Miksi jäähdytyslaitteissa on käytetty freoneita. Nykyään jäähdytyslaitteissa käytetään jotain muuta kaasua/yhdistettä/ainetta. Kaasu kompressoidaan, jolloin se kuumenee, ja sen jälkeen se viedään lauhdutusputkeen, jonka jälkeen kompressoitu kaasu "venytetään" taas normaalipaineeseen, ja viedään esim. jääkaapin sisälle takaisin.
Mutta:
Miksi jäähdytysputkistossa ei voitaisi käyttää vaikka alipaineistettua vettä (vesihöyryä), tai ihan vain pelkkää ilmaa? Miksi jäähdytyslaitteistoissa täytyy käyttää erityisiä kaasuja?
terveisin asioiden miettijä.
Miksi jäähdytyslaitteissa käytetään erikoiskaasuja(freons jne)
Mr. kuumapää
10
387
Vastaukset
- alipaine sucks
Pelkällä kaasulla toimivia jähdytyssysteemeitä on, mutta ne ovat erikoistekniikkaa.
Normaalit jäähdytyslaitteet perustuvat faasimuutoksessa eli kylmäaineen haihtuessa tai tiivistyessä sitoituvaan/vapautuvaan lämpöön.
Vettä (=vesihöyryä) käytetään joissain erikoissovellutuksissa, mutta normaalikäyttöön sillä on 2 todella suurta ongelmaa
- mokoma jäätyy 0 asteessa ts. ei sovellu kuin suht korkeisiin lämpötiloihin
- alle 100 °C lämpötiloissa paine alle 1 bar ts. koko järjestelmä on alipaineinen ja vuototapauksessa ei kylmäaine karkaakaan, vaan järjestelmän sisään vuotaa epäpuhtauksia (typpeä yms.) joiden houkuttelu pois sieltä on haastavampaa kuin kylmäaineen tankkaus karanneen tilalle
- toki on sitten myös vaatimuksia sille, ettei aine saa olla putki- yms. materiaaleja syövyttävää, kovin myrkyllistä, sen pitää tulla toimeen kompressorien vaatiman voiteluöljyn kanssa, kylmäaine ei myöskään saisi olla voimakas kasvihuonekaasu jne.
Teknisessä mielessä fluoratut hiilivedyt, ns. freonit, ovat oikein hyviä, mm. paine "plussalla", muttei silti kovin korkea (CO2-laitteiden ongelma), ei myrkyllistä (ammoniakin ongelma), ei paloherkkää (pienissä laitteissa käytettävän butaanin ongelma),
mutta niillä on tuo kasvihuonevaikutus. Siksi kylmätekniikassa on aika paljon palattu ikiwanhaan keksintöön, ammoniakkiin, vaikka se onkin myrkyllistä.
Vaan tuo ammoniakki on myrkyllisyytensä & muidenkin ominaisuuksiensa puolesta vain suuriin laitoksiin sopiva, joten pienissä sitten pelaillaan näiden butaanien ja hiilidioksidien yms. kanssa.- A-C
Nykyisin yleisimmillä käytettävillä kylmäaineilla on nimenomaan tuo kasvihuonevaikutus melkoinen. Hiilidioksidiin verrattuna satoja, jopa tuhansia kertoja suurempi.
Pelkän ilman käytöstä ilman sen sisältämää vettä minulla olisi ajatus:
Näin maallikkona tulee mieleen, että sillä saataisiin erittäin kylmää. Ilman nesteytymislämpötila normaalipaineessa on jotain -200 asteen luokkaa. Samalla tosin tarvittaisiin kompressoriin järjetön paine, että lauhduttimelta saataisiin riittävä energian siirto. - kaskadikylmä
A-C kirjoitti:
Nykyisin yleisimmillä käytettävillä kylmäaineilla on nimenomaan tuo kasvihuonevaikutus melkoinen. Hiilidioksidiin verrattuna satoja, jopa tuhansia kertoja suurempi.
Pelkän ilman käytöstä ilman sen sisältämää vettä minulla olisi ajatus:
Näin maallikkona tulee mieleen, että sillä saataisiin erittäin kylmää. Ilman nesteytymislämpötila normaalipaineessa on jotain -200 asteen luokkaa. Samalla tosin tarvittaisiin kompressoriin järjetön paine, että lauhduttimelta saataisiin riittävä energian siirto.Totta... tuli ns. aivopieru eli unohtui kokonaan se CFC-yhdisteiden kiellon taustalla ollut ongelma eli otsonikato.
Teknisessä mielessä kaikkein parhaat yhdisteet ovat niitä pahimpia otsonin syöjiä. Vrt. asbestikin on oikein hyvä materiaali, jolla on vain yksi huono ominaisuus.
