SPRAWOZDANIE Z LABOLATORIUM FIZYKI

Wtorek, dn. 9 X 2007

Godz. 18.15-20.00

Gr. Dz. II, zespół I

Anna Dankowska nr indeksu: 132841
Zbigniew Mroziński nr indeksu: 138479

Wioleta Klimczak nr indeksu: 138464

Doświadczenie T-1 Pompa cieplna Peltiera

Cel ćwiczenia: określenie wydajności chłodniczej pompy P_c i grzewczej pompy P_h oraz wyznaczenie ich współczynników wydajności
i
.

Przebieg ćwiczenia: w pierwszej serii pomiarów ustawienie potencjometru V na zasilaczu na wartość 10V oraz potencjometru A na wartość prądu zasilania termogeneratora Ip=2A. Co 60 s odczytywanie temperatur Tc i Th. Po dokonaniu 10-ciu pomiarów zmienianie kierunku prądu płynącego przez termogenerator. Przez kolejne 10 minut odczytywanie wartości temperatur. Druga seria pomiarów wykonywana analogicznie z różnicą wartości prądu zasilania temogeneratora Ip=4A.

Otrzymane wyniki:
Dla Ip=2A

Lp	Up	Ip	Tc	Th	t		Czas bieżący	uwagi
	[V]	[A]	[^0C]	[^0C]	[min]	[s]	[godz:min]
0	7,37	2,28	23	23	0	0	18:21
1	7,37	2,28	20	26	1	60	18:22
2	7,62	2,28	18	30	2	120	18:23
3	7,74	2,28	16	33	3	180	18:24
4	7,88	2,28	16	34	4	240	18:25
5	7,98	2,28	15	36	5	300	18:26
6	8,11	2,27	15	37	6	360	18:27
7	8,21	2,27	14	38	7	420	18:28
8	8,29	2,27	14	40	8	480	18:29
9	8,37	2,27	13	41	9	540	18:30
10	8,42	2,27	13	41	10	600	18:31	Zmiana kierunku prądu płynącego przez termogenerator
11	6,2	2,28	17	39	11	660	18:32
12	6,89	2,27	24	32	12	720	18:33
13	7,27	2,27	28	30	13	780	18:34
14	7,41	2,27	31	28	14	840	18:35
15	7,68	2,27	32	27	15	900	18:36
16	7,74	2,27	34	26	16	960	18:37
17	7,96	2,27	36	25	17	1020	18:38
18	8,1	2,27	37	24	18	1080	18:39
19	8,11	2,27	39	23	19	1140	18:40
20	8,2	2,27	40	22	20	1200	18:41

Średnia U_p=8,15 V

Średnie I_p=2,27 A

P_el= U_p* I_p

P_el=8,15*2,27

P_el=18,51 W

Obliczenie wydajności grzewczej pompy:

Prostoliniowy przebieg w minutach: 5,6,7

P_h=(2/120)*1100 Δ T=38-36 Δ T=2 K Δt=420-300=120 s

P_h=18,33 W

Obliczenie współczynnika wydajności grzewczej:

=0,99

Obliczenie wydajności chłodniczej pompy:

Prostoliniowy przebieg w minutach: 17, 18, 19, 20

P_c=( 3/180)*1100 Δ T=25-22 Δ T=3 K Δt=1200-1020= 180 s

P_c=18,33 W

Obliczenie współczynnika wydajności chłodniczej:

=0,99

Dla T_h:

Δa=0,002 ºC/s

Δb=0,8 ºC/s Korelacja=0,99

Dla T_c:

Δa=0,002 ºC/s

Δb=0,7 ºC/s Korelacja=0,95

Dla Ip=4A

Lp	Up	Ip	Tc	Th	t		Czas bieżący	uwagi
	[V]	[A]	[^0C]	[^0C]	[min]	[s]	[godz:min]
0	10,93	3,32	28	28	0	0	19:04
1	10,92	3,31	25	36	1	60	19:05
2	10,92	3,18	23	41	2	120	19:06
3	10,92	3,12	22	44	3	180	19:07
4	10,93	3,05	21	46	4	240	19:08
5	10,93	3,01	20	48	5	300	19:09
6	10,93	2,95	20	50	6	360	19:10
7	10,93	2,93	19	51	7	420	19:11
8	10,93	2,88	19	52	8	480	19:12
9	10,94	2,83	19	53	9	540	19:13
10	10,94	2,79	22	56	10	600	19:14	Zmiana kierunku prądu płynącego przez termogenerator
11	10,87	3,68	28	51	11	660	19:15
12	10,89	3,43	36	43	12	720	19:16
13	10,89	3,31	41	40	13	780	19:17
14	10,9	3,22	44	38	14	840	19:18
15	10,9	3,15	46	36	15	900	19:19
16	10,91	3,07	49	34	16	960	19:20
17	10,91	3,01	50	33	17	1020	19:21
18	10,92	2,95	52	32	18	1080	19:22
19	10,92	2,9	54	31	19	1140	19:23
20	10,92	2,85	56	30	20	1200	19:24

Średnia U_p= 11,46 V

Średnie I_p= 3,25 A

P_el= U_p* I_p

P_el=11,46*3,25

P_el=37,22 W

Obliczenie wydajności grzewczej pompy:

Prostoliniowy przebieg w minutach: 4, 5, 6

P_h= (4/120)*1100 Δ T=50-46 Δ T=4 K Δt=360-240=120 s

P_h=36,67 W

Obliczenie współczynnika wydajności grzewczej:

=0,98

Obliczenie wydajności chłodniczej pompy:

Prostoliniowy przebieg w minutach:16,17,18,19,20

P_c=(4/240)*1100 Δ T=34-30 Δ T=4 K Δt=1200-960=240

P_c=18,33 W

Obliczenie współczynnika wydajności chłodniczej:

=
0,49

Dla T_h:

Δa=0,003 ºC/s

Δb=0,9 ºC/s Korelacja=0,99

Dla T_c:

Δa=0,002 ºC/s

Δb=0,7 ºC/s Korelacja=0.94

Wnioski:

Wydajność i współczynniki pompy P_c i P_h zalezą od natężenia prądu płynącego przez obwód. Wraz ze wzrostem natężenia prądu wzrosła maksymalna temperatura (po upływie 10 minut).

Współczynnik wydajności chłodniczej i cieplnej jest wysoki.
Zbliżony do 1 (wraz ze wzrostem natężenia wydajność chłodnicza zmalała).

Przed zmianą kierunku prądu płynącego przez termogenerator przebieg temperatur wykazywał zdecydowanie większą charakterystykę liniową.

Po zmianie kierunku prądu płynącego przez termogenerator woda schładza się do wyższej temperatury w stosunku do pierwszego cyklu oraz następuje dynamiczna zmiana temperatur.

W doświadczeniu mogły wystąpić błędy w wynikach pomiarów, spowodowane błędem urządzeń pomiarowych, również mogło wystąpić niedokładne odczytanie temperatury.

1

---