Skład grupy: 1. Bielewicz Małgorzata 204829 2. Jura Maria 204762 Wydział Mechaniczno -Energetyczny Rok III Studia stacjonarne I stopnia	Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów I-20 Politechniki Wrocławskiej Zakład Chłodnictwa i Pomp Ciepła LABORATORIUM CHŁODNICTWA I KRIOGENIKI	Dzień tyg. PIĄTEK godz. 9:15 Data: 05.12.2014r. (wykonania ćwiczenia)
	Ćwiczenie nr 2 Temat:	Ocena:
Uwagi:

1. Wstęp

Celem zajęć było zapoznanie się z urządzeniem chłodniczym, które wykorzystuje efekt termoelektryczny. Badanym urządzeniem była chłodziarka termoelektryczna. Po włączeniu badanego urządzenia, odczekaniu pewnego czasu został dokonany pomiar temperatur powietrza przed i za radiatorami oraz pomiar temperatury samych radiatorów za pomocą termoelementów. Zmierzono także trzykrotnie prędkość z jaką powietrze wylatywało
z zabudowanego radiatora. Pomiaru prędkości powietrza dokonano za pomocą anemometru. W celu obliczenia strumienia objętości powietrza opływającego radiator zmierzono jego wymiary przekroju wylotowego. Ostatnim pomiarem wykonanym podczas ćwiczenia był pomiar mocy, który został wykonany przy użyciu watomierza. Na podstawie pomiarów należało obliczyć ciepło spoiny gorącej, ciepło spoiny chłodnej (efekt chłodniczy) oraz COP.

2. Schemat stanowiska pomiarowego

1 - stos termoelektryczny

2 - radiator "gorący"

3 - radiator "zimny"

Małymi cyframi oznaczono poszczególne termometry.

3. Tabele pomiarowe

Tabela 1. Wyniki pomiaru temperatur

Punkt	t
	⁰C
1.	powietrze na wlocie do radiatora gorącego
2.	radiator gorący
3.	powietrze na wylocie z radiatora gorącego
4.	powietrze na wlocie do radiatora zimnego
5.	radiator zimny
6.	powietrzne na wylocie z radiatora zimnego

Tabela 2. Wyniki pomiarów prędkości wypływającego powietrza z radiatora, wymiary przekroju wylotowego radiatora oraz moc chłodziarki

Pomiar	w	a	b	N
	m/s	mm	mm	W
1.	1,91	55	129	52,5
2.	1,84
3.	1,87

a - szerokość
b - wysokość

4. Obliczenia

• pole przekroju wylotowego z radiatora gorącego:

A = 2 ∙ a ∙ b = 2 ∙ 0,055 ∙ 0,129 = 0,014 m²

• prędkość średnia wypływającego powietrza:

$$w_{sr} = \frac{w_{1} + w_{2} + w_{3}}{3} = \frac{1,91 + 1,84 + 1,87}{3} = 1,87\frac{m}{s}$$

$$\dot{V} = \ w_{sr}\ \bullet A = 1,87\ \bullet 0,014 = 0,026\ \frac{m^{3}}{s}$$

• strumień ciepła oddawanego przez radiator gorący do przepływającego przez ten radiator powietrza:

$$\dot{Q_{s}} = \dot{V} \bullet \rho \bullet \ c_{p} \bullet \ t = \dot{V} \bullet \rho \bullet \ c_{p} \bullet \left( t_{3} - t_{1} \right) = 0,026 \bullet 1,2 \bullet \ 1005 \bullet \left( 28,3 - 23,5 \right) = 150,5\ W\ \ $$

• strumień ciepła pobieranego przez radiator zimny z wnętrza chłodziarki :

$\dot{Q_{o}} = \dot{Q_{s}} - N = 150,5 - 52,5 = 95,3$ W

• efektywność chłodnicza badanej chłodziarki termoelektrycznej:

$$COP = \ \frac{\dot{Q_{o}}}{N} = \ \frac{95,3}{52,5} = 1,82$$

5. Wnioski

Przy obliczaniu pola przekroju wylotowego radiatora wymiary pomnożono przez 2 ze względu na dwa wyloty powietrza. Wartość obliczonego strumienia objętości przepływającego powietrza przez radiator wyniosła$\ \dot{V} = \ 0,026\ \frac{m^{3}}{s} = 93,6\frac{m^{3}}{h}\ $ . Na wartość strumienia objętości mogły mieć wpływ rozbieżne wartości zmierzonych prędkości powietrza, które zostały uśrednione. Strumień ciepła oddawanego przez radiator gorący do przepływającego przez ten radiator powietrza wyniósł $\dot{Q_{s}} = 150,5\ W\ $, natomiast strumień ciepła pobieranego przez radiator zimny z wnętrza chłodziarki $\dot{Q_{o}} = 95,3$ W.

Efektywność chłodziarki termoelektrycznej wg literatury osiąga wartości poniżej jedności.
Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że nasza chłodziarka osiąga COP = 1,82 i jak widać jest to wartość o wiele za wysoka. Przyczyną takiego wyniku może być błąd pomiaru temperatury spowodowany tym, że termopara, za pomocą której mierzono temperaturę powietrza wypływającego z radiatora miała z nim bezpośredni kontakt. Temperatura radiatora gorącego była niższa od temperatury powietrza na jego wylocie.

Na dokładność pomiarów może wpłynąć także sam odczyt temperatur z urządzenia, które przetwarzało wartości napięć indukowanych w termoparach na wartości temperatur, gdyż wartości temperatur ciągle się zmieniały w granicach ± 0,3 ^oC. Możliwe także, że pomiarów dokonano zbyt szybko tj. przed ustaleniem się temperatury wewnątrz chłodziarki.