Работа №3. Испытания домашнего холодильника " ока - 111".

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

В работе испытывается домашний холодильник " ОКА - 111 ". Используемый в холодильнике компрессор, предназначен для создания холода в шкафу и рассчитан на длительную работу. В течение всего срока эксплуатации эти машины не должны ремонтироваться, регулироваться и подвергаться замене смазочных материалов, а также исключается добавка либо замена рабочего тела.

Рассмотрим принципиальную схему холодильника (рис.3). На схеме показаны компрессор вместе с электродвигателем (размещены в едином герметичном корпусе). Компрессор 1 засасывает парообразный фреон из испарителя 3 по всасывающему трубопроводу 1. В компрессоре пары фреона подвергаются сжатию и по нагнетательному трубопроводу 6 направляются в конденсатор 2, где происходит процесс охлаждения с последующей конденсацией. Жидкое рабочее тело проходит фильтр 7 и по капиллярной трубке 4 поступает в испаритель 3. В испарителе рабочее тело кипит за счет отбора теплоты от продуктов и воздуха в холодильни­ке, переходит в парообразное состояние и поступает во всасывающий трубопровод и в компрессор. Долговечность и высокая надёжность рабо­ты такого холодильника может быть обеспечена только при циклической работе. Данное требование обуславливает наличие компрессора со значи­тельно большей холодопроизводтельностью, чем требуется при максимальной тепловой нагрузке в холодильной камере. Цикличность работы обеспечивается специальными автоматическими устройствами, при по­мощи которых происходит периодический пуск и остановка компрессора. Как правило в холодильниках для этих целей используются регуляторы температуры (термореле).

Рассмотрим электрическую схему домашнего холодильника ( рис. 4 ). Поскольку в герметичных фреоновых холодильных агрегатах используются однофазные асинхронные двигатели, то у двигателя делает­ся дополнительная пусковая обмотка 6, включение которой осуществля­ется пусковым реле 5.

Катушка пускового реле 5 включена последовательно с рабочей обмоткой 7 электродвигателя. При замыкании контактов термореле 1 напряжение подаётся на рабочую обмотку электродвигателя. При взаимо­действии пульсирующего магнитного поля статора с магнитным полем ротора вращающийся момент не появляется, вращение ротора не проис­ходит. Через рабочую обмотку идёт ток короткого замыкания, величина которого больше в 3-4 раза рабочего значения при нормальной работе электродвигателя. В случае возрастания силы тока (примерно в 2 раза ) происходит освобождение контактов пускового реле и они замыкаются, при этом нагружается пусковая обмотка и происходит « разгон» ротора электродвигателя. По мере набора оборотов величина тока уменьшается, и пусковое реле отключает пусковую обмотку. Длительность пуска электро­двигателя с помощью пускового реле от момента включения рабочей обмотки до отключения пусковой обмотки длится доли секунды. В элек­трической схеме предусмотрено пусковое реле 4. защищающее электро­двигатель компрессора от перегрузки. Электрическая лампа 2 предназна­чена для освещения внутреннего объёма шкафа, заключается при открытии двери выключателем 3 Периоды работы компрессора различны и зависят от заданных температурных режимов. Отношение среднего времени пе­риода работы к средней продолжительности всего цикла (суммарное время работы и стоянки компрессора) называется коэффициентом рабо­чего времени. Величина коэффициента рабочего времени зависит от теп­ловой нагрузки на испаритель машины. Для незагруженного продуктами холодильника при постоянной температуре воздуха в помещении коэф­фициент рабочего времени будет тем больше, чем ниже задана температу­ра в холодильной камере.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Целью работы является ознакомление с устройством домашних холодильников и методики испытаний. В результате работы следует про­вести анализ изменения потребной холодопроизводительности, измене­ния коэффициента рабочего времени и расхода электроэнергии в зависи­мости от средней температуры воздуха в холодильном шкафу.

3. ОБЪЁМ РАБОТЫ:

1. Ознакомление с рабочей схемой испытаний, устройством и технической характеристикой холодильника, приборами изме­рений.

2. Ознакомление с методикой проведения испытаний и обработкирезультатов.

3. Измерение температур воздуха внутри шкафа и в непосредственной близости от него, определение времени работы, времени стоянки компрессора и времени рабочего цикла, измере­ние потребляемой компрессором мощности и расхода элек­троэнергии за время работы одного цикла. Все величины оп­ределяются для нескольких циклов при различных коэффици­ентах рабочего времени и заданном уровне холодопроизво­дительности шкафа.

