Библиографическое описание:

Галка Г. А., Романов А. А. Анализ эффективности работы саморазмораживающейся холодильной машины [Текст] // Технические науки: теория и практика: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2016 г.). — Чита: Издательство Молодой ученый, 2016. — С. 67-69. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/165/10227/ (дата обращения: 17.12.2017).



Первый бытовой холодильник с автоматическим регулированием температуры в камере охлаждения, появился в США в 1918 г [1]. Современная саморазмораживающаяся система или система “NoFrost” (без инея) — обеспечивает принудительную циклическую прокачку воздухом всего пространства холодильной камеры. Это осуществляется с помощью нагревательного элемента и вентилятора (рис. 1).

C:\Users\Алексей\Desktop\12345678.jpgC:\Users\Алексей\Desktop\12345678.jpg

Рис. 1. Схема бытовой холодильной машины: а — без саморазмораживающейся системы; б — с саморазмораживающейся системой: 1-фильтр — осушитель, 2-испаритель, 3-конденсатор, 4-рекуператор(рекупиративный теплообменник), 5-вход в компрессор, 6-дросель(ТРВ), 7-компрессор, 8-вход в конденсатор, 9-вентилятор, 10-ТЭН

Для экспериментального исследования особенностей работы холодильной машины (ХМ) с указанной системой саморазмораживания нами использовалась logp-i диаграмма фреона R600a и электронные контроллеры для измерения температуры. Известно, что значения давления однозначно определяются по показаниям датчиков температуры (контроллеров) только в области испарения и конденсации фреона [2].Поэтому абсолютные значения давления рк конденсации и давления ри испарения, полученные нами (с некоторой погрешностью), определяются равенствами рк=8,195 бар, ри=1,048 бар. Используя logр-i диаграмму, построим теперь изобары в области испарения и конденсации (линии 3–4 и 6–7 на диаграмме, рис 2), так как в указанных областях изобары будут совпадать с изотермами.

По показаниям контроллеров определяем температуру на входе и выходе в компрессор, конденсатор и испаритель:

Твх.к=-5 С Твх.конд.= 57 С Твх.исп=-1 С

Твых.к=79 С Твых.конд.= 27 С Твых.исп=-11 С

Построим цикл ХМ с саморазмораживающейся системой (рис. 2).

C:\Users\Алексей\Desktop\htmlconvd-1Cty6D_html_m40df3833 (1).png

Рис. 2. logр-i диаграмма фреона R 600 а

Используя данные цикла, рассчитаем основные эксплуатационные параметры исследуемой ХМ [3]:

Электрическую мощность, подводимую к компрессору, определим по паспорту ХМ или, маркировке на компрессоре, используя формулу:

Холодопроизводительность установки определяем:

Используя коэффицент :

Удельная холодопроизводительность:

Массовый расход хладагента:

Удельная работа компрессора:

Полезная мощность компрессора:

Степень повышения давления в компрессоре:

Мощность тепла, отводимого от охлаждаемых тел в холодильной камере БХМ:

Коэффицент полезного действия:

Холодильный коэффициент равен:

Экспериментально определим площадь теплообмена конденсатора с окружащей средой:

Измерив длину и диаметр трубки конденсатора, найдем площадь. В нашем случае длина 14370 мм,а радиус трубки 2,625 мм:

Мощность компрессора N = , цикл его работы составляет 20мин/час, тогда энергопотребление компрессора за один цикл:

Электропотребление компрессора за сутки, до установленной системы NoFrost:

Электропотребление компрессора за месяц, до установленной системы NoFrost:

)

После встраивания саморазмораживающейся системы в ХМ, ТЭН включается один раз в двенадцать часов на 20 мин. Его мощность равна N =130 Вт.

С установленным ТЭНом и компрессором энергопотребление за сутки:

С установленным ТЭНом и компрессором энергопотребление за месяц:

Выводы:

  1. Установлено, бытовая холодильная машина с установленной саморазмораживающейся системой потребляет на 2604 (Вт/мес) больше, чем холодильная машина без системы NoFrost. Достижение уровня комфортности происходит за счет минимальной электрической энергии обогрева.
  2. Экспериментально определена площадь теплообмена конденсатора с окружающей средой, S= 0,23 м2. Теоретически рассчитана площадь теплообмена конденсатора с окружающей средой, S= 0,27 м2, погрешность в исследовании составляет 14 %.

Литература:

  1. Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники. Пер с англ.- М.: Легкая и пищекая пром-ть, 1984–520 с.
  2. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. Пособие для вузов.-3-е изд., испр. и доп. — М.: Высш.школа, 1980.-469 с.
  3. Кругляк И. Н. Бытовые холодильники (устройство и ремонт). Учеб. пособ.М., Легкакя индустрия, 1974, 205с.
Основные термины (генерируются автоматически): холодильной машины, площадь теплообмена конденсатора, диаграмма фреона, бытовой холодильной машины, работы холодильной машины, диаграмма фреона r600a, области испарения, пространства холодильной камеры, пароэжекторной холодильной машины, значения давления, logр-i диаграмма фреона, окружающей средой, давления ри испарения, конденсации фреона, давления рк конденсации, автоматическим регулированием температуры, показаниям датчиков температуры, указанной системой саморазмораживания, циклическую прокачку воздухом, Издательство Молодой ученый.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос