Испытание кондиционера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО И ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА

РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИРРИГАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ

Кафедра: “Механизация гидромелиоративных работ”

Методическое пособие

«Испытание кондиционера»

Составител: Б.П. Шаймарданов

Ташкент - 2007

Данное методическое пособие утвержден и рекомендован к опубликованию решением Научно-методического Совета ТИИМ, Протокол заседания под №7 от 26 апреля 2007 года.

Данное методическая пособие выполнена на кафедре «Механизация гидромелиоративных работ» факультета Автоматизации и механизации водного хозяства, в ней приводится основные сведения по системам кондиционирования воздуха в помещениях, методы по определению параметров кондиционируемого воздуха, испытания автономного кондиционера и определения эксплуатационных характеристик, знания которых необходимы для поддержания микроклимата в производственных и жилых помещениях. Подробно рассматривается методика обработки данных с помощью Hd - диаграммы влажного воздуха. Оно рассчитано для студентов направлении образования «Механизация водохозяйственных и мелиоративных работ», «Электроэнергетика», «Автоматизация и управления», «Механизация сельского хозяйства», «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства», «Безопасность жизнедеятельности».

Цель работы. Изучить устройство, принцип действия автономного кондиционера, методику проведения испытаний и определения эксплуатационных показателей.

Задание по лабораторной работе

1. Изучить устройство автономного кондиционера, назначение и работу основных узлов и агрегатов.

2. Определить основные эксплуатационные показатели.

3. Изобразить процесс работы кондиционера в Hd -диаграмме.

4. Обработать полученные данные.

5. Составить отчет по лабораторной работе.

Общие сведения

Кондиционер - автоматически действующая установка, предназначенная для создания и поддержания в помещения микроклимата определенных параметров (кондиций).

На рис.1 представлен процесс обработки внутреннего воздуха. Состояние воздуха, поступающего в кондиционер из помещения, на Hd -диаграмме изображается точкой 1, лежащей на пересечении прямой, температуры t_вн. и относительной влажности .

Рис.1. Процесс кондиционирования внутреннего воздуха в Hd -диаграмме

Все узлы кондиционера смонтированы на металлическом основании.

Металлической перегородкой, приваренной к основанию, кондиционер разделяется на две герметически изолированных отсека: наружный и внутренний. На перегородке предусмотрено отверстие, перекрываемое заслонкой, с помощью которой регулируют приток наружного воздуха (до 15%) в помещение.

Основными рабочими узлами кондиционера являются:

- холодильный агрегат, включающий компрессор, конденсатор, капиллярную трубку, фильтр-осушитель, испаритель и расширитель;

- вентиляторы - осевой и центробежный - с общим электродвигателем, имеющего два скорости вращения;

- пульт управления с пускозащитным устройством.

Холодильный агрегат выполняет функцию охлаждения потока рециркуляционного воздуха и теплоотдачи в наружный воздух.

Осевой вентилятор организует движение наружного воздуха для охлаждения конденсатора.

Центробежный вентилятор, установленный во внутреннем отсеке, служит для засасывания воздуха из помещения через решетчатую часть декоративной панели, воздушный фильтр и испаритель, а также для нагнетания охлажденного и очищенного от пыли воздуха в помещение через поворотную решетку.

Электродвигатель вентиляторов включается при пуске компрессора, однако может быть включен при отключенной холодильной системе.

Пульт управления с пускозащитным устройством предназначен для пуска, остановки и управления работой кондиционера, установления желаемой температуры в помещении и автоматического поддержания ее, а также для обеспечения защити двигателя компрессора от перегрузки.

На лицевой панели установлены три рукоятки управления работой кондиционера. кондиционер узел воздух вентилятор

Для контроля за режимом работы кондиционера в рециркуляционном и наружном потоках установлены термометры определяющие температуры (), гигрометры для установления относительной влажности () и анемометры для регистрации расхода воздуха ().

