Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Domácí spotřebiče II (7)

číslo 4/2002

Repetitorium

Domácí spotřebiče II (7)

prof. Václav Černý

11. Ledničky a mrazničky

Obr. 1.

Běžné ledničky jsou obvykle konstruovány jako kombinace chladniček a mrazniček, mrazničky (tzv. mrazáky) jsou pak samostatné přístroje určené k dlouhodobému uložení hluboce zmrazených potravin.

Na obr. 30 jsou naznačeny jednotlivé úložné prostory ledničky Siemens s oddělenými prostorami mrazničky a chladničky.

Fyzikální podstata chlazení je založena na poznatku, že dvě látky o různé teplotě při vzájemném styku vyrovnávají svoji teplotu (např. kus ohřátého kovu ponořený do vody). Teplo z teplejší látky přechází na chladnější. Dříve používaná jednotka kalorie (cal) byla definována jako množství tepla potřebné pro zvýšení teploty 1 g vody ze 14,5 °C na 15,5 °C.

Podle 1. věty termodynamické je teplo druh energie, proto se měří jednotkou práce J (joule).

Stejné množství různých látek potřebuje ke stejnému oteplení různá množství tepla v závislosti na měrné tepelné kapacitě c Např. voda má při 20 °C a tlaku 105 Pa měrnou tepelnou kapacitu c = 4,182 kJ·kg–1·K–1, chlór má c = 0,117 kJ·kg–1·K–1, propan 0,188 kJ·kg–1·K–1.

Přivádíme-li teplo pevné látce, zvyšuje se její teplota až k tzv. bodu tání. Další přívod tepla již nezvyšuje teplotu látky, ale spotřebovává se na změnu skupenství – látka se taví a mění své skupenství na kapalné. Přivádíme-li další teplo kapalné látce, zvyšuje se její teplota až k bodu varu. Další teplo nezvyšuje teplotu, ale způsobuje změnu skupenství na plynné.

Obr. 2. Obr. 3. Obr. 5.

Obr. 32. 1 - kondenzátor, 2 - kompresor, 3 - škrticí ventil, 4 - výparník
Obr. 34. 1 - dvířka výparníkového prostoru, 2 - tepelná izolace, 3 - blok elektromotor - kompresor, 4 - kapilára, 5 - odparná nádobka, 6 - výparník chladicího prostoru, 7 - zkapalňovač, 8 - výparník v mrazicím prostoru

Plyn, kterému odebíráme teplo, snižuje svou teplotu až k bodu kondenzace a při této teplotě mění skupenství na kapalné. Ochlazováním kapaliny se její teplota snižuje k bodu tuhnutí a při této teplotě se mění v pevnou látku. Za stejného tlaku nastávají přechody do jiných skupenství u stejných látek při stejných teplotách, které jsou pro tyto látky charakteristické.

Obr. 4.
1 - kompresor, 2 - servisní trubice, 3 - sušič, 4 - kondenzátor, 5 - výměník, 6 - kapilára, 7 - sací potrubí, 8 - výparník, 9 - akumulátor

Voda při okolním tlaku 105 Pa se přeměňuje v páru při bodu varu 100 °C. (Při vyšším tlaku nastává var při vyšší teplotě, při nižším tlaku při teplotě nižší.) Pro přeměnu celého množství kapaliny na páru se musí přivádět další teplo (výparné teplo), které je pro každou látku opět charakteristické. Pro vodu to je 2 260 kJ.kg-1 (obr. 31).

Chladicí médium je prostředníkem pro přenos tepla. Jako chladicí médium jsou vhodné látky, které přecházejí do plynného stavu při teplotách nižších nežli pokojových (např. při –30 °C).

Donedávna používané chlorované fluorouhlovodíky (freony) byly pro nežádoucí ekologické vlivy zakázány a nahrazují je různé směsi propanu a butanu.

Chladicí proces probíhá u ledniček v uzavřeném okruhu. Běžné chladicí systémy jsou systém kompresorový a systém absorpční. Kompresorové ledničky jsou v současné době nejrozšířenější.

Princip kompresorového chlazení je na obr. 32. Ve výparníku 4 se chladicí médium v kapalném stavu při nízkém tlaku a nízké teplotě vypařuje přívodem tepla Q0 z chlazeného okolí. Kompresorem 2 se vzniklé plynné médium odsává, takže ve výparníku se stále udržuje nízký tlak. V kompresoru se plynné médium stlačuje, přičemž dochází k jeho ohřátí. Médium pak postupuje do kondenzátoru 1, kde se teplo Qk odebírá, tím se médium ochladí a kondenzuje. Za škrticím ventilem 3 se prudce snižuje tlak, médium přichází opět do výparníku a děj se opakuje.

Při zanedbání tepelných a tlakových ztrát platí Qk = Q0 + Pad (kW) kde Pad je adiabatický výkon kompresoru.

Na obr. 33 je schematicky naznačen chladicí okruh ledničky Elektrolux a na obr. 34 je řez ledničkou AEG.

(pokračování)