Испытание бытового кондиционера БК-2500

Ц е л ь р а б о ты: 1. Изучение устройства и принципа работы бытового кондиционера БК-2500, усвоение правил его обслуживания и безопасной эксплуатации.

2. Определение холодопроизводительности установки, давления всасывания и нагнетания компрессора, скорости и расхода кондиционированного воздуха.

Р е к о м е н д у е м а я л и т е р а т у р а: [1, 2, 3, 5].

Теоретические сведения

Первоначально под кондиционированием понимали общий комплекс всех процессов, производимых в приточной камере и имеющих целью сообщение приточному воздуху таких свойств и состояния, которые в условиях вентилируемых помещений могут создать требуемый эффект.

В кондиционерах воздух подвергается несравненно бόльшей степени воздействия, чем свежий воздух в приточной камере. В результате этого воздействия воздух претерпевает настолько глубокие изменения, что после введения его в помещения, в последних может создаваться обстановка, совершенно не зависящая от наружных климатических условий и соответствующая тем заданиям (кондициям), которые были выработаны для составления проекта.

Элементами кондиционирования считают получение определенной температуры, влажности (относительной и абсолютной), подвижности воздуха, его чистоты, обеззараживание, дезодорацию, ионизацию и, наконец, поддержание в помещении атмосферного воздуха в определенном составе [2]. Для обеспечения постоянства указанных элементов необходимо надежное и точное управление установкой.

В практическом применении кондиционирование может содержать все указанные элементы или часть их, смотря по требованиям, например:

– состояние воздуха в помещении должно соответствовать максимально комфортным условиям с гигиенической точки зрения для людей, находящихся в помещении;

– состояние воздуха в рабочей зоне помещения должно соответствовать оптимальным условиям для технологических процессов.

Таким образом, появились отдельные направления развития отрасли:

– кондиционирование на судах и кораблях надводного и подводного флота;

– кондиционирование на летательных аппаратах различного назначения;

– кондиционирование на наземных средствах транспорта;

– кондиционирование в медицине;

– кондиционирование в строительстве и промышленности;

– специальное кондиционирование для жизнеобеспечения в экстремальных условиях.

Порядок выполнения работы

Кондиционер БК-2500 (рис. 11) предназначен для установки в помещениях площадью до 35 м² и служит для охлаждения воздуха, вентиляции, уменьшения влажности, очистки воздуха от пыли.

Прибор дает возможность снижать в помещении температуру на 5...10 °С по сравнению с окружающей средой.

Внутри пластмассового корпуса конденсатора на металлическом основании смонтированы холодильный агрегат и двухскоростной электродвигатель с центробежным и осевым вентиляторами на концах вала. Кондиционер разделен на герметически изолированные отсеки металлической перегородкой, обклеенной изоляционными плитками. В передней части расположены испаритель, центробежный вентилятор, панель с пультом управления и пускозащитная аппаратура (реле напряжения, пусковой конденсатор, переключатель и термостат).

а)

б)

Рис. 11. Кондиционер БК-2500: а) общий вид; б) схема функционирования 1 – поворотная решетка; 2 – пульт управления; 3 – кожух; 4 – передняя панель с фильтром для очистки воздуха; 5 – панель с жалюзи; 6 – винт крепления передней панели; 7 – соединительный шнур; 8 – конденсатор; 9 – компрессор; 10 – расширитель; 11 – фильтр-осушитель; 12 – капиллярная трубка; 13 – пульт управления; 14 – перегородка; 15 – фильтр воздушный; 16 – испаритель; 17 – вентилятор центробежный; 18 – заслонка вентилятора; 19 – электродвигатель вентиляторов; 20 – вентилятор осевой

В задней части находится компрессор, конденсатор, осушитель и расширитель. Металлической перегородкой кондиционер разделяется на два герметически изолированных отсека: наружный и внутренний. Внутренний отсек кондиционера, установленного в оконном проеме, находится внутри помещения, а наружный располагается вне помещения.

