Ψυκτικά συστήματα και εφαρμογές - Μπινιάρης, Ιωάννης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας, 2015)
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η βιβλιογραφική ανασκόπηση βασικών ψυκτικών συστημάτων καθώς και των χρησιμοποιούμενων ψυκτικών μέσων. Έτσι αναλυτικότερα κάθε Κεφάλαιο περιέχει τα ακόλουθα: Στο 1ο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα συστήματα μηχανικής συμπίεσης ατμών και στην εφαρμογή τους κυρίως σε ψυκτικές εφαρμογές. Σε πρώτη φάση αναλύεται θερμοδυναμικά ο εν λόγω ψυκτικός κύκλος και η αντίστοιχη διάταξη. Στη συνέχεια περιγράφονται οι κυριότερες ψυκτικές μηχανές της συγκεκριμένης τεχνολογίας και τέλος αναφέρονται πρακτικές εφαρμογές και νέα συστήματα μινιατούρες. Στο 2ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα ψυκτικά συστήματα απορρόφησης Πιο ειδικά γίνεται αναφορά στην αρχή λειτουργίας των συγκεκριμένων συστημάτων και στα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά τους, τις κύριες συνιστώσες που τα απαρτίζουν, όπως τα χρησιμοποιούμενα ψυκτικά μέσα και τις συνήθεις εγκαταστάσεις που συναντώνται. Επίσης, γίνεται αναφορά σε δυο χαρακτηριστικά παραδείγματα εγκαταστάσεων και δίνονται τα κυριότερα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους. Στο 3ο Κεφάλαιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας γίνεται αναφορά στα κλιμακωτά συστήματα ψύξης, όπου παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας τους και ο συντελεστής συμπεριφοράς τους COP. Επίσης παρουσιάζονται μελέτες ερευνητικών ομάδων που έχουν γίνει σε διάφορα συστήματα της συγκεκριμένης τεχνολογίας, ενώ παρουσιάζεται και μια εφαρμογή ηλιακού κλιμακωτού συστήματος για την επίτευξη ακόμη χαμηλότερων θερμοκρασιών. Στο 4ο Κεφάλαιο η βιβλιογραφική επισκόπηση εστιάζεται σε μια αρκετά πρωτότυπη τεχνολογία που είναι η θερμοηλεκτρική ψύξη. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζεται το θερμοηλεκτρικό φαινόμενο, και ο τρόπος που μπορεί να μετατραπεί σε ψυκτική διάταξη, καθώς και διάφορες παραλλαγές που έχουν υιοθετηθεί κατά καιρούς με σκοπό τη βελτίωση του βαθμού απόδοσής της. Επίσης, δίνονται τα κύρια υλικά, τα πλεονεκτήματά του και οι κύριες εφαρμογές της θερμοηλεκτρικής ψύξης, όπου τελικά παρουσιάζεται και μια σύγκρισή τους με της συμβατικές μεθόδους ψύξης. Στο 5ο Κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας παρουσιάζεται μια αντίστοιχη τεχνολογία με την προαναφερθείσα που είναι η θερμοακουστική ψύξη. Και αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται σε εφαρμογές ψύξης, αν και δεν είναι τόσο διαδεδομένη. Έτσι πέρα από την αρχή λειτουργίας της εν λόγω τεχνολογίας, δίνονται οι κύριες εφαρμογές ψύξης σε διάφορους τομείς και περιγράφονται μελέτες επιστημονικών ομάδων επί του θέματος. Στο 6ο Κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας παρουσιάζονται τα ψυκτικά συστήματα μετάλλου υδριδίου. Το συγκεκριμένο κεφάλαιο περιέχει την αρχή λειτουργίας των εν λόγω συστημάτων ψύξης καθώς και την απόδοσή τους. Στη συνέχεια παρουσιάζεται μια εφαρμογή συστήματος μετάλλου υδριδίου σε air condition αυτοκινήτου. Στο 7ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται μια ιδιαίτερη τεχνολογία που είναι η μαγνητική ψύξη. Πιο ειδικά αναφέρεται η αρχή λειτουργίας των συγκεκριμένων συστημάτων, παρουσιάζονται τα κυριότερα είδη ψυκτικών διατάξεων και αναφέρονται χαρακτηριστικά παραδείγματα από διάφορες επιστημονικές ομάδες ανά τον κόσμο. Τέλος περιγράφονται αρκετές από τις εφαρμογές συστημάτων μαγνητικής ψύξης. Στο 8ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται ψυκτικά συστήματα εγχυτήρα ατμών. Έτσι το κεφάλαιο περιλαμβάνει την περιγραφή του ψυκτικού κύκλου, την εξέλιξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας και η αρχή λειτουργίας των εν λόγω ψυκτικών συστημάτων. Τέλος, γίνεται αναφορά στα ιδιαίτερα πλεονεκτήματα των συστημάτων εγχυτήρα ατμών αλλά και σε μεθόδους βελτίωσης της απόδοσής τους. Στο 9ο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα ηλιακά ψυκτικά συστήματα, τα οποία ειδικά για τη χώρα μας θα ήταν μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική πρόταση ψύξης. Αναλύονται οι λόγοι επιλογής της ηλιακής ψύξης οι οποίοι ταυτίζονται αρκετά με την ψυκτική ζήτηση στην Ελλάδα. Έτσι παρουσιάζονται τα κυριότερα συστήματα που χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση της ηλιακής ψύξης και γίνεται ανάλυση των αντίστοιχων ψυκτικών διατάξεων. Επίσης παρουσιάζονται ορισμένες πραγματικές εφαρμογές ηλιακών ψυκτικών συστημάτων. Στο 10ο Κεφάλαιο περιγράφονται τα κύρια συστήματα υγροποίησης αερίων. Πιο συγκεκριμένα γίνεται αναφορά στις μεθόδους Linde και Claude, στην αντίστοιχη αρχή λειτουργίας τους, τις βασικές τροποποιήσεις των κύκλων τους, αλλά και στις κύριες εφαρμογές τους αναφορικά με την υγροποίηση αερίων. Στο 11ο και τελευταίο Κεφάλαιο της παρούσας διπλωματικής η βιβλιογραφική επισκόπηση ολοκληρώνεται με την αναφορά στα χρησιμοποιούμενα ψυκτικά μέσα. Έτσι δίνονται οι κυριότερες ιδιότητες που πρέπει να έχουν, γίνεται μια κατηγοριοποίησή τους και κατατάσσονται ως προς την τοξικότητα και την εκρηκτικότητά τους. Τέλος, γίνεται αναφορά στην επίδρασή τους στο περιβάλλον, παρουσιάζεται η διεθνής και Ευρωπαϊκή πολιτική αναφορικά με την χρήση των ψυκτικών μέσων, ενώ επίσης παρουσιάζονται ορισμένα ψυκτικά μέσα τα οποία είναι φιλικά προς το περιβάλλον.