1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zbadanie sprężarkowego układu chłodniczego, określenie parametrów w charakterystycznych punktach obiegu i wyznaczenie sprawności urządzenia.Stanowisko pomiarowe składa się z klimatyzatora zapatrzonego w manometry i punkty pomiarowe temperatury oraz układu odprowadzającego ochłodzony lub ogrzany strumień powietrza z zainstalowanym termometrem, oraz anemometrem wiatraczkowym do pomiaru wydatku.

2.Opis działania urządzenia

Sprężone pary freonu kierowane są przez zawór przestawny 2 do wymiennika 3 w którym ulegają skropleniu. Następnie dmuchawa doprowadza strumień powietrza aby wzmocnić wymianę ciepła. Lekko przechłodzony, ciekły freon jest kierowany przez zawór dławiący 4 do wymiennika 5 opływanego głównym strumieniem powietrza. Freon odparowuje pod wpływem ciepła pobranego z powietrza, następnie lekko przegrzany podawany jest do sprężarki 1.

3.Schemat urządzenia

1. Sprężarka

2. Zawór przestawny

3. Wymiennik ciepła z dmuchawą (strumień pomocniczy)

4. Zawór dławiący

5. Wymiennik ciepła z dmuchawą (strumień główny)

6. Pomiar wydatku powietrza

4.Wyniki pomiarów

T_A'=8 °C

T_B''=99 °C

T_C'=29 °C

T_D'=-8 °C

T_p1=15.2 °C

T_p2=33 °C

Tp₀=19 °C-temperatura otoczenia

P_a=2.6 bar

P_b=14bar

I_m=4,3 A - natężenie prądu urządzenia

m_p=0,15 kg/s - wydatek masowy chłodzonego powietrza

T_A'=8 °C

T_B''=93 °C

T_C'=32,3 °C

T_D'= -9 °C

T_p1=15.2 °C

T_p2=32,3 °C

Tp₀=23 °C-temperatura otoczenia

P_a=3.4 bar

P_b=14,8bar

I_m=4,4 A - natężenie prądu urządzenia

m_p=0,15 kg/s - wydatek masowy chłodzonego powietrza

5.Obliczenia

Z wykresu i-lnp odczytuję entalpię w punktach obiegu:

6.Obliczenie pracy za pomocą wykresu i-ln(p):

7.Rzeczywiste ciepło chłodzenia

Wiedząc że:

8.Obliczenia wydatku czynnika chłodzącego

Mierząc parametry urządzenia, o raz pobór mocy jaki był podczas doświadczenia odczytaliśmy następujące wartości:

I_m=4,3 A U_m=230 V

η_el=0,9 - sprawność silnika elektrycznego

η_m=0,85 - sprawność mechaniczna sprężarki

Obliczenia

mając już policzone
mogę obliczyć

9.Zestawienie wyników obliczeń

	Ciepło chłodzenia	Praca	Współczynnik chłodzenia
Obieg wzorcowy	-	-	-
Straty na skończoną różnicę temperatur	-	-	—
Straty w sprężarce	—	0.507 [kW]	—
Straty cieplne	-2.89 [kW]	—	—
Obieg rzeczywisty	-0.573 [kW]	0,715 [kW]	3.2

10. Wnioski

Z powyższych obliczeń wynika, że urządzenie to ponosi znaczne straty w porównaniu z obiegiem wzorcowym. Największe na skutek strat cieplnych i strat spowodowanych skończoną różnicą temperatur

T=(T_p1+T_p0)/2=17,1 °C i T₀=(T_p2+T_p0)/2=26 °C.

Wynika stąd więc kierunek działań, które powinny zostać podjęte aby usprawnić to urządzenie. Należałoby ten układ dodatkowo uszczelnić i lepiej dobrać temperatury T i T0. Wpłynie to pozytywnie na sprawność i współczynnik chłodzenia urządzenia, które są dość niskie.

---