С целью моделирования режимов работы кондиционера в условиях эксплуатации кондиционер помещен в застеклянный кожух, позволяющий проводить визуальное наблюдение.

В результате отвода теплоты в кондиционере энтальпия воздуха уменьшается с до , влагосодержание изменяется с до , а температура воздуха с до (процесс 1-2).

Для отвода теплоты от воздуха, перемещаемого во внутреннем цикле, в наружном цикле необходим подвод теплоты , который изображается прямой 3 - 4.

Состояние наружного воздуха при входе в кондиционер изображается на Hd -диаграмме точкой 3, для которой характерны температура и относительная влажность .

В результате подвода теплоты температура воздуха увеличивается до при постоянном влагосодержании (). Количество теплоты, подводимой к воздуху численно равно

кДж/кг, (1)

где - энтальпия воздуха на выходе и входе из кондиционера, кДж/кг.

Расход воздуха перемещаемогово внутреннем цикле составляет (кг/с), а в наружном - (кг/с).

Тепловой поток, отводимой от внутренного воздуха определяется

кВт, (2)

и подводимой к наружному воздуху

кВт, (3)

Количество влаги, выпадающей из внутреннего воздуха, составит

г,

кг/с, (4)

Коэффициент полезного действия кондиционера определится формулой

 (5)

Одной из важных характеристик кондиционера, обеспечивающих постоянство и в зависимости от изменения поступления влаги и теплоты внутри помещения, является тепловлажностное соотношение или угловой коэффициент луча процесса изменения состояния воздуха в кондиционируемом помещении

кДж/кг (6)

При обработке кондиционером смешанного воздуха процесс работы в Hd -диаграмме представлен на рис.2.

Рис.2. Процесс кондиционирования смешанного воздуха в Hd -диаграмме

Из помещения в кондиционер поступает воздух с параметрами, соответствующими точке 1. Наружный воздух поступает с параметрами, соответствующими точке 2. В результате смешивания воздух приобретает параметры, соответствующие точке 3.

Положение точки 3 определяется соотношением

(7)

Воздух в количестве , обрабатывается до конечного состояния 4 и поступает в помещение.

Количество отведенной теплоты от конденсируемого воздуха составит

кВт, (8).

Количество конденсируемой влаги определится

кг/с, (9) .

Hd -диаграмме влажного воздуха

Для поддержания микроклимата в помещения необходимо соблюдение условия:

(10)

где - количество теплоты, поступающей в помещение через наружные ограждения, инфильтрующего воздуха и тепловыделения от людей, машин, находящихся в помещении, кВт.

Лабораторная установка

Объектом испытаний является автономный бытовой кондиционер БК-1500, схема которого приведена на рис.3.

1-вентилятор осевой; 2-электродвигатель вентилятора; 3-заслонка; 4-вентилятор центробежный; 5-испаритель; 6-фильтр воздушный; 7-перегородка; 8-пульт управления; 9-капиллярная трубка; 10-осушитель; 11-расширитель;

12-ротационный компрессор; 13-конденсатор; а) - вход рециркуляционного воздуха; б) -выход охлажденного рециркуляционного воздуха в помещение; в) -вход наружного воздуха; г) -выход нагретого воздуха наружу.

Рис.3 Схема автономного кондиционера

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством кондиционера на демонстрационном стенде и на опытной установке.

2. Подготовить кондиционер к пуску и определить функции каждого из студентов, проводящих испытание.

3. Получить у лаборанта термометры, гигрометры, анемометры и секундомеры. Изучить правила использования полученных приборов.

4. Включить кондиционер и через 5…7 минут после установления стационарного режима работы провести опыт. В каждом опыте каждый из параметров контролируется с трехкратной повторностью.

5. Результаты опытов занести в протокол испытаний (табл. 1).

6. Изменить режим работы кондиционера и повторить опыт.

