3. Определение необходимой холодопроизводительности холодильного агрегата и компрессора.

Ввиду того, что наш холодильный агрегат должен обеспечивать заданные температуры в холодильном и морозильном отделении в цикличном режиме работы, холодопроизводительность агрегата должна быть больше, чем тепловая нагрузка испарителя на величину:

(16)

где: КРВ – коэффициент рабочего времени агрегата.

При подборе необходимой холодопроизводительности компрессора исходят из того, что в агрегате существуют потери холодопроизводительности на 20 %.

Следовательно:

(17)

Величина – является определяющей в работе компрессора. Существуют специальные графики холодопроизводительности компрессоров, где по температурам кипения хладагента определяется холодопроизводительность компрессоров (рис. 1).

4. Расчет необходимой поверхности конденсатора.

Теплоотдающая поверхность конденсатора определяется из формулы:

(18)

где: – тепловая нагрузка конденсатора, Вт;

– коэффициент теплопередачи конденсатора, ;

– средний температурный напор, .

Тепловая нагрузка конденсатора определяется из выражения:

(19)

где: W – мощность электродвигателя компрессора, Вт.

Теплоотводящими элементами холодильного агрегата являются конденсатор и компрессор. Причем, компрессором отводится 30-40% тепла. Следовательно конденсатором 60-70% всего тепла. Поэтому в выражении (19) стоят коэффициенты .

Средний температурный напор конденсатора принимается близким к разности температур конденсирующего хладагента и воздуха смывающего конденсатор:

(20)

Во всех расчетах – конденсирующего хладагента принимается постоянной .

Экспериментально установлено, что для ребристотрубных конденсаторов

(21)

В инженерных расчетах ребристотрубных конденсаторов коэффициент теплоотдачи определяется как:

Таким образом:

(22)

Примеры расчета

1. Расчет холодильника “Минск-11”

Дано:

Геометрические размеры холодильного шкафа

Площадь задней стенки по средней линии -0,6048 м²

Площадь боковых стенок -1,2894 м²

Площадь двери -0,7128 м²

Площадь дна -0,1728 м²

Площадь верха холодильника 0,2754 м²

Площадь дна холодильника над

компрессионным отделением -0,0486 м²

Площадь стенки компрессионного отделения 0,1134 м²

Окружающая температура воздуха +32

Температура воздуха у задней стенки +45

Температура воздуха в компрессионном отделении +39

Материал изоляции -пенополиуретан

Толщина изоляции - δ=30 мм (0,03 м)

Коэффициент теплопроводности - =0,021

Средняя температура в холодильном отделении по ТУ +5

Средняя температура в морозильном

отделении по ТУ минус 12 ; 18

Общий полезный объем холодильника -280 дм³

Внутренний объем испарителя с заизолированным поддоном и крышками от объема холодильного отделения 40 дм³; 45 дм³

1. Определяем для горизонтальных и вертикальных стенок (по формуле 3):

2. Определяем среднюю температуру в шкафу холодильника (по формуле 5):

3. Определим для задней, боковых стенок и стенок компрессионного отделения:

; ;

4. Определим теплоприток в шкафу холодильника через изоляцию (по формуле 2):

5. Определяем общую нагрузку испарителя (по формуле 6):

6. Определяем необходимую поверхность испарителя.

Находим среднюю арифметическую температуру испарителя (формула 9). Температура поверхности испарителя в конце работы компрессора ниже, чем температура в морозильном отделении на .

При запуске компрессора поверхности испарителя

Находим для морозильного отделения (по формуле 14):

Находим (по формуле 12)

– выбираем 6,6 установлено экспериментально для образных испарителей

Находим

7. Определяем необходимую холодопроизводительность холодильного агрегата (по формуле 16) КРВ холод. Должно быть не более 0,6

Определяем необходимую холодопроизводительность компрессора (по формуле 17)

Из графика холодопроизводительности компрессора ФГ-0,125 определяем, что при холодопроизводительность компрессора 166 Вт (162 Вт – необходимая)

Минимальный запас.

Определяем необходимую поверхность конденсатора (по формуле 22)