W każdej dziedzinie życia wykorzystywane są urządzenia chłodnicze, a chłodnictwo jest jedną z najbardziej dynamicznie rozwijających się dyscyplin wiedzy, nauki i techniki. Każdy z nas ma kontakt z łańcuchem chłodniczym produktów spożywczych, którego poszczególnymi „ogniwami” są: obróbka, konserwacja, przechowywanie i transport żywności (od domowych chłodziarek, lad chłodniczych, hal supermarketów przez samochody, kontenery i wagony chłodnicze do wielkich chłodni składowych i dystrybucyjnych). Korzystamy z klimatyzacji w budynkach i obiektach użyteczności publicznej (urzędy, banki, domy towarowe, restauracje, hale sportowe), w domach jednorodzinnych, środkach transportu i komunikacji (od górniczych pojazdów podziemnych przez samochody, autobusy do samolotów i pojazdów kosmicznych). Każde centrum obliczeniowe, każdy obiekt elektroniczny czy serwer komputerowy wymaga chłodzenia, niekiedy bardzo intensywnego, warunkującego jego poprawną i bezawaryjną pracę. Każda gałąź przemysłu spożywczego, chemicznego, rolnictwo, energetyka czy medycyna potrzebują „zimna”.

W technice chłodniczej znanych i wykorzystywanych jest wiele metod i termodynamicznych sposobów obniżenia temperatury. Powszechnie temperaturę obniżoną w stosunku do temperatury początkowej obiektu lub w stosunku do temperatury jego otoczenia uzyskuje się i utrzymuje w sposób ciągły za pomocą sprężarkowych urządzeń chłodniczych, tj. ziębiarek czy skraplarek, realizujących tzw. obiegi lewobieżne.

W ujęciu ogólnym obieg jest ciągiem procesów termodynamicznych i przemian czynnika roboczego, który odtwarza się w analogiczny sposób w kolejnych chwilach w układzie aparatów, maszyn i urządzeń tworzących system. Interpretacją graficzną obiegu na wykresie fazowym, na którego osiach odłożono parametry stanu konieczne i wystarczające do określenia stanu równowagi czynnika, jest linia zamknięta.

Pojęcie obiegu zostało utworzone właśnie w związku z cyklicznym przechodzeniem (obieganiem) czynnika o specyficznych własnościach po linii zamkniętej, tzn. wyjściem ze stanu początkowego przejściem przez każdorazowo te same stany termodynamiczne (realizacja tych samych procesów i przemian) i powrotem do stanu początkowego.

Czynnikiem obiegowym w ziębiarkach sprężarkowych jest gaz, para dowolnej cieczy, która spełniając kryteria stawiane czynnikom roboczym (ziębnikom) umożliwia realizację kolejnych przemian w obiegu zamkniętym i uzyskanie wymaganego efektu cieplnego.

Technika chłodnicza, podobnie jak inne gałęzie wiedzy, ulega ciągłym przeobrażeniom, ponieważ dynamicznie rozwija się. Stara się sprostać wielu wymaganiom współczesnych czasów wynikającym z konieczności oszczędności energii, ochrony środowiska naturalnego i sięgania po źródła energii odnawialnej; reaguje na nowości i mody, tj. nowe technologie, nowe czynniki chłodnicze, miniaturyzację, mające poprawić komfort życia. Pojawiają się zupełnie nowe rozwiązania procesowe i czynniki chłodnicze, ale również te kiedyś odrzucone zaczynają ponownie cieszyć się zainteresowaniem. W porównaniu z obecnymi trendami okazują się bowiem nowatorskie, ekologiczne, termodynamicznie uzasadnione, ekonomicznie opłacalne. To wszystko wymaga jednak dobrej znajomości podstaw termodynamicznych. Projektanci i konstruktorzy są zmuszani już na etapie obliczeń cieplnych i koncepcji sięgać po rozwiązania optymalne; projektować takie obiegi termodynamiczne do realizacji, które dla danych warunków i wymagań zagwarantują maksymalizację efektów.

Odpowiedzią na rosnąca popularność chłodnictwa i specjalistyczną wiedzę o nim jest niniejszy podręcznik poświęcony termodynamicznym obiegom lewobieżnym realizowanym w ziębiarkach, pompach ciepła, systemach kriogenicznych, ze szczególnym uwzględnieniem współczesnych czynników do ich realizacji. Powstał on na podstawie wieloletniego doświadczenia dydaktycznego i prac naukowo-badawczych prowadzonych przez autorów w Instytucie Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej, w Zakładzie Chłodnictwa i Pomp Ciepła.

Autorzy adresują ten podręcznik do studentów wydziałów mechanicznych, mechaniczno-energetycznych, energetycznych, inżynierii sanitarnej i ochrony środowiska uczelni technicznych prowadzących specjalność chłodnictwo, ciepłownictwo, klimatyzacja, pompy ciepła, odnawialne źródła energii, kriogenika. Może on okazać się przydatny dla pracowników naukowych, inżynierów, techników zatrudnionych w placówkach naukowych, biurach projektów, firmach produkujących i eksploatujących urządzenia chłodnicze. Może być również ciekawą lekturą dla osób nieprofesjonalnie zainteresowanych omawianym zagadnieniem.

Dr inż. Aleksander Pełech, absolwent Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej – rocznik 1968; doktorat pod kierunkiem prof. Jana Ferencowicza – 1975 r.

