Podstawowe zagadnienia chłodnictwa – problemy eksploatacyjne układów sprężarkowych

Przebieg charakterystycznych linii na wykresie Moliera:
izobara – linia stałego ciśnienia czyli p = const (1)
izentalpia – linia stałej entalpii, h = const (2)
izoterma – linia stałej temperatury, t = const (3)
izentropa – linia stałej entropii właściwej, s = const (4)
izochora – linia stałej objętości, v = const (5)

Rysunek 1. Ideowy schemat prostego sprężarkowego układu chłodzenia

a – parownik; b – sprężarka; c – skraplacz; d – zawór rozprężny

1 – 2 sprężanie izentropowe; 2 – 3 izobaryczne ochładzanie oraz izobaryczno - izotermiczne skraplanie; 3 – 4 izentalpowe dławienie; 4 – 1 izobaryczno – izotermiczne wrzenie

Rysunek 2. Zasada budowy układu Moliera oraz przebieg linii charakterystycznych dla przemian termodynamicznych

Katalog podstawowych pojęć, będziemy rozszerzali w dalszej części niniejszego tekstu. Definicje te powrócą podczas analizy sprężarkowego obiegu chłodniczego.

Zasadniczo układ chłodniczy dzielimy na stronę wysokiego i niskiego ciśnienia. Sprężarka sprężając suchą parę czynnika jest elementem granicznym obu stref, z drugiej strony jest nim zawór rozprężny, którego zadaniem jest dławienie ciśnienia tłoczenia sprężarki do ciśnienia ssania – parowania czynnika chłodniczego. W całej przestrzeni wysokiego ciśnienia panuje względnie takie samo ciśnienie. Stronę tę nazywamy tłoczną lub tłoczeniem. Podobnie w strefie niskiego ciśnienia ciśnienie jest to samo. Stronę tę nazywamy ssawną. Inaczej rozkłada się temperatura w układzie. W sprężarce przegrzana para o temperaturze nieznacznie wyższej niż temperatura odparowania podczas sprężenia jest podgrzewana do temperatury tłoczenia. W skraplaczu dochodzi do ochłodzenia cieczy i pary do temperatury skraplania. Następnie w rurociągu prowadzącym do zaworu rozprężnego dochodzi do dalszego przechłodzenia cieczy czynnika chłodniczego.