Uusilla / uusvanhoilla (esim. ammoniakki) otsonituho on pientä, mutta tilalle on tullut kasvihuonevaikutus usein CFC-yhdisteisiin verrattuna muitakin huonoja ominaisuuksia, kuten korkeammat paineet.
> Näin maallikkona tulee mieleen, että sillä saataisiin erittäin kylmää. Ilman nesteytymislämpötila normaalipaineessa on jotain -200 asteen luokkaa. Samalla tosin tarvittaisiin kompressoriin järjetön paine, että lauhduttimelta saataisiin riittävä energian siirto.
Molemmat ovat pelkkiä haittoja. Korkea paine olisi myös lauhduttimessa, joten putkivahvuuksien ja -materiaalin pitäisi olla jotain ihan muuta kuin juotosliitoksin kasattua kupariputkea - siis öbaut samaa kamaa kuin vesijohdot.
Suurilla lämpötilaeroilla, siis -70°C pakastamoissa yms. kannattaa ylipäätään käyttää kaskadia eli kahta peräkkäin kytkettyä laitteistoa sen sijaa, että yritettäisiin pumpata lämpöä >100 °C lämpötilaeroa vastaan, jolloin kylmäkertoimesta tulee surkea.
- Mr. kuumapää
Joo niin... Eilen vasta tutustuin jäähdytystekniikkaan, ja rupesin miettimään, että miksi juuri nuo freonit on joskus otettu käyttöön. Ajattelin että syynä on lämmönsitomis/luovuttamis arvot ja oikea olomuoto suhteessa normaaliin ilmanpaineeseen.
Rupesin ajattelemaan, että eikö voisi käyttää siis ihan tavallista ilmaa putkistossa. Varmaan _periaatteessa_ voisi, mutta se ei olisi niin tehokasta. Siispä halusin ymmärtää minkälaiset fysikaaliset ominaisuudet tekevät jäähdytysaineesta hyvän jäähdytysaineen.
Minun fysiikan ymmärryksellä jäähdytysputkistossa on pakko käyttää kaasumaisia aineita, koska nestemäistä ainetta ei voi mitenkään puristaa kasaan (paineistaa). Vai miten on.?
Mutta kiitos vastauksesta, ja nyt eteenpäin.- A-C
Luulisin että kylmäaineeksi etsitään sellainen kaasu, jolla on mahdollisimman suuri kyky sitoa ja vapauttaa energiaa faasmuutoksessa ja mahdollisimman pieni paine-ero näiden välillä (?).
- A-C
A-C kirjoitti:
Luulisin että kylmäaineeksi etsitään sellainen kaasu, jolla on mahdollisimman suuri kyky sitoa ja vapauttaa energiaa faasmuutoksessa ja mahdollisimman pieni paine-ero näiden välillä (?).
...Näin haluttu jäädytys tai lämmitys ei kuluttaisi hyötyyn nähden paljon energiaa.
- ACM
> Rupesin ajattelemaan, että eikö voisi käyttää siis ihan tavallista ilmaa putkistossa.
Yleensä jähdytyksessä pelataan faasimuutoksella eli nesteytetään / höyristetään kylmäainetta. Tällä on etuina
- höyrystymislämpö on paljon suurempi kuin kaasun lämpökapasiteetti, joten x kW kylmätehon tuottamiseen riittää pieni ainevirta (kg ja erityisesti m³/s)
- faasimuutos tapahtuu vakiolämpötilassa, mikä on yleensä toivottava ominaisuus, esim. jos halutaan tuottaa 7°C jäähdytysvettä, niin säätetään höyristimen painetta siten, että höyrystymislämpötila on 4°C ... jolloin ei ole vielä pelkoa jäätymisestä
Pelkkään kaasun kokoonpuristumiseen / paisumiseen perustuvassa jäähdytyksessä lämpötila "liukuu" koko prosessin ajan, joten em. tilanteessa voisi olla aika haastavaa säädellä järjestemää niin, ettei härveli välillä (osakuormalla) lipsahda pakastimeksi. Plus tietty poskettomat tilavuusvirrat.
Esim. jos pitää jäähdyttää 1 l/s vesivirtaa 12 -> 7°C, tarvitaan 21 kW jäähdytysteho. Normaaleilla jäähdytyslaitteilla tämä on piece of cake. Kylmäkoneikko vie tilaa sohvapöydän verran eikä lauhdutin ole paljoa isompi. Mutta ilmalla pelattaessa pitäisi ilmavirran olla 1,1 kg/s, mikäli lämmönvaihtimeen syötetään -10°C ilmaa ja ulos tulee 9°C ilmaa. En nyt jaksa laskeskella, montako m³/s tuo on, mutta paineenhan tulee olla suht matala, jotta ilma saadaan jäähtymään esim. 50 ("lauhduttimen" lämpötila) -> -10°C, joten tiheys on pieni. Menee turbokompressorihommiksi auttamatta...
