 |
|
Кондиционер
Цель работы
Программа работы
Общие теоретические сведения
Методика работы
Содержание отчёта
Контрольные вопросы
Приложение 11
Цель работы
Изучить устройство, принцип действия, электрическую схему и правила эксплуатации кондиционера бытового БК-1500.
Программа работы
- Ознакомиться с теоретическими сведениями.
- Изучить методику и выполнить работу.
- Измерить температуру воздуха на входе и выходе из кондиционера. Определить схему движения хладагента.
- Определить удельный расход электроэнергии на вентиляцию воздуха и КПД установки.
- Составить и защитить отчёт.
Общие теоретические сведения
Термоэлектрический кондиционер (рис. 11.1) предназначен для кондиционирования воздуха в транспортных средствах, а также бытовых помещениях. Термоэлектрический кондиционер включает в себя блок термоэлектрических батарей с каналами со стороны горячих и холодных теплопереходов для протока жидкого теплоносителя с образованием горячего и холодного контуров циркуляции теплоносителя, каждый из которых содержит циркуляционный насос, радиатор сброса или приёма тепла с вентилятором, расширительные бачки, трубопровод для подвода жидкого теплоносителя и отвода газов из контура. В вентиляционном воздуховоде установлен дополнительный радиатор приёма тепла с вентилятором. У этого кондиционера повышена теплотехническая эффективность, упрощена конструкция и упрощён монтаж (размещение, устройство на объекте).
 |
| Рис. 11.1. Термоэлектрический кондиционер. |
Кондиционер бытовой БК-1500 предназначен для автоматического регулирования температуры воздуха в помещении от 18 до 28ºС с точностью до 1ºС. Его используют в жилых, служебных и других помещениях площадью до 25 м².
Кондиционер обеспечивает: охлаждение воздуха в помещении, автоматическое поддержание заданной температуры, очистку воздуха от пыли, вентиляцию, уменьшение влажности воздуха, изменение скорости движения и направления воздушного потока, воздухообмен с наружной средой.
Все узлы кондиционера смонтированы на металлическом основании. Металлической перегородкой кондиционер разделяется на два герметически изолированных отсека: наружный и внутренний. Внутренний отсек кондиционера, установленного в оконном проёме, находится внутри помещения, а наружный располагается вне его.
Основными рабочими узлами кондиционера являются: холодильный агрегат, вентиляторы (осевой и центробежный) с общим электродвигателем, пульт управления с пускозащитным устройством.
Герметичный холодильный агрегат (рис. 11.2) состоит из ротационного компрессора 9, конденсатора 8, испарителя 16, фильтра-осушителя 11, расширителя 10 и системы трубопроводов.
Компрессор, конденсатор, осушитель и расширитель расположены в наружном отсеке, а испаритель - во внутреннем.
Система холодильного агрегата заполнена смазочным маслом и хладоагентом хладоном-22.
 |
Рис. 11.2 Кондиционер БК-1500:
а - общий вид; б - схема работы:
1-поворотная решетка; 2-пульт управления; 3-кожух; 4-передняя панель с фильтром для очистки воздуха;
5-панелъ с жалюзи; 6-винт крепления передней панели; 7-соединительный шнур; 8-конденсатор;
9-компрессор; 10-расширитель; 11-фильтр-осушитель; 12-капиллярная трубка; 13-пульт упрощения;
14-перегородка; 15-фильтр воздушный; 16-испаритель; 17-вентилятор центробежный;
18-заслонка вентиляционная; 19-электродвигатель вентиляторов; 20-вентилятор осевой. |
При включенных электродвигателях холодильный агрегат работает следующим образом: пары хладона нагнетаются компрессором 9 в конденсатор 8. В конденсаторе происходит конденсация паров за счёт отвода тепла наружным воздухом, продуваемым осевым вентилятором 20. Далее жидкий хладон поступает через фильтр-осушитель 11 по капиллярной трубке 12 в испаритель 16. Капиллярная трубка создаёт перепад давления между конденсатором и испарителем, вследствие чего жидкий хладон переходит в испаритель в газообразном состоянии. При этом он поглощает большое количество тепла, отнимая его от стенок испарителя и соприкасающегося с ним воздуха, засасываемого центробежным вентилятором 7 из помещения. Охлаждённый воздушный поток поступает в помещение через поворотную решётку.
