2. Описание установки

В схеме компрессор и электродвигатель размещены в общем геомет­рическом кожухе 1 (рис. 2)..

Компрессор засасывает сухой насыщенный пар фреона (хладагент) из испарителя 3 по всасывающему трубопроводу 6. В компрессоре пар фреона сжимается и по нагнетательному трубопроводу 7 направляется в конденсатор 2, где пар охлаждается и конденсируется до состояния кипящей жидкости.

Кипящий жидкий хладагент из конденсатора, проходя через фильтр 4, по капиллярной трубке 5, играющей роль дросселя, поступает в испаритель 3, где испаряется за счёт отбора тепла от продуктов и воздуха внутри холодильника. Хладагент, превратившийся в сухой насыщенный пар, возвращается из испарителя 3 в компрессор 1 по всасывающему трубопроводу 6 и цикл повторяется.

Рис. 2 Схема лабораторной установки

3. Порядок проведения работы

3.1.Разместить термометры на верхней и нижней полке холодильника и в испарителе. Четвертый термометр положить на холодильник.

3.2.Взвесить ванночку G₂ с точностью до 10^-4 кг и налить в неё дистиллированную воду G₁ = 0,2 кг.

3.3.Записать температуру всех термометров и оставить их в холодильнике

3.4.Установить ванночку в испаритель

3.5.Фиксировать время работы компрессора холодильника с точностью до секунды.

3.6.Когда суммарное время работы компрессора превысит 3600 с, извлечь ванночку из испарителя, посмотрев при этом значения всех температур.

3.7.Взвесить лед и замерить массу, оставшейся воды.

3.8.Массу вымороженной из воздуха воды найти по формуле:

G₅ = G₁ + G₂ – G₃ – G₄ (1)

3.9.Результаты занести в таблицу

Таблица – Экспериментальные данные

Время работы компрессора, τ с	Мощность двигателя N, Вт	Средняя температура в холодильнике, 0 C		Полезный объем холодильника V, м3	Масса, кг
		до испытания, tср1	после испытания, tср2		воды, G1	льда, G3	незамерзшей воды, G4	вымороженной воды из воздуха, G5

4. Обработка результатов эксперимента

4.1.Определить t_ср1 и t_ср2 по формуле t_ср = (t₁ + t₂ + t₃)/3, (2)

где t₁ и t₂ – температуры на полках холодильника, ⁰С;

t₃ – температура в испарителе, ⁰С.

4.2. Расчет количества теплоты, отнятой в холодильнике у охлаждаемых материалов и воздуха, определить по формуле:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅, (3)

где Q₁ – тепло, отнятое у воздуха, Дж;

Q₂ – тепло, отнятое у воды, Дж;

Q₃ – тепло, отнятое у ванночки, Дж;

Q₄ – тепло образования льда, Дж;

Q₅ – тепло конденсации водяных паров, Дж.

Q₁ = V*ρ_возд*с_возд*(t_ср1 – t_ср2), (4)

где ρ_возд – плотность воздуха, кг/м³;

с_возд – теплоемкость воздуха, Дж/(кг*К).

Q₂ = G₁*с_воды*t₄, (5)

где t₄ – температура воды, ⁰С;

с_воды – теплоемкость воды, Дж/(кг*К).

Q₃ = G₂*с_ст*(t₄ - t_ср2), (6)

где с_ст – теплоемкость стали, Дж/(кг*К).

Q₄ = q*(G₃ + G₅), (7)

где q = 332400 Дж/кг – удельная теплота плавления льда.

Q₅ = r*G₅, (8)

где r = 2,5*10⁶ Дж/кг – теплота конденсации водяных паров.

4.3. Расчет холодильного коэффициента ε производят по формуле:

ε = Q/(N*τ) (9)