerului n instalaie pe la eventualele neetaneitin vaporizator.- presiuneadecondensare,sfieredus,pentruanuseimpuneutilizareadecompresoare,conducte i armturi supradimensionate (pentru creterea q mecanic i evitarea pierderilorde agent.);- puterea frigorific specific ct mai mare (pentru a uura transportul unei cantiti ct maimari de cldur cu o cantitate ct mai mic de fluid.);- clduraspecificalichiduluifrigorificctmairedusnvedereamicorriipierderiicauzate de ireversibilitatea procesului de laminare;- volumspecificctmaimic,spreanuimpuneconductedeaspiraiecuseciunimariicompresoare cu debite volumice mari;- s nu aib vscozitate mare, ntruct aceasta ar impune consumuri mari de energie pentru aasigura circulaia fluidului n instalaie;- s nu prezinte pericol de inflamabilitate i toxicitate;- stabilitate chimic i pasivitate la coroziune;- cost redus.Agenii frigorifici ai instalaiilor frigorifice se grupeaz n mai multe categorii:- agenifrigorificicutemperaturicobortelavaporizare,lapresiuneatmosfericnormal,utilizat n instalaiile frigorifice cu comprimare mecanic de vapori;- aerulprecumialtegazeavndtemperaturijoasedevaporizare,folositeninstalaiilefrigorifice cu comprimare de gaze i n cele cu turbionare;- soluii ale diferitelor substane utilizate n instalaiile cu absorbie;- apa utilizat n instalaiile cu ejecie.Fig. 2.5.4 Schem de principiu a automatizrii alimentrii vaporizatoarelor cu recipient de pompaj272.6.2 Caracteristicile agenilor de lucru ai instalaiilor frogorifice cu comprimare de vapori Ageniifrigorificifolosiininstalaiilefrigorificecucomprimaredevaporitrebuiesndeplineasc condiiile:- s prezinte presiuni convenabile la temperaturi de vaporizare i de condensare utilizate;- s aib cldur latent de vaporizare ct mai mare;- s aib densitate mare;- s prezinte vscozitate redus;- s fie inofensivi fa de corpul omenesc;- s nu prezinte pericol de inflamabilitate i de explozie;- s nu fie corozivi;- s aib pre de cost sczut. Dup proprietile fizice, se deosebesc trei categorii de ageni frigorifici:- cu temperatura de vaporizare ridicat (>00C) ca freon 11, 21, 113, 114;- cu temperaturi de vaporizare medie (00C. . . . . . . . -700C) ca amoniacul, freon12, freon22,clorur de metil i oxid de sulf;- cu temperatur de vaporizare joas (< -700C), ca etilen, freon13, freon23. Se pot prezenta caracteristicile unor ageni frigorifici utilizai pe scar larg n tehnica friguluimodern.AmoniaculNH3,areutilizareninstalaiile frigorificeindustriale,ntruct arecldurlatentdevaporizaremare,nuestesensibillaumiditateaconinutninstalaiiidposibilitateadedepistare a neetaneitiilor prin mirosul specific uor de sesizat. Aredejavantajuulcdegajriiledeamoniac,afecteazcalitateaalimentelorconservateprinfrig i prezint pericol de intoxicare, este exploziv i inflamabil la concentraii de 16,5 . . . . .26,8% amoniac n aer. Amoniacul se livreaz n butelii i se folosete la compresoarele frigorifice cu piston de puteremedieimarepentrutemperaturidevaporizaredepnla -700C.Conductelepentruamoniacseconfecioneaz din cupru.Bioxidul de sulf SO2 are temperatura normal de vaporizare relativ ridicat (-10,10C), ceea cepermitemeninereaunorpresiuniredusencondensatorlatemperaturiledecondensare,apropiatedetemperaturamediuluiambiant.Nuesteinflamabiliesteagresivnraportcucuprulialiajelesale.SO2arecldurlatentdevaporizarede2,5-3orimaimicdectaamoniacului;estefoartetoxic pentru organism.ClorurademetilCH3ClestemaiputinduntoareorganismuluidectamoniaculiSO2.Nucorodeazoelulialiajelesale,darnprezenaapeiataczincul,aluminiulimagneziul.Seutilizeazninstalaiideputerimiciimijlocii,maiputinnindustriaalimentardincauzatoxicitii ridicate.Bioxiduldecarbon CO2estefolositnprincipalninstalaiiledeproducereagheiiuscate(zpad carbonic). Este neinflamabil, netoxic i neutru n raport cu metalele. Dezavantajul constn aceea c temperatura critic conduce la presiuni ridicate n condensator.Freoniisuntutilizaintehnicafriguluidatoritavantajelorpecareleprezint ianume:nusunt toxici, au inflamabilitate redus, sunt neexplozivi i prezint neutralitate chimic. Freonii reprezint derivai dublu halogenai ai hidrocarburilor saturate (CnH2n+2), obinui prinnlocuireaparialsaucompletaatomilordehidrogenprinatomidefluorsaubrom.Formulageneral a freonilor este CnHxFyClzBru, unde x+y+z+u = 2n+2. NotaiaprescurtatafreoniloresteF-NsauR-N(refrigerent),Nfiindnumrulfreonuluiformat din dou sau trei cifre care se stabilete dup urmtoarele reguli:a) la derivaii fr atomi de hidrogen (x=0) prima cifr (dac N este format din dou cifre) sauprimele dou cifre (dac N este format din trei cifre) definesc hidrocarbura n modul urmtor: 1 -pentrumetan(CH4);11 -pentru etan(C2H6);21 -pentrupropan(C3H8);31 -pentrubutan(C4H10).28b) laderivaiicuatomidehidrogen(x=1,2,...),numrulacestoratomiseadaugnfelulurmtor: la derivaii metanului la prima cifr, iar la ceilali derivai la cifra a doua; exemple:freonul CHFCl2-monofluordiclormetan; (R21) i freonul C2H3F3-trifluormetanc) la derivaii cu atomi de brom (u=1,2,...), dup numrul principal se pune litera B dup care sescrie numrul atomilor de brom; exemple: freonul CF2Br2 R-12B2. Seremarcfaptulc,lareducereanumruluiatomilordehidrogen,scadeinflamabilitateaipericoluldeexplozie.Lacretereanumruluiatomilordefluorscadetoxicitateaiaciuneacoroziv. Freonii prezint urmtoarele dezavantaje:- vscozitate redus ce favorizeaz scprile- au densitate ridicat ceea ce determin creterea rezistenelor hidraulice prin conducte- atac garniturile de cauciuc i se recomand ca material sevaritul sau cauciucul freonizat Domeniile de utilizare a principalilor freoni sunt:- freonulR-11(CFCl3)sefoloseteninstalaiiledecondiionareaaeruluipentrutemperaturi moderate de evaporare, precu i n instalaiile de pompe termice, n instalaiilefrigorifice avnd o putere frogorific peste &&&&&&- freonul R-21, CHFCl2 este recomandat pentru obinerea unor temperaturi moderate (~00C)n pricipal, pentru condiionarea aerului i rcirea apei;- freonul R-22, CHF2Cl se utulizeaz n instalaiile frigorifice cu o treapt (pn la - 400C)ctindoutrepte(pnla -600C)utilizatenspecialpentrucongelareaproduseloralimentare- freonulR-12CF2Cl2,sefolosetelainstalaiilefrigorificentr-otreaptechipatecucompresor cu piston, pentru t0 > - 400C, precum i la cele cu turbocompresor pentru t0 > -800C;- freonul 142, C2H3F2Cl, se utilizeaz la instalaiile de pompe termice, precum i n cele decondiionare a aerului avnd o temperatur ridicat de condensare (60 -700C) la o presiuneredus de condensare.- Freon R-143 CH3- CF3 sau C2H3F3 (triflouretan) se utilizeaz n instalaiile frigorifice cu otreapt. Formeaz cu aerul amestecuri inflamabile. Temperatura normal de vaporizare a lui R-143este de - 47,60C. Freonii R-11, R-22, R-142, R-143, sunt cu temperaturi de vaporizare medie.Freonii cu temperatur joas de vaporizare sunt urmtorii:- freonul R13 CF3Cl, este folosit n instalaiile frigorifice cu mai multe trepte ct i la cele ncacad, pentru obinerea unor temperaturi sczutepn la - 1000C- freonulR-14CF4,seutilizeazninstalaiilefrigorificentreptesauncascad,pentruobinerea unor temperaturi de -1000C -1400C. ncalitatedeagenidelucruaiinstalaiilorfrigorificesefolosesc amestecuriazeotropealctuite din doi componeni.Aceste amestecuri au proprieti sensibil diferite de cele ale componenilor. Exemple de amestecuri azeotrope cu perspective de utilizare n tehnica frigului:- freonul 500 este un amestec azeotrop compus din 26,2% freon &&&&- freonul 502, este un amestec azeotrop compus din 51,2% freon-115 i 48,8%freon-22,utilizat pentru obinerea temperaturilor medii i joase. Utilizarea acestui agent permite reducerea consumului de energiecu 10. . . . 