3. Объект исследований. Экспериментальная установка и методика проведения испытаний.

3.1 Объект исследований и экспериментальная установка.

Объектом для исследований будет служить макетный образец бытового кондиционера класса сплит-систем, номинальной холодопроизводительностью 2,6 кВт. Данная модель кондиционера является одной из ряда моделей, выпус­каемых на ОАО «Машиностроительный завод» под торговой маркой «ЭЛЕ-МАШ».

В ходе работ по созданию упомянутой выше модели встал вопрос о подбо­ре капиллярной трубки. На этом этапе разработок уже имеются следующие элементы холодильного контура: испаритель, конденсатор, компрессор, венти­ляторы для обдува испарителя и конденсатора, вместе с соответствующими электродвигателями, и естественно готова система автоматического управления всего кондиционера.

Указанная модель, помимо работы в режиме охлаждения, должна также функционировать в режиме теплового насоса. Таким образом, задача подбора и оптимизации капиллярной трубки будет касаться обоих этих режимов. В соот­ветствии с этим, в перечисленный набор компонентов холодильного контура также входят четырех-ходовой вентиль и обратный клапан, предназначенные для обеспечения реверса в системе.

В результате исследовательских работ необходимо не только получить ка­пиллярную трубку для данной системы, но и разработать практическую мето­дику подбора капиллярной трубки для конкретного кондиционера.

Что касается непосредственно самой капиллярной трубки, то она должна быть подобрана так, чтобы работающая при номинальных условиях сплит-система удовлетворяла требуемым техническим характеристикам, среди кото­рых:

Номинальная холодопроизводительность - 2,6 кВт;

Номинальная потребляемая в режиме охлаждения электрическая мощность -1000 Вт;

Номинальная теплопроизводительность - 2,7 кВт;

Номинальная потребляемая в режиме нагревания электрическая мощность - 1000 Вт.

В выпускаемых кондиционерах используются герметичные роторные ком­прессоры разных фирм-производителей. Поэтому следует учесть требования, пріюеденньїе в паспорте на компрессор, используемый в данной сплит-системе. Модель компрессора C-7RV113H0W, фирмы SANYO, паспортные характери­стики которого следующие:

холодопроизводительность 2680 кВт;

мощность 820 Вт;

ток 3, 7 А;

температура конденсации (максимальная) 65 °С;

температура конденсации (номинальная) 54.4 °С;

температура корпуса компрессора не должна превышать 100 °С;

температура нагнетаемого пара не более 115 °С.

Этими ограничениями необходимо руководствоваться при подборе сопро­тивления капиллярной трубки.

Теперь приступим непосредственно к самому макетному образцу и испы­тательному оборудованию. Макетный образец представляет собой проточную систему, структурная схема которой представлена на рисунке 3.1. Сплит-система конструктивно состоит из двух разделенных блоков: внутреннего и наружного. В корпусе внутреннего блока расположены:

змеевиковый теплообменник (алюминиевые ребра на медных трубках) внутреннего блока - ТВБ;

система управления (не показана);

электродвигатель с установленным на его валу радиальным вентилятором (барабаном) - В.

В корпусе наружного блока расположены:

змеевиковый теплообменник (алюминиевые ребра на медных трубках) на­ружного блока - ТНБ;

электродвигатель с установленным на его валу осевым вентилятором - В;

компрессор - К;

регулирующее устройство - РУ;

четырех-ходовой вентиль - 4-хВ;

глазок - Г;

манометры высокого и низкого давлений - МВД и МИД соответственно;

газовый и жидкостной вентили - ГВ и ЖВ соответственно.

Указанные блоки соединены между собой медными трубопроводами. Дли­на каждого соединительного канала -5 м. Здесь стоит заметить, что данная длина соединительных труб является стандартной для всех сплит-систем, про­даваемых в настоящее время на российском рынке.

Для проведения испытаний, описанный выше макетный образец, устанав­ливается в калориметрической камере (рис. 3.1.) фирмы SUML OPTRON (Юж­ная Корея). Калориметрическая камера конструктивно выполнена в виде двух теплоизолированных комнат, разделенных общей перегородкой. Каждая комна­та предназначена для размещения в ней внутреннего и наружного блока сплит-системы соответственно. В каждой из комнат имеется автономная установка поддержание климатических условий - УПКУ. Помимо этого, установлены также датчики температуры - ДТ, контролирующие температуру по сухому и влажном}' термометру одновременно. Кроме того, в комнате, предназначенной для размещения внутреннего блока, расположено устройство для измерения расхода воздуха - УИРВ. Внутри этого устройства также имеются датчики температуры - ДТ, а также набор сопел разного диаметра - НС, и перепадомер -ПМ.

В каждой из комнат калориметрической камеры предусмотрена возмож­ность для подключения, с последующей регистрацией, термопар. На рисунке

3.1 значком «♦» - обозначены места крепления термопар при проведении ис­следовательских работ. Термопары крепятся на поверхность медных трубок при помощи тонкой, алюминиевой фольги. Места расположения термопар сле­дующие:

• верхняя и нижняя части корпуса компрессора;

• нагнетательный патрубок компрессора;

• вход и выход теплообменника наружного блока;

• вход и выход теплообменника внутреннего блока;

• выход из регулирующего устройства.

Рис.3.1.Структурнаясхемаэкспериментальнойустановкиииспытательногооборудования.

Управлениепроцессамивкалориметрическойкамереосуществляетсяизвне,спанелиуправления.Тамжеустановленорегистрирующееустройство (самописец) и компьютер, предназначенный для вычисления измеренных значений холодо и теплопроизводигельности.