Introduzione alla refrigerazione
Fonte: Alexander S Rattner e Christopher J Greer; Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Nucleare, The Pennsylvania State University, University Park, PA
Questo esperimento dimostra i principi della refrigerazione a compressione di vapore. Il ciclo di compressione del vapore è la tecnologia di refrigerazione dominante, che si trova nella maggior parte dei frigoriferi, congelatori, sistemi di condizionamento dell'aria e pompe di calore. In questo ciclo, il raffreddamento (acquisizione di calore) si ottiene con l'evaporazione a bassa pressione del refrigerante. L'energia termica assorbita dall'evaporazione viene respinta nell'ambiente circostante attraverso la condensazione del refrigerante ad alta pressione. Il lavoro meccanico viene applicato nel compressore per sollevare il fluido di lavoro dalla bassa all'alta pressione.
Mentre la tecnologia di refrigerazione è onnipresente, l'imballaggio nascosto e il funzionamento autonomo della maggior parte dei frigoriferi rendono difficile apprezzare i principi operativi e la funzione dei componenti chiave. In questo esperimento, viene costruito un rudimentale frigorifero a compressione di vapore. Il compressore viene azionato manualmente con una pompa per biciclette, consentendo un apprezzamento intuitivo del funzionamento del ciclo man mano che lo sperimentatore diventa parte del sistema. Le pressioni e le temperature dei componenti risultanti possono essere interpretate in termini di diagrammi termodinamici T-s e P-h, che catturano la variazione delle proprietà del fluido dagli stati liquido-vapore (durante l'evaporazione e la condensazione).
Attenzione: questo esperimento coinvolge sistemi a pressioni elevate e l'uso di refrigeranti, che possono essere tossici ad alte concentrazioni. Assicurarsi che vengano seguite ragionevoli precauzioni di sicurezza e che vengano indossati DPI appropriati. Garantire un'adeguata ventilazione quando si lavora con refrigeranti.
1. Fabbricazione del sistema di refrigerazione (vedi diagramma e fotografia, Fig. 3)
- Costruisci il compressore di vapore collegando prima una porta di un cilindro