Из испарителя через расширитель пары хладагента отсасываются компрессором, и цикл повторяется.
Осевой вентилятор 20 с двухскоростным электродвигателем 19, расположенный в наружном отсеке, предназначен для охлаждения конденсатора наружным воздухом, засасываемым через жалюзи в боковых стенках кожуха.
Центробежный вентилятор, установленный на внутреннем отсеке конденсатора, служит для засасывания воздуха из помещения через решетчатую часть декоративной панели, воздушный фильтр 15 и испаритель, а также для нагнетания охлаждённого и очищенного от пыли воздуха в помещение через поворотную решётку.
Электродвигатель вентиляторов включается при пуске компрессора, однако он может быть также включен в работу в режиме вентиляции и при отключенной холодильной системе.
Пульт управления 2 с пускозащитным устройством предназначается для пуска, остановки и управления работой кондиционера, установления желаемой температуры в помещении и автоматического поддержания её, а также для защиты элементов кондиционера от перегрузки.
Электрическая схема кондиционера показана на рисунке 11.3.
 |
| Рис. 11.3. Электрическая схема кондиционера БК-1500. |
Пускозащитное устройство состоит из следующих приборов: конденсатор С пусковой электролитический СПЭ ёмкостью 60 мкФ для пуска электродвигателя компрессора МК; конденсатор рабочий блочный СРБ для обеспечения работы однофазных электродвигателей MB и МК; реле напряжения; пусковое РНП (напряжение 250 В ток 10 А) для отключения пускового конденсатора СПЭ после пуска двигателя компрессора МК; термостат ДРТ (датчик реле температуры) для автоматического управления кондиционером (температура регулирования от 10 до 15ºС); реле температурно-токовое РТТ для защиты электродвигателя компрессора МК при перегрузках, резистор RPp ОМЛТ-0,5 100 кОм для разряда пускового электролитического конденсатора СПЭ после его отключения.
По сравнению с ранее выпускаемыми кондиционерами, кондиционер БК-1500 имеет следующие преимущества. Компрессор кондиционера ротационного типа, более легкий и с меньшим шумом, чем ранее применяемый поршневой компрессор. Расход электроэнергии снижен. Электродвигатель вентиляторов имеет две частоты вращения, что делает возможным регулирование объема вентилируемого воздуха в единицу времени и скорости движения воздушного потока, а также уменьшение шума. Пластмассовый кожух по сравнению с металлическим имеет меньшую массу, обеспечивает уменьшение теплоотдачи и поглощает шум работающего агрегата.
Техническая характеристика кондиционера БК-1500
| Кондиционер |
| Тип | Бытовой оконный автономный с автоматической регулировкой температур |
| Холодопроизводительность, ккал/ч | 1500 |
| Потребляемая мощность, Вт | Не более 1000 |
| Номинальное напряжение, В | 220 |
| Уровень шума, дБ | Не более 58 |
| Рабочий ток, А | Не более 5 |
| Габаритные размеры, мм | 400·600·585 |
| Масса, кг | 51 |
| Компрессор |
| Тип | Ротационный, с конденсаторным двигателем |
| Холодопроизводительность, ккал/ч | 1750 |
| Потребляемая мощность, Вт | Не более 854 |
| Рабочий ток, А | Не более 4,4 |
| Коэффициент мощности | 0,875 |
| Частота вращения двигателя, об/мин. | 2910 |
| Двигатель вентиляторов |
| Тип | Двухскоростной, однофазный с короткозамкнутым ротором, конденсаторный |
| Номинальное напряжение, В | 220 |
| Потребляемая мощность, Вт | 40/18 |
| Частота вращения, об/мин. | |
| максимальная | 810 |
| минимальная | 625 |
Методика работы
Устройство, принцип действия, электрическую схему и правила эксплуатации кондиционера БК-1500 изучить по методическому указанию к лабораторной работе.
Для измерения температуры на входе и выходе кондиционера, включать кондиционер на различных режимах работы. Скорость воздуха в кондиционере измеряют индукционным анемометром, а температуру градусником.
