POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

LABORATORIUM ELEKTROTERMII

Ćwiczenie nr: 8

Temat: Badanie modelu pompy ciepła.

Grupa: ED 8.3 data wykonania:

Rafał Sieńko 30.04.1998

Zbigniew Rybicki

Jarosław Wójcik

Badania i pomiary.

1.Budowę modelu pompy ciepła przedstawia poniższy rysunek:

gdzie odpowiednio:

2. parownik (żródło dolne);

3. sprężarka hermetyczna;

4. skraplacz ( zbiornik wody );

5. węzeł elektryczny;

6. termostat;

7. kapilara termostatu;

8. czujnik termostatu;

9. przewód zasilający;

10. filtr mechaniczny freonu;

11. rurka kapilarna;

Sprężarka spręża pary freonu i tłoczy je do wężownicy zanurzonej w zbiorniku z wodą (p=0,7MPa). Para oddaje ciepło wodzie, skrapla się i w postaci cieczy przepływa przez filtr mechaniczny i rurkę kapilarną, która spełnia rolę zaworu rozprężnego. W parowniku wskutek przejścia z rurki kapilarnej do rurki w skraplaczu o ponad 10-cio krotnie większej średnicy następuje efekt rozprężania ciekłego freonu w pary gazu (p=0,08MPa). Freon w postaci gazowe, ogrzany w parowniku wraca do sprężarki i cykl się powtarza.

układ pomiarowy oraz schemat elektryczny modelu pompy ciepła:

NAGRZEWANIE ZBIORNOKA Z WODĄ:

t­_{o wody}=23⁰C (temperatura początkowa) τ=30min. (czas pomiaru)

m.=2kg (masa wody w zbiorniku) c_wody=4200

1.Nagrzewanie wody za pomocą pompy ciepła:

U=220V ; I=0,85A ; P=132W

τ	min	0	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30
T	^0C	23	24	25	27	29,3	31	33	35	37	39	40
Qu	J	0	8400	8400	16800	19320	14280	16800	16800	16800	16800	8400

Q_u= c*m.*Δt = 4200*2*1=8400 [J]

Q_ucałkowite=
142800 J

Q_ucałkowite= P_u*τ => P_u= Q_ucałkowite / τ =142800 / (30*60) = 79,3 W

ε=

2. Nagrzewanie wody za pomocą grzałki elektrycznej:

U=220V ; I=1.35A ; P=325W

τ	min	0	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30
T	^0C	23	27	34	39,5	42	51	56	62	66	70	73
Qu	J	0	33600	58800	46200	21000	75600	42000	50400	33600	33600	25200

Q_u= c*m.*Δt = 4200*2*4=33600 [J]

Q_ucałkowite=
420000 J

Q_ucałkowite= P_u*τ => P_u= Q_ucałkowite / τ =420000 / (30*60) = 233,3 W

ε=

przebiegi temperatur wody w funkcji czasu:

Wnioski:

Wydajność grzania pompy ciepła ε ma wartość w granicach 3:4. W ćwiczeniu wydajność ta dla badanej pompy ciepła okazała się trochę mniejsza i wyniosła 2,35. W porównaniu jednak z wydajnością grzałki elektrycznej okazała się większa. Przebieg wartości temperatury wody w funkcji czasu jest bardziej stromy dla grzałki, gdyż oddaje ona większą moc do wody niż pompa ciepła. Górna granica temperatury osiągnięta dla badanej pompy wyniosła 40⁰C. W praktyce stosowane pompy mogą osiągnąć około 55⁰C.

1

8

5

6

4

7

9

3

10

2

U~

Dla grzałki elektrycznej

Dla pompy ciepła

τ [min]

t [⁰C]