1.4. Обработка результатов измерений

1. Зарисовать общую схему стенда и расстановку датчиков.

2. Заполнить журналы наблюдений (таблицы П.1 и П.2).

3. По результатам наблюдений построить графическую зависимость охлаждения воды на испарителе и нагрева воды на конденсаторе (координатные оси для построения графика указаны на рисунке П.1).

4. По результатам измерений провести расчеты тепловых характеристик установки, параметров термодинамической эффективности теплового насоса (таблица 3).

5. Построить цикл работы исследуемой установки при работе в стационарном режиме на нагрев жидкости используя lgP-I диаграмму холодильного агента R134а (рисунок П.2).

6. По результатам построения цикла работы теплового насоса провести расчеты удельных характеристик цикла (таблица П.3).

1.5 Содержание отчета

Отчет о лабораторной работе должен содержать.

1. Фамилию и инициалы студента, номер группы и факультет.

2. Название лабораторной работы.

3. Цель работы, оборудование и инструменты.

4. Основные понятия и расчетные формулы.

5. Схему и описание лабораторной установки.

6. Расчеты всех необходимых величин.

7. Заполненную таблицу опытных и расчетных данных.

8. Построенную графическую зависимость.

9. Построенный цикл работы теплового насоса в стационарном режиме.

10. Выводы по лабораторной работе исходя из анализа полученных опытных и расчетных данных.

1.6 Контрольные вопросы

1. Цель лабораторной работы и объект исследования.

2. Для чего нужны тепловые насосы, область их применения?

3. Почему тепловые насосы называют энергосберегающими машинами?

4. Устройство и принцип работы теплового насоса.

5. В чем принципиальная разница теплового насоса по сравнению с холодильной машиной?

6. Источники низко потенциальной теплоты.

7. Какие виды тепловых насосов бывают?

8. Какие вещества можно использовать в качестве хладагента в тепловых насосах?

9. Каким образом хладагент поглощает теплоту, а затем отдает ее?

10. Могут ли использоваться для теплоснабжения низко потенциальные источники теплоты напрямую без специальных устройств?

11. Является ли целесообразным обогрев помещения с помощью теплового насоса? Если да, то почему?

12. В каком направлении тепловой насос переносит теплоту (от холодного источника к горячему или наоборот)?

13. Что происходит при испарении хладагента (выделение или поглощение тепловой энергии)?

14. Что происходит при конденсации хладагента (выделение или поглощение тепловой энергии)?

15. Что характеризует отопительный коэффициент теплового насоса? Порядок его величины.

16. За счет чего происходит повышение температуры хладагента в тепловом насосе?

17. В какой части установки осуществляется подвод энергии?

18. Основные элементы экспериментальной установки и их назначение.

19. Перечислить величины, измеряемые в лабораторной работе, единицы измерения.

20. С помощью каких приборов проводились измерения?

Приложение 1. Результаты исследования работы теплового насоса

Таблица П.1 - Журнал наблюдений за параметрами работы установки

№ датчика температуры	Место установки датчика	Начало опыта (компрессор отключен)		Установившийся режим		Промежу-точный замер
		Температура, ºС
1
2
3
4
5
6
Манометры	Место установки манометра	Давление, Р, bar	Темпе-ратура, °С	Давление, Р, bar	Темпе-ратура, °С	Давление, Р, bar	Темпе-ратура, °С
1
2

Таблица П.2 - Журнал наблюдений за параметрами

охлаждения воды на испарителе (ИНТ) и нагрева воды на конденсаторе (ИВТ)

Время опыта, τ, мин	Т емпература, °С
	ИНТ	ИВТ
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
…
окончание		40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 … τ, мин

Таблица П.3. Журнал обработки результатов опыта

Опытные данные
Количество воды в ёмкостях, кг	на испарителе
	на конденсаторе
Начальная температура в ёмкостях, °С	на испарителе
	на конденсаторе
Конечная температура в ёмкостях, °С	на испарителе
	на конденсаторе
Потребляемый ток компрессором, А
Мощность, потребляемая компрессором, Вт
Общее время опыта, с
Справочные данные
Удельная теплоемкость воды,
Тепловые характеристики установки
Количество тепла, поглощенного на испарителе, Дж
Количество тепла, отданного на конденсаторе, Дж
Затраты энергии компрессором, Дж
Удельные характеристики теплового насоса
Теоретический коэффициент преобразования, СОРа
Коэффициент преобразования цикла Карно, СОРкарно
Теоретическая степень термодинамического совершенства, ηтеор
Действительный коэффициент преобразования, СОРдейств
Действительная степень термодинамического совершенства, ηдейств

Р исунок П.2. lgP-I диаграмма холодильного агента R134а

10