4. Обработку результатов испытания, оформление отчета.

4. ОБЪЕКТ ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

В качестве объекта исследования взят бытовой холодильник «ОКА-111».

Техническая характеристика холодильника:

Тип шкафа - КШ - 200. Габариты: высота - 1225 мм, ширина -590 мм. глубина - 650 мм ( без ручку двери ).

Площадь пола, занимаемая холодильником – 0,37 м². Общий внутренний объём холодильника - 220 дм³. Объём низкотемпературного отделения - 25 дм³. Холодильный агрегат - компрессионный герметич­ный. Холодопроизводительность - 0,175 Вт. Хладагент- хладон -12 (R12). Смазочное масло - ХФ-12. Электродвигатель компрессора - ДХМ-3. Но­минальная мощность на валу - 93 Вт. Потребляемая мощность (от сети) 110-160 Вт. Частота 50 Гц. Напряжение 220 В. Число оборотов электро­двигателя 1440 об/мин.

5.ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ.

1 - холодильный шкаф.

2 - термопары, для измерения температур воздуха у боковой стен­ки шкафа и внутри его.

3 - переносной потенциометр ПП - 63.

4 - сосуд Дьюара с холодным спаем.

5 - измерительный комплект К - 505.

6 - сигнальная лампа.

В состав установки входит объект исследования - домашний холодильник " ОКА 111 ". Тракт для измерения потребляемой мощности включает измерительный комплект К - 505. Параллельно включена сигнальная лам­па, позволяющая визуально контролировать моменты включения ком­прессора холодильника. Тракт для измерения температур состоит из пе­реносного потенциометра ПП - 63 . пяти термопар (хромель-алюмель) и сосуда Дьюара ( для холодного спая ). Средняя температура помещения принимается равной температуре у боковой стенки холодильника. Сред­няя температура ( приближённая ) воздуха в шкафу определяется так :

Средний коэффициент рабочего времени:

Здесь суммарное время работы холодильной машины в те­чение испытания одного режима в часах;

- суммарное время циклов одного режима (время одного режима) в часах.

Холодопроизводительность компрессора при заданной величине теплопотерь RF:

[ кВт]

Средняя условная холодопроизводительность:

[кВт]

Средняя мощность за цикл:

N- мощность;

i - номер замера на одном режиме.

Средний действительный холодильный коэффициент:

№ цикла

Отсчет времени

время

потребляемая

Нач.

Оконч.

Раб.

Стоян.

Цикла.

температура

мощность

Мин. Сек.

Мин. Сек.

Таблица наблюдений:

Рабочее задание:

В соответствии с целью лабораторной работы необходимо озна­комиться с устройством домашнего холодильника и методикой проведе­ния испытаний. Руководствуясь методикой проведения эксперимента выполнить необходимые измерения.

1. Ознакомиться с правилами ТБ и ОТ.

2. Изучить рабочую схему.

3. Проверить наличие и исправность приборов лабораторной установки.

4. Подготовить таблицу для записей результатов наблюдений.

5. Ввести лабораторную установку в действие (начало эксперимента )

6. В момент включения и выключения компрессора произвести измерения электрической мощности, температур воздуха в шкафу (4 точки) и в непосредственной близости от него. Для фиксированного положения термореле проводить 2-3 полных цикла.

7. Установить термореле в другое положение, повторить наблюдения и занести данные в таблицу.

8. По окончании испытания для каждого режима определить среднюю температуру воздуха в шкафу, среднюю условную холодопроизводительность. средний коэффициент рабочего времени, потребляемую компрессором мощность, удельную эффективную холодопроизводительность.

7. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА.

1. Схема домашнего холодильника.

2. Схема лабораторной установки с трактом измерения мощности

и температуры.

3. Техническая характеристика домашнего холодильника.

4. Результаты испытаний и их обработка.

5. Выводы по работе.

8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Назначение компрессора в холодильнике?

2. Принцип работы компрессор3. Свойства используемого в холодильнике холодильного агента?

4. Цикл холодильника в диаграммах (S-T; i-lg) P?

5. Понятие холодильного коэффициента?

6. Что такое холодопроизводительность холодильника?