Mis on kahefaasiline vool?

Kahefaasiline vool on protsess, mille käigus vedelik muutub ühest faasist teise, tavaliselt gaasist vedelikuks või vedelikust gaasiks. Seda protsessi kasutatakse tavaliselt soojusülekande mehhanismina. Seda leidub tavaliselt külmutusseadmetes, kliimaseadmetes, soojuspumpades või muudes kontrollitud kliimaga süsteemides.
Faas on materjali füüsikalise oleku muutus. Näiteks veel on kolm füüsikalist olekut: tahke, vedel ja gaasiline. Näiteks kui materjal muutub tahkest ainest vedelikuks või gaasist vedelikuks, nimetatakse seda muutust faasiks. Faasimuutuse ajal toimub energia ülekandmine. See energia kas aitab algatada faasimuutust või vabaneb muutuva faasi ajal.

Kahefaasilise voolu puhul võetakse arvesse ainult kahte neist faasidest, tavaliselt vedelikku ja gaasi. Näiteks tüüpiline külmutusagensi vedelik muutub tavaliselt kokkusurumisel vedelikust gaasiks ja paisumisel vedelikust tagasi gaasiks. Selle kahefaasilise voolu energiaülekande peamine meetod on tavaliselt soojusenergia.

See kahefaasiline vooluvedelik või külmutusagens valitakse konkreetselt sõltuvalt süsteemi töötingimustest. Kahefaasilise vedeliku valimisel on oluline arvestada vedeliku kui gaasi kokkusurutavust ja vedeliku kui soojuse neeldumisvõimet. Lisaks peaks sellel vedelikul olema suletud süsteemis teatud töörõhu korral faasimuutus.

Tüüpiline kliimaseade sisaldab näiteks kompressorpumpa, paisuventiili ja kahte soojusülekandespiraalide komplekti. Kõik need komponendid töötavad koos, viies läbi süsteemi faasi muutvat vedelikku. Tüüpiline vedeliku/gaasisüsteemi kahefaasiline vool koosneb neljaetapilisest protsessist.

Gaasi külmutusagens surutakse esmalt kokku pumba abil, mille käigus gaas muudetakse faas vedelikuks. Seejärel voolab vedelik esimesse soojusülekandespiraali ja vabastab oma soojusenergia. Surve all olev vedelik väljutatakse seejärel läbi paisuventiili ja madalsurve jahutusspiraalidesse. Kui vedelik ventiilist väljub, muutub see soojusenergia neeldumise tõttu uuesti vedelikust gaasiks.

Mõningaid kahefaasilisi süsteeme, mis on varustatud spetsiaalsete ventiilide ja lülititega, saab kasutada tagurpidi. Tuttav pööratav süsteem on soojuspump. Soojematel kuudel jahutab süsteem eluruumi sisemust ja jahedamatel kuudel on süsteem vastupidine ja annab soojust.