Герметичный холодильный агрегат состоит из ротационного компрессора 9 (рис. 11), работающий на хладагенте R22, конденсатора 8, испарителя 16, фильтра-осушителя 11, расширителя 10 и системы трубопроводов.

Компрессор, конденсатор, осушитель и расширитель расположены в наружном отсеке, а испаритель - во внутреннем.

При включенных электродвигателях холодильный агрегат работает следующим образом: пары хладона нагнетаются компрессором 9 в конденсатор 8. В конденсаторе происходит конденсация паров за счет отвода теплоты наружным воздухом, продуваемым осевым вентилятором 20. Далее жидкий хладон поступает через фильтр-осушитель 11 по капиллярной трубке 12 в испаритель 16.

Кипящий хладон поглощает большое количество теплоты, отнимая его от стенок испарителя и соприкасающегося с ним воздуха, засасываемого центробежным вентилятором 17 из помещения. Охлажденный воздушный поток поступает в помещение через поворотную решетку.

Осевой вентилятор 20 с двухскоростным электродвигателем 19, расположенный в наружном отсеке, предназначен для охлаждения конденсатора наружным воздухом, засасываемым через жалюзи в боковых стенках кожуха.

Центробежный вентилятор, установленный во внутреннем отсеке кондиционера, служит для засасывания воздуха из помещения через решетчатую часть декоративной панели, воздушный фильтр 15 и испаритель, а также для нагнетания охлажденного и очищенного от пыли воздуха в помещение через поворотную решетку 1.

Электродвигатель вентиляторов включается при пуске компрессора, однако он может быть также включен в работу в режиме вентиляции и при отключенной холодильной системе.

Техническая характеристика

Холодопроизводительность, кВт (ккал/ч)…..10500 (2500)

Потребляемая мощность, Вт…………………1600

Питающее напряжение, В…………………….220

Электродвигатель вентилятора……….двухскоростной

однофазный

с короткозамкнутым

ротором

Номинальная мощность, Вт…………………..60

Частота вращения, мин^-1…………………..…..700...900

Компрессор………………………………ротационный

с конденсаторным

электродвигателем

Частота вращения, мин^-1………………………2900

Снимите кожух и внимательно изучите принцип работы и устройство холодильного агрегата и привода.

С помощью измерительных инструментов произведите замеры наружных площадей поверхностей решеток, закрывающих испаритель и конденсатор.

Установите кожух на место и подключите вилку соединительного шнура к розетке с питающим напряжением 220 В.

Через 3...5 мин после включения кондиционера необходимо определитьв температуру и скорость воздуха, проходящего через конденсатор и испаритель, давление всасывания и нагнетания компрессора и заполнить протокол наблюдений.

Таблица 11. Протокол испытаний

Номер опыта	Температура воздуха на выходе из	Давление	Скорость движения воздуха на выходе из
испарителя tи, °C	конденсатора tк, °C	всасывания Р1, Па	нагнетания Р2, Па	испари- теля vи, °C	конден- сатора vк, °C

Расчетная часть

Объемный расход воздуха V_в.и, проходящего через испаритель кондиционера определяется по формуле

, (69)

где – площадь поверхности перфорированной панели, закрывающей испаритель, м²; – коэффициент живого сечения ( ); – скорость выходящего кондиционированного воздуха, м/с.

Объемный расход воздуха V_в.к, охлаждающего конденсатор кондиционера определяется по формуле

, (70)

где – площадь поверхности перфорированной панели, закрывающей конденсатор, м²; – коэффициент живого сечения ( ); – скорость воздуха, охлаждающего конденсатор, м/с.