Результаты опытов и расчётов сводят в таблицу 11.1.
Таблица 11.1
Результаты опытов и расчётов
| № п/п | Руст, кВт | Твх, ºС | Твых, ºС | V, м/с | Акон, м² | Q, м³/ч | Эуд, кВт·ч/м³ | η, % |
| | | | | | | | | |
Удельный расход электроэнергии на вентиляцию, кВт·ч/м³:
где Q=3600·V·Акон - подача вентилятора, м³/ч;
Здесь Акон - площадь активного сечения кондиционера, м².
Коэффициент полезного действия кондиционера в установленном режиме:
где Рвх - плотность воздуха, кг/м³;
С - удельная теплоёмкость воздуха, кДж/кгºС , С = 1 кДж/кгºС.
Плотность воздуха, ρ:
где  - средняя температура воздуха в калорифере, ºС.
р = 98,7 - барометрическое давление в данном районе во время проведения эксперимента, кПа.
Содержание отчёта
- Таблица опытных и расчётных данных.
- Электрическая схема кондиционера.
- Расчётные формулы.
- Значение КПД и удельный расход электроэнергии на вентиляцию и кондиционирование.
- Выводы по работе.
Контрольные вопросы
- Техническая характеристика кондиционера БК-1500.
- Основные рабочие элементы бытового кондиционера БК-1500.
- Назначение и принцип работы основных рабочих элементов.
- Работа принципиальной электрической схемы.
- Назначение и составные элементы, принцип работы холодильного агрегата в БК-1500.
- Для чего нужен центробежный вентилятор?
- Роль термостата ДРТ в работе БК-1500, температура регулирования.
- Сколько частот вращения имеет электродвигатель вентиляторов и как это влияет на работу БК-1500?
- Преимущества и недостатки БК-1500.
- Назначение капиллярной трубки.
Приложение 11
Кондиционеры
| Марка | Производительность по | Очистка
воздуха,
% | Мощ-
ность,
кВт | Габарит,
мм | Вес,
кг |
воздуху,
м³/ч | холоду,
кВт | теплу,
кВт | влаге,
кг/ч |
| КПА1-2,2-01М | 2200 | 11 | 6,3 | 3 | 85 | 12,15 | 970×570×1860 | 470 |
| КПА1-3,5-04М | 3500 | 17,6 | 15 | 6 | 85 | 28,2 | 1200×850×1860 | 750 |
| КПА1-4,4-01М | 4400 | 22 | 12 | 6 | 85 | 23,3 | 1200×510×1860 | 570 |
| КПА1-7,0-01М | 7000 | 32 | 15 | 11,03 | 85 | 35 | 1200×850×1860 | 820 |
| КПА1-11-01М | 11000 | 51 | 24 | 14,5 | 85 | 48,5 | 1940×850×1860 | 1180 |
| KM1-2-01 | 2000 | 18,6 | 12 | 7,68 | 95 | 25,6 | - | 530 |
| KM1-4-01A | 4400 | 32 | 15 | 4,8 | 95 | 50 | - | 745 |
| KK2-1,2-01M | 1000 | 4,56 | 6 | - | 80 | 5,2 | 700×310×835 | 120 |
| KK2-1,2-03M | 1000 | 4,56 | 6 | - | 80 | 13 | 700×310×835 | 120 |
| KTA2-5-01A | 5000 | 24,36 | 36,54 | - | - | 12,5 | - | 750 |
| KTA2-0,5Э-01A | 400 | 2,3 | - | - | 90 | 1,62 | 975×640×376 | 83 |
| KTA2-0,5Э-02У1 | 400 | 3,48 | - | - | 75 | 3,1 | 671×782×280 | 40 |
| КНБ-3,15-01 | 3150 | 21,5 | 12,5 | - | 92 | 2,4 | 1860×810×2085 | 720 |
| КНБ-6,3-01 | 6300 | 43 | 25 | - | 92 | 4,4 | 2130×810×2085 | 870 |
| КНБ-10-01 | 10000 | 67б5 | 40 | - | 92 | 7,9 | 1875×1450×2485 | 1380 |
|
