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 Vв.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 Vв.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 qк,, 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