15% n raport cuR-12 ca urmare a reducerii raportului de cretere a presiunii.2.6.3 Caracteristicile agenilor frigorifici ai instalaiilor frigorifice cu absorbie Instalaiilefrigorificecuabsorbiepermitutilizareaagenilordelucrupentrucareexistabsorbani corespunztori. La aceste instalaii este obligatoriu respecterea urmtoarelor condiii suplimentare:29- cldur de vaporizare ct mai mare pentru reducerea gabaritului schimbtoarelor de clduri conductelor, precum i a debitului de agent;- vites de absorbie mare, pentru reducerea dimensiunilor absorbitorului;- cldurspecificmicaabsorbantuluipentrureducereasuprafeeidenclzireaschimbtorului de cldur;- diferenmicdepresiunentrecondensatorivaporizator,pentrureducereaconsumuluide energie necesar pentru pomparea soluiei- diferenamarentretemperaturilenormaledevaporizarealeagentuluidelucruiabsorbantului. n instalaiile frigorifice cu comprimare termochimic se utilizeaz urmtorii ageni de lucru iabsorbani:- soluie hidroamoniacal compus din agentul frigorific amoniacul (NH3)i absorbantul apa(H2O) este utilizat pentru obinerea unor temperaturi de 0 -600C ct i n cele de pompedecldur.Diferenamicde1330Cntretemperaturilenormaledevaporizarealecomponentelor,determinoantrenareasolventuluiimpunndu-seastfelrectificareasoluiei.- soluiadebromurdelitiuavndagentfrigorificapaicuabsorbantbromuridelitiu(LiBr), se folosete n instalaiile frigorifice la nivel de conditionare aerului i rcire a apei,pentru realizarea unor temperaturi de (0. . . . . +100C). ncazulinstalailordepompetermiceseutilizeazncalitatedeagentsoluiiledeNaOH,KaOH i CaCl2, apa fiind agentul caloric.2.6.4 Ageni intermediari Pentru transportul frigului de la generatorul de frig la consumator se utilizeaz ageni purttoride frig (intermediari) care s satisfac urmtoarele cerine:- stabilitate chimic;- toxicitate redus, imflamabilitate i lipsa pericolului de explozie;- temperatur sczut de congelare;- vscozitate redus pentru reducerea pierderilor hidraulice la circulaie prin conducte;- cldura specific mare pentru reducerea debitului de agent intermediar; Lanivelulfriguluimoderatseutilizeazcaageniintermediarisrurile,adicsoluiiledeclorur de sodiu (NaCl) i clorur de calciu (CaCl2)n ap. Ca agent intermediar se pot folosi lichidele de tip antigel de tipul soluiei de etilerglicol pentrutemperaturi de -750C.30Capitolul III3. Reglarea automat a mrimilor fizice ale instala iilor frigorifice ncazulinstalaiilorfrigorifice,scopulprincipalalreglriiautomateestemeninereanlimitele impuse a temperaturii mediului rcit. Pentruasigurarearegimuluidefuncionarealinstalaieipoatefinecesarnsireglareaautomataaltormrimifizice,capresiuneadevaporizare,presiuneadecondensare,supranclzireavaporilordeagentfrigorificnvaporizatornivelullichiduluindiverserecipienteetc. La instalaiile de climatizare se reglez i umiditatea aerului.3.1 Reglarea temperaturii mediului rcit Rolul instalaiilor frigorifice este reducerea temperaturii mediului rcit i meninerea acesteian limite impuse . Reglarea temperaturii poate fi:a) cu acionare continu |f = |1 + |2b) cu aciune bipoziional |f > |1 + |2( )dt dtf fmed} }+ = =0 00 02 10 01 1 (3.1.1) toC tmaxtmin|]|1 + |2o1o2o o(min) Fig.3.1 Diagrama de reglare a temperaturiiReglarea temperaturii camerlor frigorifice cu rcire direct Atuncicndrcireasefacedirectdectrevaporizatorulplasatnacestscopncamerafrigorific reglarea automat a temperaturii camerei se poate face n mai multe moduri, dintre carese menioneaz urmtoarele:- cu regulator de temperatur bipoziional care comabd un robinet electromagnetic situat peconducta de agent frigorific lichid nainte de robinetul de laminare- cu regulator de temperatur bipoziional care comad un robinet electromagnetic situat peconducta de vapori la ieirea din vaporizator- cu regulator de temperatur bipoziional care comad pornirea i oprirea sau trecerea pe oturaie redus a motorului electric al ventilatrului, sau al compresorului.- cuoschemdereglarecontinuncaresecomandmodificarea turaieimotoruluiventilatorului. Schemaprezintavantajulcestesimpl,costrelativmiciarrobinetulelectromagnetic(REM) plasat pe comducta de lichid are diametrul mic.31 PrezintdezavantajulcdupnchidereaREM,lichidulrmasnvaporizatorcontinusseevapore,iarrcireacamereifrigorificecontinuunanumittimpdupcet0acobortsubvaloareaprescris. Scema prezint avantajul c dup nchiderea REM, p0 crete iar evaporarea agentului frigorificncetez, astfelnct,oscilaiiletemperaturiidincamerafrigorificauamplitudinemaimicdectn cazul (a). Pentrua proteja vaporizatorul contra depirii presiunii maxime admise