Différence entre un évaporateur noyé et un évaporateur à détente sèche

Différence entre un évaporateur noyé et un évaporateur à détente sèche

L'évaporateur à condensation et l'évaporateur à détente sèche sont deux méthodes de conception d'évaporateurs différentes. Leur principale différence réside dans la répartition du réfrigérant dans l'évaporateur, l'efficacité du transfert thermique, les scénarios d'application, etc. Voici une comparaison :

1. État du réfrigérant dans l'évaporateur

• Évaporateur noyé

L'enveloppe de l'évaporateur est remplie de réfrigérant liquide (couvrant généralement 70 à 80 % du faisceau de tubes de transfert de chaleur), le réfrigérant bout à l'extérieur du tube pour absorber la chaleur et la vapeur après gazéification est aspirée par le compresseur.

o Caractéristiques : Contact total entre le réfrigérant et la surface de transfert de chaleur, efficacité de transfert de chaleur élevée.

• Évaporateur à détente sèche

o Le réfrigérant pénètre dans l'évaporateur sous forme d'un mélange gazeux et liquide après avoir été étranglé par le détendeur. En circulant dans le tube, il se vaporise progressivement et s'évapore sous forme de vapeur surchauffée.

o Caractéristiques : Le débit de réfrigérant est contrôlé avec précision par le détendeur et il n'y a pas d'accumulation de réfrigérant liquide dans l'évaporateur.

2. Efficacité du transfert de chaleur

• Évaporateur noyé

Le tube de transfert de chaleur est complètement immergé dans le réfrigérant liquide, le coefficient de transfert de chaleur d'ébullition est élevé et l'efficacité est meilleure que celle du type sec (en particulier pour les situations de grand froid).

o Cependant, il faut faire attention au problème d'une éventuelle rétention d'huile de lubrification, et un séparateur d'huile est nécessaire.

• Évaporateur à détente sèche

o Le réfrigérant peut ne pas être en contact uniforme avec la paroi du tube lors de son écoulement dans le tube, et l'efficacité du transfert de chaleur est faible, mais elle peut être améliorée en augmentant le débit.

o L'huile de lubrification peut circuler avec le réfrigérant vers le compresseur sans manipulation supplémentaire.

3. Complexité et coût du système

• Évaporateur noyé

o Nécessite une charge de réfrigérant importante (coût élevé), un séparateur d'huile, un contrôleur de niveau, etc., le système est complexe.

o Convient aux grands refroidisseurs (tels que les compresseurs centrifuges ou à vis).

• Évaporateur à détente sèche

o Faible quantité de charge, structure simple, faible coût, entretien facile.

o Courant dans les systèmes de petite et moyenne taille (par exemple, climatiseurs domestiques, pompes à chaleur).

4. Scénario d'application

• Évaporateur noyé

o Grande capacité de refroidissement, occasions de charge stables (telles que la climatisation centrale, la réfrigération industrielle).

o Scénarios nécessitant une efficacité énergétique élevée (comme le refroidissement des centres de données).

• Évaporateur à détente sèche

o Occasions avec de grandes fluctuations de charge (comme les climatiseurs domestiques à fréquence variable).

o Applications sensibles à la quantité de réfrigérant chargée (comme les systèmes de réfrigération respectueux de l'environnement).

5. Autres différences

Article de contraste liquide complet sec

Le retour d'huile nécessite que l'huile de lubrification du séparateur d'huile revienne naturellement avec le réfrigérant

Type de réfrigérant NH₃, R134a Convient à une variété de réfrigérants (tels que le R410A)

Difficulté de contrôle Le contrôle précis du niveau de liquide dépend du réglage du détendeur

Le ratio d'efficacité énergétique (COP) est relativement élevé et relativement faible

Résumer

• Choisissez un évaporateur entièrement inondé pour obtenir une efficacité énergétique élevée, une grande capacité de refroidissement et des conditions de travail stables.

• Choisissez le sec : concentrez-vous sur le coût, la flexibilité, la miniaturisation ou les scénarios de charge variable.

En pratique, des facteurs tels que la demande de refroidissement, le coût et la complexité de la maintenance doivent être pris en compte de manière exhaustive. Par exemple, les grands bâtiments commerciaux peuvent utiliser des refroidisseurs à évaporateur noyé, tandis que les climatiseurs domestiques utilisent couramment des évaporateurs secs.