Od 1968 r. pracownik Katedry Ogrzewania i Wentylacji, obecnie Katedry Klimatyzacji i Ciepłownictwa Wydziału Inżynierii Środowiska PWr. W latach 1982–1989 i 2004–2006 kierownik Zakładu Klimatyzacji i Wentylacji; 1997–2002 prodziekan Wydziału Inżynierii Środowiska. Członek Sekcji Ogrzewnictwa, Ciepłownictwa i Klimatyzacji Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN. Autor ok. 60 publikacji i ponad 100 niepublikowanych opracowań, ekspertyz i opinii.

Podręcznik niniejszy skierowany jest głównie do studentów wydziałów inżynierii środowiska uczelni technicznych. Może być przydatny dla studentów innych wydziałów politechnik (architektury, budownictwa, energetyki) oraz akademii rolniczych, na których prowadzone są specjalności związane z projektowaniem instalacji wewnętrznych w budynkach, a także dla inżynierów pracujących w dziedzinie wentylacji i klimatyzacji.

W trzynastu rozdziałach przedstawiono podstawy projektowania urządzeń wentylacji mechanicznej i klimatyzacji w budownictwie powszechnym i w obiektach przemysłowych.

W zamyśle autora książka ta ma być przewodnikiem po zawiłościach wyboru najkorzystniejszego spośród wielu istniejących systemów wentylacji czy klimatyzacji, pomocą w obliczeniach i informatorem o niezbędnych do prawidłowego działania tych urządzeń systemach sterowania, wibroizolacji i akustyki.

Autor opracował podręcznik nie tylko korzystając z bogatej literatury fachowej, ale również w dużej mierze z doświadczeń i osiągnięć swoich własnych prac naukowo-badawczych i projektowych. W wyniku tego, recenzowany podręcznik nie tylko służyć będzie jako bardzo dobra pomoc studialna, ale również będzie stanowił nowoczesny materiał, w pełni przydatny do projektowania oraz wykonywania urządzeń i systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.
— Z recenzji prof. Stanisława Majerskiego

Konstrukcja pompy zębatej jest rozwijana od ponad czterech wieków. Wielowiekowy okres rozwoju mógłby wskazywać, że współczesne jednostki zębate są dopracowane w każdym detalu, a opatentowane i obecnie wdrożone rozwiązania konstrukcyjne zapewniają najwyższą szczelność wewnętrzną. Przedstawione w książce Wysokosprawnościowe pompy zębate rozważania teoretyczne i wyniki pomiarów otrzymane dla jednostek prototypowych zaprzeczają jednak tezie uzyskiwania przez współcześnie produkowane pompy granicznych ciśnień pracy. Opracowane innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne z kompensacją luzów obwodowych wytyczają nowe kierunki rozwoju, a co za tym idzie i zastosowań jednostek zębatych. Weryfikację nowej idei kompensacji luzów przeprowadzono, wykonując badania stanowiskowe. Badania doświadczalne wykonano dla jednostek modelowych i eksperymentalnych typu WCKF, WDKF, KPF1, WTFC i WTFD. Otrzymane wyniki pomiarów akustycznych i hydraulicznych odniesiono do równoważnych pomp komercyjnych krajowych i zagranicznych producentów.

Przedstawiona w monografii synteza wiedzy w zakresie projektowania i modelowania wysokosprawnościowych jednostek zębatych to nowe ujęcie problemu podnoszenia ciśnień roboczych i szczelności wewnętrznej na tle obecnego stanu wiedzy. W pracy zaprezentowano również liczne patenty i zgłoszenia patentowe.

Publikacja jest przeznaczona zarówno dla konstruktorów, pracowników naukowych, jak i dla studentów chcących pogłębić wiedzę w dziedzinie napędów i sterowań hydraulicznych.

Zaprezentowany w książce materiał jest w przeważającej części wynikiem prac realizowanych w ramach projektu pn. Opracowanie konstrukcji wysokociśnieniowych pomp zębatych. Projekt otrzymał dofinansowanie w Programie Badań Stosowanych w ścieżce A, umowa nr PBS3/A6/22/2015. Prace badawcze prowadzone były w Laboratorium Napędów Hydraulicznych i Wibroakustyki Maszyn Politechniki Wrocławskiej w kooperacji z firmą Hydrotor SA. Opracowane w ramach projektu rozwiązania uzyskały wysoką ocenę w gronie ekspertów w przedmiocie napędów płynowych, a testowa jednostka serii WTF zdobyła m.in. Złoty Medal na XII Międzynarodowych Targach Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań w Kielcach w 2019 roku.

W monografii „Zginanie i skręcanie cienkościennych elementów konstrukcji metalowych” przedstawiono wybrane problemy wytrzymałości elementów konstrukcji metalowych. Rozpatrzono w niej pryzmatyczne, wieloprzęsłowe, jednorodne i trójwarstwowe elementy zginane oraz jednorodne belki o skokowo zmiennym przekroju. Szeroko omówiono zagadnienia nieswobodnego skręcania, a także zginania ze skręcaniem w ujęciu Własowa, cienkościennych elementów konstrukcji metalowych o przekroju otwartym, stężonych na długości ciągle lub punktowo m.in. za pomocą żeber poprzecznych. Do rozwiązania tych zagadnień zastosowano rachunek dystrybucyjny. Rozważane elementy zginane i skręcane to płatwie i rygle ścienne współpracujące z lekką obudową obiektów budowlanych. Zwrócono też uwagę na możliwość wykorzystania pakietu Mathematica do rozwiązywania ww. problemów.

Książka jest adresowana do pracowników naukowych zajmujących się mechaniką konstrukcji, nauczycieli akademickich i studentów szkół wyższych chcących pogłębić swoją wiedzę z zakresu konstrukcji metalowych, a także do studentów studiów doktoranckich. Może być ona przydatna również dla inżynierów zajmujących się projektowaniem konstrukcji metalowych.