Работа n 7. Исследование характеристик системы кондиционирования воздуха.

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Опытное определение параметров хладагента и выполнение теп­лового расчета на основе экспериментальных данных, полученных при исследовании работы бытового кондиционера БК-1500.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Кондиционирование воздуха относится к наиболее современным и технически совершенным способам создания и поддержания в поме­щении условий комфорта для человека и оптимальных параметров воз­душной среды для производственных процессов.

Комплекс технических средств, служащих для требуемой обработ­ки воздуха (фильтрации, подогрева, охлаждения, сушки и увлажнения), перемещения его и распределения в обслуживаемых помещениях, устрой­ства для глушения шума, вызываемого работой оборудования, источники тепло- и хладоснабжения, средства автоматического регулирования, кон­троля и управления, а также вспомогательное оборудование составляют системы кондиционирования воздуха (СКВ).

По назначению СКВ подразделяют на комфортные, технологиче­ские и комфортно-технологические. Системы комфортного кондициони­рования применяются в жилых, общественных и промышленных здани­ях с целью обеспечения полного постоянного комфорта для находящихся в помещении людей В зависимости от использования наружного и рециркулирующего воздуха различают прямоточные, частично рециркуля­ционные и рециркуляционные системы. Системы СКВ разделяют на цен­тральные и местные, круглогодичные и сезонные (для теплого и холодно­го периода года). Широкое применение для обслуживания отдельных помещений жилых и административных зданий получили оконные автономные кондиционеры, к которым относится и бытовой кондицио­нер БК-1500.

Основным рабочим узлом кондиционера является холодильная агрегативная компрессионная холодильная машина, схема которой по­казана на рис.10.

Рабочее тело - хладон 22 (R22) сжимается в компрессоре ХМ и подается в конденсатор, где тепло рабочего тела передается омывающему его холод­ному воздуху, при этом рабочее тело R22 конденсируется. Затем рабочее тело поступает в регулирующий вентиль (РВ), в котором осуществляется процесс необратимого дросселирования. В испарителе тело превращается в пар, снижая температуру рециркуляционного воздуха. Цикл реальной холодильной машины кондиционера показан на рис. 11.

Рис. 10. Схема паровой компрессионной холодильной машины.

Рис. 11. Цикл паровой компрессионной машины в диаграмме T-S

В соответствии с рис. 11 и с использованием таблицы и диа­граммы TS (LgP - h) для хладона R22 по известным параметрам рабо­чего тела можно рассчитать цикл ХМ.

Удельную массовую холодопроизводительность найдем по урав­нению:

(1)

Удельная работа компрессора равна:

(2)

Удельная тепловая нагрузка конденсатора:

(3)

Удельная тепловая нагрузка переохладителя:

(4)

Холодильный коэффициент:

. (5)

Холодопроизводительность холодильной машины найдем как:

(6)

где - Go =6,8 кг - количество хладона в системе. Фактический холодильный коэффициент найдем из уравнения (7)

где Ne - фактическая мощность. Определим коэффициент рабочего времени :

(8)

где ti - продолжительность работы компрессора; t₂ - время цик­ла.

3 ОПИСАНИЕ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ.

Все узлы кондиционера смонтированы на металлическом основании. Перегородкой, приваренной к основанию, кондиционер разделяется на два изолированных отсека (см.рис. 12): наружный и внутренний На перегородке (7) предусмотрено отверстие, прикрываемое заслонкой (3), с помощью которой регулируют приток до 15% наружного воздуха. Основными рабочими узлами кондиционера являются:

- холодильный агрегат;

- вентиляторы - осевой и центробежный - с общим электродвигателем, имеющим две скорости вращения;

- пульт управления с пускозащитным устройством.

Холодильный агрегат предназначен для получения холода и со­стоит из ротационного компрессора (12), конденсатора (13), испарителя (5),осушителя (10), расширителя (11) и трубопроводов, образующих герметично замкнутую систему.

Осевой вентилятор (1) с электродвигателем (2),установленный в наружном отсеке, предназначен для охлаждения конденсатора (13) на­ружным воздухом, засасываемым через решетку в боковых стенках.

Центробежный вентилятор (4), установленный во внутреннем отсеке кондиционера, служит для засасывания воздуха из помещения через решетчатую часть декоративной планки, воздушный фильтр (6), испаритель (5), а также для нагнетания охлажденного и очищенного от пыли воздуха к помещение через заборную решетку.

Электродвигатель вентилятора включается при пуске компрес­сора однако он может быть также включен в режим вентиляции и при отключенной холодильной системе.

Пульт управления (8) с пускозащитным устройством предназна­чен для пуска установки и управления работой кондиционера, установ­ления желаемом температуры и помещении и автоматического поддер­жания ее, а также обеспечения защиты двигателя компрессора от пере­грузки.

Панель управления показана на рис 13.

Для регистрации температуры хладона в различных точках схе­мы холодильной машины используются термопары XA(Tl-Tll), потен­циометр ПП-63 и пакетный переключатель ПМТ. Потребляемая мощ­ность кондиционера определяется с помощью комплекта К 505.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1.Перед пуском кондиционера откройте нажатием пальца вниз заборную решетку передней панели. Установите ручку пе­реключателя из положения "Выкл." в одно из четырех ра­бочих положений в соответствии с желаемым режи­мом. Начните с положения "Кондиц." - "Слабо".

2.На одном из трех режимов регулятора, температуры ("3" - слабое охлаждение ; "6" - нормальное охлаждение ; "9" - сильное ох­лаждение) выполнить измерения температур в одиннадцати точках, а также измерение потребляемой мощности .Выход на режим осуществляется в течении 20 минут.

3.Выполните пункт 2 в положении переключателя "Кондиц." -"Сильно".

4.В каждом из режимов пунктов 2 и 3 определите по секундо­меру продолжительность работы компрессора и продолжи­тельность цикла.

5.Выполните обработку результатов с выполнением необходи­мых расчетов по формулам (1) - (9) и построением диа­грамм T-S и lgP-h для каждого режима пунктов 2,3,4.

5.СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА.

Отчет должен содержать : 1. Основные теоретические положения. 2.Схему экспериментальной установки. 3.Протоколы экспериментальных исследований. 4.Результаты обработки опытных данных. 5.Диаграммы T-S и lgP-h. б Выводы.

27