Kas ir divfāžu plūsma?

Fāze ir materiāla fiziskā stāvokļa izmaiņas. Piemēram, ūdenim ir trīs fizikālie stāvokļi: ciets, šķidrs un gāzēts. Piemēram, kad materiāls no cietas vielas pārvēršas šķidrumā vai no gāzes pārvēršas šķidrumā, šīs izmaiņas sauc par fāzi. Fāzes maiņas laikā tiek pārnesta enerģija. Šī enerģija vai nu palīdz uzsākt fāzes maiņu, vai arī tiek atbrīvota mainīgās fāzes laikā.

Divfāzu plūsmai tiek ņemtas vērā tikai divas no šīm fāzēm, parasti šķidrums un gāze. Piemēram, tipisks dzesētāja šķidrums parasti pārvēršas gāzē no šķidruma, kad tas tiek saspiests, un no šķidruma atpakaļ par gāzi, kad tas izplešas. Galvenā enerģijas pārneses metode šīs divfāzu plūsmas laikā parasti ir ar siltumenerģiju.

Šis divfāzu plūsmas šķidrums jeb aukstumaģents ir īpaši izvēlēts atkarībā no konkrētās sistēmas darbības apstākļiem. Divfāzu šķidruma izvēles atslēga ir šķidruma kā gāzes saspiežamības apsvēršana un šķidruma kā šķidruma siltuma absorbcijas spēja. Turklāt šim šķidrumam ir jāspēj mainīt fāzi pie noteikta darba spiediena slēgtā sistēmā.

Piemēram, tipiskā gaisa kondicionēšanas iekārta satur kompresora sūkni, izplešanās vārstu un divus siltuma pārneses spoļu komplektus. Visi šie komponenti darbojas kopā, pārvietojot fāzi mainošu šķidrumu caur sistēmu. Šķidruma/gāzes sistēmas tipiskā divfāzu plūsma sastāv no četrpakāpju procesa.

Gāzes aukstumnesējs vispirms tiek saspiests ar sūkni, kura laikā gāze tiek pārveidota par šķidrumu. Pēc tam šķidrums ieplūst pirmajā siltuma pārneses spolē un atbrīvo savu siltumenerģiju. Pēc tam šķidrums zem spiediena tiek izvadīts caur izplešanās vārstu un nonāk zemspiediena dzesēšanas spirālēs. Kad šķidrums iziet no vārsta, tas atkal maina fāzi, no šķidruma pārvēršoties gāzē, absorbējot siltumenerģiju.

Dažas divfāzu sistēmas, ja tās ir aprīkotas ar īpašiem vārstiem un slēdžiem, var darbināt pretējā virzienā. Pazīstama reversīvā sistēma ir siltumsūknis. Siltākajos mēnešos sistēma dzesē mājokļa iekšpusi, savukārt vēsākos mēnešos sistēma tiek apgriezta un nodrošina siltumu.