Przepływ dwufazowy to proces, w którym płyn przechodzi z jednej fazy w drugą, zwykle z gazu w ciecz lub z cieczy w gaz. Proces ten jest powszechnie stosowany jako mechanizm wymiany ciepła. Powszechnie występuje w agregatach chłodniczych, systemach klimatyzacyjnych, pompach ciepła lub innych systemach klimatyzacji kontrolowanej.
Faza to zmiana stanu fizycznego materiału. Na przykład woda ma trzy stany fizyczne: stały, ciekły i gazowy. Na przykład, gdy materiał przekształca się z ciała stałego w ciecz lub z gazu w ciecz, zmiana ta nazywana jest fazą. Podczas zmiany fazy energia jest przenoszona. Energia ta albo pomaga zainicjować zmianę fazy, albo jest uwalniana podczas fazy zmiany.
W przypadku przepływu dwufazowego brane są pod uwagę tylko dwie z tych faz, zwykle ciecz i gaz. Na przykład, typowy ciekły czynnik chłodniczy zwykle zmienia się w gaz z cieczy po sprężeniu i z cieczy z powrotem w gaz po rozprężeniu. Podstawowym sposobem przekazywania energii podczas tego dwufazowego przepływu jest zwykle energia cieplna.
Ten dwufazowy płyn przepływowy lub czynnik chłodniczy jest specjalnie dobierany w zależności od warunków pracy danego systemu. Kluczem do wyboru płynu dwufazowego jest rozważenie ściśliwości płynu jako gazu i zdolności pochłaniania ciepła jako płynu. Dodatkowo płyn ten powinien mieć możliwość zmiany fazy przy określonych ciśnieniach roboczych w układzie zamkniętym.
Typowa jednostka klimatyzacyjna, na przykład, zawiera pompę sprężarki, zawór rozprężny i dwa zestawy wężownic przenoszących ciepło. Wszystkie te komponenty współpracują ze sobą, przenosząc płyn zmieniający fazę przez system. Typowy przepływ dwufazowy dla układu ciecz/gaz składa się z czteroetapowego procesu.
Gazowy czynnik chłodniczy jest najpierw sprężany przez pompę, podczas której gaz przechodzi w fazę ciekłą. Ciecz przepływa następnie do pierwszej cewki przenoszącej ciepło i uwalnia swoją energię cieplną. Płyn pod ciśnieniem jest następnie wypychany przez zawór rozprężny do niskociśnieniowych wężownic chłodzących. Gdy płyn opuszcza zawór, ponownie zmienia fazę z cieczy w gaz poprzez absorpcję energii cieplnej.
Niektóre systemy dwufazowe, wyposażone w specjalne zawory i przełączniki, mogą działać w odwrotnej kolejności. Znanym systemem odwracalnym jest pompa ciepła. W miesiącach cieplejszych system schładza wnętrze mieszkania, aw miesiącach chłodniejszych system jest odwrócony i dostarcza ciepło.