7. По окончании работы выключить кондиционер и сдать лаборанту использованные приборы и инструменты.

Обработка полученных данных

По среднеарифметическим значениям параметров наружного, внутреннего и кондиционированного воздуха () на Hd -диаграмме (рис.1) находят положение точек 1,2,3,4. По точкам находят соответствующее значение энтальпии H и влагосодержание d. Производительность кондиционера по воздуху определяют по показаниям анемометра:

, кг/с, (11)

где - плотность воздуха, кг/м³ ;

S_i - показания анемометра за период замера расхода, м;

F - площадь сечения выходного патрубка, м² ;

ф_i - продолжительность замера расхода, с.

Холодильная и тепловая мощность кондиционера определяются по формулам (2) и (3).

Количество сконденсированной влаги находится по формуле (4). По результатам опытов на «миллиметровке» строится графическая зависимость вида (рис.4).

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Описание лабораторной установки.

3. Процесс работы кондиционера в Hd -диаграмме (выполняется на кальке).

4. Протокол испытаний и расчеты показателей кондиционера.

5. Графическая зависимость эксплуатационных показателей кондиционера (выполняется на «миллиметровке»).

6. Выводы по графической зависимости эксплуатационных показателей кондиционера.

Контрольные вопросы

1. В чем сущность кондиционирования воздуха?

2. Как изображается в Hd -диаграмме процесс кондиционирования внутреннего воздуха?

3. Как изображается в Hd -диаграмме процесс кондиционирования смешенного воздуха?

4. При каких условиях кондиционер обеспечивает необходимый тепловой и влажностный режимы помещения?

5. Какие элементы необходимы в автономном бытовом кондиционере?

6. Как работает автономный кондиционер?

7. Что характеризует КПД (з_к) кондиционера?

8. Что характеризует тепловлажностное соотношение е ?

9. Как влияет режим работы кондиционера на величины з_к и е ?

Задание на УИРС

Автономный кондиционер БК-1500 обрабатывает внутренний или смешенный воздух. В результате проведенных опытов установлена зависимость эксплуатационных параметров при обработке только внутреннего воздуха. На основании полученных данных и в результате постановки дополнительной серии опытов необходимо установить зависимость изменения эксплуатационных показателей при обработке смешанного воздуха (внутреннего и рециркуляционного).

Результаты опытов заносятся в протокол испытаний (табл.2).

По средним параметрам воздуха внутри и снаружи помещения, по значению расходов воздуха на Hd -диаграмме строится процесс кондиционирования смешенного воздуха (рис.2).

Дальнейщая обработка результатов проводится по формулам (7), (8), (9), (11), (5) и (6).

По результатам обработки строится зависимость эксплуатационных показателей (рис.4), которая сравнивается с ранее полученной зависимостью при обработке внутреннего воздуха. На основании анализа делается вывод о целесообразности использования обоих способов кондиционирования воздуха.

Литература

1. Захаров В.В. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве. -М.: Агропромиздат, 1985. - 174 с.

2. Драганов Б.Х.Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 1990. -463 с.

3.Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассаобмен. Учебное пособие для вузов. -М.: Издательство МЭИ, 2001. - 550 с., ил..

4. Солодов А.П. Принципы тепломассообмена - М.: Издательства МЭИ, 2002. 96 с.

5.Кузма - Кичта Ю.А. Методы интенсификации теплообмена. - М.: Издательства МЭИ, 2001 - 112 с.

6. Сборник задач по технической термодинамике: Учеб. пособие с 332/ Т.Н. Андрианова, Б.В.Дзамнов, В.Н. Зубарев, С.А.Ренмизов, Н.Я. Филатов. Ч-е изд., перераб. и доп. - Издательство МЭИ, 2000. -356 с.: ил.

7. Александров А.А.,Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник Рен. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98. - М.: Издательство МЭИ, 1999. - 168 с; ил.

Размещено на Allbest.ru