este prevzut supapadesiguran 8. PrezintdezavantajulcREMmontatpeconductadevaporiarediamerulniminalmaimaredect unul pentru lichid. La camerele frigorifice cu circulaie forat a aerului este posibil ca regulatorul bipoziional detemperaturscomandepornireaioprireaventilatorului.Cndventilatorulfuncioneazseintensificschimbuldecldur,astfelnctvaporizatorulpreiadincamerafrigorificocantitatemai mare de cldur, dect atunci cnt ventilatorul este oprit. Schemapoatefiaplicatncazulinstalaiilorcuosingurcamerfrigorific,astfelnctregulatoruldetemperaturbipoziionalcomanddirectpornireaioprireamotoruluielectricalcompresorului. nschemp0estereglatderegulatoruldepresiune5,acruireferinestefurnizatderegulatoruldetemperatur4.DactemperaturadincamercreteTCvamicoravaloareaderefeerinaluip0,iarPCvacomandamrireaseciuniidetrecerearobinetuluidereglare7.Consumul de energie al instalaiilor frigorifice cu reglare continu este mai mare dect al celor cureglarebipoziional,curegulatormontatpeconductadeieiredinvaporizator,nspecialcndsarcina termic este redus.Reglarea temperaturii camerelor frigorifice cu rcire indirect Temperaturacamerelorfrigorificercitecuagentintermediarlichidpoatefimeninutnlimiteleprescrisefolosindunsistemdereglarebipoziionalsaucuaciunecontinu.Reglareabipoziional este mai economic, dar mai puin precis. n fig. 2.4.3 este prezentat o modificare a schemei din fig. 241, n care se aplic o reglare ndublcascad,TC6impunereferinpentruTC5(regulatorultemperaturiiaeruluirece)insuflat,iaracesteimpunereferinreulatoruluidepresiunedevaporizare(PC).Schemaprezintavantajulc permite s se impun o limitare inferoar a temperaturii aerului insuflat, care poate fi necesar deexemplupentru aprevenidepunereasub forde zpad avaporilordeapncanaleledeaersa asuprarcirii obiectelor din camar care se gsesc n calea curentului de aer.3.2 Reglarea temperaturii agentului intermediar Temperaturaagentuluiintermediarlaieireaadinrcitorpoatefireglataplicndaceleaiprincipiicaeaufostfolositelaeglareatemperaturiidincamerelefrigorificecurciredirect.Vaporizatorul rcete agentul intermediar iar detectorul de temperatur se montez pe conducta deieire a agentului intermediar (fig. 3.2 a). Robinetul de reglare poate fi montat pe conducta de lichid(fig.3.2 a), pe conducta de vapori (fig.3.2 b) sau pe conducta de ocolire (fig. 3.2 c). Scema din fig.3.2 c se poate folosi atunci cnd variaia sarcinii frigorifice este sub 30 % din cea nominal.323.3 Reglarea umiditii aerului Umiditateaaeruluiseregleaznspecialncamerelecuaercondiionat,iaruneoriincamerele frigorifice. Umiditatea aerului din camera frigorific are tendina s scad, datorit condensrii vaporilorde ap din aer n contact cu suprafaa elementelor de rcire i n special atunci cnd debitul de aerproasptprimitdinexteriorestemic,esteposibilcaumiditatearelativaaeruluisfiemaimicdect cea necesar din punct de vedere tehnologic sau pentru confortul persoanelor. Reglareaumiditiiiatemperaturiiaeruluisefaceconformfig.3.3.1ncareregulatoruldetemperatur bipoziional comand intrarea agentului frigorific, iar regulatorul de umiditate comandinjecia de ap pentru umezire. n instalaiile de condiionare a aerului, n timp de var, este necesar eliminarea unei aumitecantiti de vapori de ap din aerul aspirat din mediul exterior (fig. 246a).Aerul este aspirat din exterior cu tA i umiditatea A. Pentru a se obine n camera frigorific tE i Eeste necesar ca aerul aspirat s fie rcit la umiditate absolut constant preia n punctul BC curbei = 100%, apoi s fie rcit pn n punctul C.Fig. 3.2Reglarea temperaturii agentului intermediarFig. 3.3.1 Reglarea automat a temperaturii si umiditiiFig. 3.3.233 Pe traseul BC are loc condenssarea parial a vaporilor de ap. Aerul insuflat este nclzit pnla ts, astfel c dup amestecarea cu aerul din camera condiionat, se obine starea corespunztoarepunctului E (tE, E). Dacs-arurmrinumaireglareatemperaturiifrasereglaumiditatea,estesuficientsseracesc aerul insuflat pn n D' la starea C, urmat de nclzirea de la C la D sunt necesare pentrueliminareaexcesuluideumiditate.Dac aeruluiexterior