Hvad er tofasestrøm?
En tofasestrøm er en proces, hvor en væske skifter fra en fase til en anden, normalt fra gas til væske eller fra væske til gas.Denne proces bruges ofte som en varmeoverførselsmekanisme.Det findes ofte i køleenheder, klimaanlæg, varmepumper eller andre systemer med kontrolleret klima.
En fase er en ændring i den fysiske tilstand af et materiale.For eksempel har vand tre fysiske tilstande: fast, flydende og gas.Som en illustration, når et materiale omdanner fra et fast stof til en væske eller fra en gas til en væske, kaldes denne ændring en fase.Under en faseændring overføres energi.Denne energi hjælper enten med at starte faseændringen eller frigives i den skiftende fase.
For en to-fase strømning overvejes kun to af disse faser, normalt en væske og en gas.For eksempel vil en typisk kølemiddelvæske normalt ændre sig til en gas fra en væske, når den komprimeres og fra en væske tilbage til en gas, når den udvides.Den primære metode til energioverførsel under denne to-fase strømning er normalt med varmeenergi.
Denne to-fase flowvæske eller kølemiddel vælges specifikt afhængigt af driftsbetingelserne i et givet system.Nøglen til at vælge en to-fase væske overvejer kompressibiliteten af væsken som en gas og varmeabsorptionsevnen som en væske.Derudover skal denne væske have evnen til at ændre fase ved specifikt driftstryk i et lukket system.
En typisk klimaanlæg indeholder for eksempel en kompressorpumpe, en ekspansionsventil og to sæt varmeoverførselsspoler.Alle disse komponenter arbejder sammen og bevæger en faseændrende væske gennem systemet.Den typiske tofasestrøm for et flydende/gas-system består af en fire-trins proces.
Et gaskølemiddel komprimeres først af en pumpe, hvor gasfasen ændres til en væske.Væsken strømmer derefter ind i den første varmeoverførselsspole og frigiver dens varmeenergi.Den trykvæske under tryk udvises gennem ekspansionsventilen og ind i lavtrykskølepolerne.Når væsken forlader ventilen, ændrer den igen fase fra en væske til en gas ved absorption af varmeenergi.
Nogle to-fasesystemer, når de er udstyret med specielle ventiler og kontakter, kan betjenes i omvendt.Et velkendt reversibelt system er en varmepumpe.I de varmere måneder afkøler systemet det indre af en bolig, og i de køligere måneder vendes systemet og giver varme.