Удельная холодопроизводительность q₀, кДж/кг холодильного агрегата бытового кондиционера

. (71)

Удельная работа компрессора А₀,_, кДж/кг определяется по формуле

. (72)

Удельная теплота конденсации q_к,, Дж/кг рассчитывается по формуле

. (73)

Холодильный коэффициент e равен

. (74)

Теплопритоки определяются по уравнению теплового баланса Q, кВт

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃, (75)

где Q₁ – теплопритоки от окна, стен, пола и потолка, кВт;

Q₂ – теплопритоки от людей, находящихся в помещении, кВт;

Q₃ – теплопритоки от бытовых приборов, кВт;

Q₁ = S·h·q/1000, (76)

где S – площадь помещения, м²; h – высота помещения, м; q – теплоприток с единицы объема, Вт/м³ (q = 30…40 Вт/м³; принимают q = 30 для затененного помещения, q = 35 при средней освещенности и q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света).

Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые шторы или жалюзи.

Суммарный теплоприток Q₂, кВт от находящихся в помещении людей принимается в зависимости от интенсивности их физической нагрузки. Теплопритоки от взрослого человека составляют 0,10 кВт – в спокойном состоянии, 0,13 кВт – при легком движении и 0,20 кВт – при физической нагрузке.

Суммарный теплоприток Q₃ от бытовых приборов принимается по усредненным нормам: 0,3 кВт – от компьютера и 0,2 кВт – от телевизора. Для других бытовых приборов можно считать, что они выделяют в виде теплоты 30 % от максимальной потребляемой мощности (то есть предполагается, что средняя потребляемая мощность составляет 30 % от максимальной).

Мощность выбранного кондиционера должна находиться в диапазоне от 5 % до +15 % расчетной мощности Q.

Для административных, торговых и промышленных объектов используются другие методики расчета, учитывающие большее количество параметров.

Контрольные вопросы

1. С какой целью производят кондиционирование воздуха в производственных и бытовых помещениях?

2. Как классифицируются кондиционеры? Перечислите достоинства и недостатки различных типов кондиционеров?

3. Каким образом осуществляется регулировка параметров микроклимата при работе кондиционеров?

4. Опишите устройство и принцип работы бытового кондиционера БК-2500.

5. Поясните, каким образом осуществляется обеспыливание и частичное осушение кондиционированного воздуха?

Библиографический список

1. Бараненко, А. В. Холодильные машины [Текст] / Учебник для студентов втузов специальности «Техника и физика низких температур» / А. В. Бараненко, Н. Н. Бухарин, В. И. Пекарев, И. А. Сакун, Л. С.Тимофеевский; под общей ред. Л. С. Тимофеевского. – СПб.: Политехника, 1997. – 992 с.

2. Бараненко, А. В. Практикум по холодильным установкам [Текст] / А.В. Бараненко, В.С. Калюнов, Ю.Д. Румянцев / Учебное пособие для студентов вузов. СПб.: Профессия, 2001.– 272 с.

3. Лебедев, В. Ф. Холодильная техника [Текст] / В. Ф. Лебедев, И. Г. Чумак, Г. Д. Аверин и др. – М.: Агропромиздат, 1986. – 335 с.

4. Руцкой, А. В. Холодильная техника: учебник [Текст] / А. В. Руцкого. – М.: ИНФРА-М, 2000. – 286 с.

5. Примеры расчетов по курсу «Холодильная техника» [Текст] / Учебник для студентов вузов / Г. Д. Аверин, А. М. Бражников, А.И. Васильев, Н.Д. Малова; под ред. Н.Д. Маловой. – М.: Агропромиздат, 1986. - 183 с.

Оглавление

Предисловие……………………………………………
Методические рекомендации…………………………
Лабораторная работа № 1……………………………..
Лабораторная работа № 2……………………………..
Лабораторная работа № 3……………………………..
Лабораторная работа № 4……………………………..
Лабораторная работа № 5……………………………..
Лабораторная работа № 6……………………………..
Лабораторная работа № 7……………………………..
Лабораторная работа № 8……………………………..
Библиографический список…………………………...

Учебное издание

КравченкоВладимир Михайлович,

Пойманов Владимир Викторович,

Овсянников Виталий Юрьевич,

Шаршов Владимир Викторович,

ШаховСергей Васильевич,

БелозерцевАлександр Сергеевич