در محیط های صنعتی که نیاز به دمای زیر منجمد دارند، فشرده سازی تک مرحله ای معمولی اغلب ناکافی است. این مقاله مفاهیم کلیدی در مهندسی حرارتی را بررسی می کند.از تکنولوژی اصلی فشرده سازی دو مرحله ای به پارامترهای خاصیت حرارتی که بر انتقال گرما تاثیر می گذارد، همراه با اقدامات ضروری حفاظت الکتریکی که عملکرد ایمن تجهیزات را تضمین می کند.

هنگامی که دمای تبخیر بسیار پایین مورد نیاز است، سیستم های تک کمپرسور با چالش های قابل توجهی به دلیل نسبت فشرده سازی بیش از حد روبرو هستند، که منجر به کاهش چشمگیر بهره وری می شود.تکنولوژی فشرده سازی دو مرحله ای این مشکل را با استفاده از دو کمپرسور که در سری کار می کنند حل می کندکمپرسور اول فشار خنک کننده را از فشار تبخیر به فشار متوسط افزایش می دهد، در حالی که کمپرسور دوم آن را به فشار تهویه فشار می دهد.

این رویکرد مرحله ای به طور موثر نسبت فشرده سازی را در هر مرحله کاهش می دهد و به طور قابل توجهی کارایی کل یخچال را بهبود می بخشد.یک پیکربندی جایگزین ادغام هر دو مرحله فشرده سازی در یک واحد فشرده سازی واحدفشرده سازی دو مرحله ای برای کاربردهای منجمد و سایر فرآیندهای صنعتی که نیاز به دمای بسیار پایین دارند ضروری شده است.

درک دقیق از خواص حرارتی در مهندسی حرارتی بسیار مهم است، زیرا به طور مستقیم بر بهره وری انتقال گرما تاثیر می گذارد. پارامترهای کلیدی شامل:

• ضریب انتقال گرما کلی (قیمت K):این متریک حیاتی عملکرد حرارتی یک سطح را ارزیابی می کند، که نشان دهنده انتقال گرما در هر واحد منطقه و تفاوت درجه حرارت است. مقادیر K پایین تر نشان دهنده عایق بندی بهتر است.محاسبه شده به عنوان K = 1/(F × W)، جایی که F مساحت سطح و W مقاومت حرارتی است.
• مقاومت حرارتی (W):معکوس K-value که نشان دهنده مقاومت یک ماده در برابر جریان گرما است. مقادیر بالاتر نشان دهنده عایق بندی بهتر است.
• ضریب انتقال گرما (α):اندازه گیری بهره وری تبادل گرما بین مایعات و سطوح جامد، با ضریب های مختلف برای کنوکشن، تهویه و انتقال گرما جوش.
• رسانایی حرارتی (λ):توانایی انتقال حرارتی داخلی یک ماده را کمی می کند، با مقادیر بالاتر نشان دهنده هدایت بهتر است. معمولاً در W / m · K اندازه گیری می شود.

بار حرارتی انرژی حرارتی را نشان می دهد که باید برای حفظ دمای مطلوب در یک فضا یا شی حذف شود (برای خنک کردن) یا اضافه شود (برای گرم کردن).این پارامتر برای طراحی و انتخاب تهویه مطبوع ضروری است، سیستم های خنک کننده و منجمد کننده.

روش های محاسبه از تجزیه و تحلیل دقیق تا برآوردهای ساده می باشد. برای فضاهای اداری، بار خنک کننده های معمولی در محدوده 0.128 ≈ 0.174 kW / m2 (110 ≈ 150 kcal / m2h) ، در حالی که نیازهای گرمایش تقریباً 0.058 kW/m3 (50 kcal/m3h) از حجم اتاق.

گرما انرژی حرکتی حرکت مولکولی را اندازه گیری می کند. ژول (J) به عنوان واحد SI عمل می کند، اگرچه کالری (cal) از نظر تاریخی مهم است،به عنوان انرژی مورد نیاز برای افزایش 1 گرم آب با 1 درجه سانتیگراد تعریف شده است (1 کالری = 4.18605 J)

حفاظت الکتریکی قابل اعتماد برای سیستم های حرارتی ضروری است. دو عنصر کلیدی شامل:

• فیلترهای سر و صدا:در سیستم های محرک فرکانس متغیر، این اجزای تداخل الکترومغناطیسی از اینورترها را سرکوب می کنند، از اختلال تجهیزات جلوگیری می کنند و قابلیت اطمینان سیگنال را بهبود می بخشند.
• قطع کننده های مدار (NFB):این دستگاه ها به عنوان سوئیچ های اصلی قدرت عمل می کنند و در حین جریان بیش از حد (بیش از 125٪ از ارزش نامی) یا شرایط مدار کوتاه ، از آسیب تجهیزات جلوگیری می کنند.