Tuossa näkyy myös "liukuvan" lämpötilan ongelma, kompressorin pitää työskennellä suurempaa lämpötilaeroa vastaan kuin nesteytyvään kylmäaineeseen perustuvassa prosessissa, jossa lämpötilat voivat olla vaikka 7/ 40.
Toki poikkeuksiakin on. Joissain (ei kaikissa) lentokoneissa matkustamon ilmastointi perustuu nimenomaan pelkkään ilman puristeluun. Lentokoneissa kun sattuu noita turbokompressoreita olemaan käden ulottuvilla...
Eli otetaan suihkumoottorien ahtimista tai maassa seistäessä APUsta (Auxialiry Power Unit) paineistettua & kuumaa ilmaa, jäähdytetään se lämmönvaihtimessa ja syötetään ilma sitten paisuntaventtiilin läpi -> paine ja lämpötila laskevat.
http://en.wikipedia.org/wiki/Air_cycle_machine
- Ominaisentalpia
Kompressorin paineet ja halutut lämpötilat lauhduttimessa ja höyrystimessä ympäristön mukaan.
http://www.kurssit.lut.fi/040301000/main/5_3_4.html - KylmäMyssy
Edellisissä vastauksissa paljon asiaa mutta oleellinen seikka CFC ja HCFC yhdisteiden (kloorattuja hiilivetyjä) käytössä oli tekninen sopivuus hommaan ja myös edullisuus. Freon on DuPont yhtiön tavaramerkki vuodelta 1934 noihin yhdisteisiin (nykyään ei ole, ei uusittu muutama vuosi sitten) ja siitä nimitys freonit samalla lailla kun heteka ja mono.
Päästöjen ollessa suurimmillaan 80-luvun puolessa välissä oli kaikkien jäähdytys- ja kylmälaitteiden yhteinen päästö 0,8% kokonais"freonien" päästöistä. Siinä mielessä kylmälaitteilla ei ole koskaan ollut merkittävää osaa päästöhommassa. Kun aineet vaihtuivat HFC ja muihin niin kompuroiden ja muiden osien valmistuksessa syntyi noin 170 kertainen määrä hiilidioksidia ja muita saasteita jotta vehkeet kestivät uudet kylmäaineet ja öljyt. Maailma on ihmeellinen kun ei keskitytä olennaiseen.
Nykyään käytetään mm. propaania kotivehkeissä; minkähän takia jääkaappi- ja pakastinpalot ovat yleistyneet... luulen. Toisaalta propaanin kanssa ei tarvita mitään lupia vehkeissä kaytetyissä määrissä ja soveltuuhan se kohtuullisesti moneen hommaan -30C höyrystymispisteensä kanssa. Enpä ole vielä huomannut julkaistua pitkäaikaisrottakoetuloksia R134a:sta.... aika jännää. Mutta eipä tule otsonikatoa... kai. Tuleekohan syöpää? Paha sanoa. - Kylmämies
Ei jumalauta mitä mitään ymmärtämätön porulka jaksaa vaivata päätään.ja puutaheinää tulee useamman "asiantuntijan suusta"ei voi kuin nauraa
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
- 253770
Suomalainen perheenisä vaatii Suvivirren esittämisestä hyvityksiä
Itse lapsena uskonnonopetuksesta vissiin traumoja saanut ihka suomalainen (!) perheenisä vaatii Espoon kaupungilta korva5422762Vesikin maksaa, miksei hengitysilma?
Jatkuvasti itketään ettei ole rahaa mihinkään, mutta tilastojen mukaan rahaa on enemmän kuin koskaan, joten miksei asial532290Satuolennoista tarinointi ei kuulu peruskoulun tehtäviin
Opetustunteja on muutenkin käytössä vain rajallinen määrä. Eli nämä satuhommat koulun ulkopuolelle vapaaehtoisiin harras2122261Joensuun kaupunki levittelee tonttitietoja Keskisuomalaiselle
Sähköposteja ja tonttitietoja levitellään mm. Pasi Koivumaalle131799Mies profiloin sinut
Etsit täysin hallittavaa mutta samalla poikkeuksellista ihmistä. Etsit jotain mitä et koskaan tule saamaan.2191540Kiantama kartelli
Onko alhaisempaa kuin toimia ensin kartellissa ja lopuksi koittaa pelastaa nahkasa vasikoimalla muut kun jää kiinni? Eip531512- 971399
Oletko nainen alkanut kammoamaan minua
Sinua ei näy eikä kuulu, ja ilmeisesti kiertelet tilanteita. Oletko huomannut, että olet vieläkin ajatuksissani luvattom621261Saako 60 v vielä töitä? Arto Nyberg puhuu suoraan elämästä ilman töitä
Arto Nyberg täyttää tänään 60 v. Onnea! Nyberg totuttiin näkemään suoran haastatteluohjelman kapteenina vuodesta toise951204