Способ измерения холодопроизводительности охлаждающего устройства-кондиционера


 


Владельцы патента RU 2529438:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятия Квант" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения холодопроизводительности охлаждающих устройств. Заявленный способ измерения холодопроизводительности охлаждающего устройства (кондиционера) основывается на использовании компенсационного устройства с регулируемым нагревателем, обеспечивающим либо полную, либо частичную компенсацию температуры воздушного потока кондиционирующего контура. Технический результат - повышение точности определения холодопроизводительности охлаждающего устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

В настоящее время измерения тепловых величин, таких как, например, холодопроизводительность охлаждающих устройств (кондиционеров), требуют значительных затрат труда на обеспечение точности измерения температуры, расхода теплоносителя, вычислительных работ.

Известные методики измерения температуры теплоносителя-воздуха (Преображенский В.П. «Теплотехнические измерения и приборы», г.Москва, изд. Энергия, 1976 г., стр.238) не обеспечивают необходимой точности измерения из-за наличия лучистого теплообмена теплоприемника (например, термопары) с окружающей средой, наличия оттока тепла за счет теплопроводности самого теплоприемника; неравномерности теплового поля на выходе кондиционера и т.д.

Поправки на лучистый теплообмен, которые могут быть значительными, зависят от таких величин, как приведенный коэффициент черноты двух тел, который может быть определен приблизительно, так же как и поправки, связанные с оттоком тепла по теплоприемнику.

Ошибки измерения можно снизить, применяя отражающие экраны, дополнительные слои изоляции и т.д., однако полностью их устранить нельзя.

Более того, ошибки, связанные с лучистым теплообменом и оттоком тепла по теплоприемнику, зависят от скорости теплоносителя - чем ниже его скорость, тем ниже коэффициент теплоотдачи от теплоприемника к теплоносителю, тем выше доля потерь за счет лучистого теплообмена и оттока тепла по теплоприемнику.

Ошибку, связанную с неравномерностью теплового поля при измерении температуры воздушного потока на выходе кондиционера, можно снизить лишь значительным количеством замеров и выведением средней величины температуры; однако в этих же точках необходимо произвести еще и замеры расхода теплоносителя (его скорости).

Известные методики измерения расхода теплоносителя (Преображенский В.П. «Теплотехнические измерения и приборы», г.Москва, изд. Энергия, 1976 г., стр.509) с помощью крыльчатки (скоростимера) не обеспечивают необходимой точности также из-за влияния на измерения атмосферного давления и влажности воздуха.

Методики измерения расхода тепла (в нашем случае холодопроизводительности) (Преображенский В.П. «Теплотехнические измерения и приборы», г.Москва, изд. Энергия, 1976 г., стр.527) также связаны с замерами разности температуры теплоносителя и его расхода. По этим данным производится расчет тепла как Qo=GpcpΔt,

где Qo - количество тепла, переданное теплоносителю;

Gp - расход теплоносителя;

cp - теплоемкость теплоносителя;

Δt - разность температуры теплоносителя на входе и выходе теплообменного устройства.

Подобная методика нуждается в коррекции как при измерении температур, так и при измерении расхода теплоносителя, при котором ошибки лишь частично устраняются усложнением измерительной схемы, а полностью устранить их не представляется возможным. Более того, с помощью этой методики невозможно произвести точные замеры холодопроизводительности при высокой влажности воздуха (φ>50%), поскольку часть холодопроизводительности расходуется на объемную конденсацию водяных паров, которая снижает разность температуры Δt, а следовательно, занижает холодопроизводительность Qo.

Предлагаемый способ измерения Qo охлаждающего устройства (кондиционера) позволяет исключить недостатки с помощью дополнительного компенсационного устройства с нагревателем, обеспечивающим нагрев охлажденного кондиционером воздуха до некоторой температуры, в том числе и равной температуре на входе кондиционера, т.е. при таком нагреве температура входа кондиционера равна температуре выхода компенсационного устройства (tвхода=tвыхода компенс. устр.).

Компенсационное устройство (рис.1) представляет собой теплоизолированный полый короб (1), полость которого является воздуховодом (2), снабженный спиралевидным электрическим нагревателем (3). Электрический нагреватель, подвешенный на изоляторах на входе воздуховода, равномерно распределен по всему сечению полости и служит для равномерного прогрева воздушного потока, не создавая при этом сколько-либо заметного гидравлического сопротивления.

На выходе компенсационного устройства, в центре сечения полости, установлен теплоприемник (4). Температура входа кондиционера (5) измеряется с помощью теплоприемника (6). Длина короба (воздуховода), а также его внутреннее сечение выбраны из необходимости, с одной стороны, обеспечения беспрепятственного прохождения через него теплоносителя (воздуха), с другой стороны, его хорошего перемешивания в процессе прохождения по воздуховоду с целью получения однородных тепловых полей на выходе.

Внутреннее сечение воздуховода соответствует сечению кондиционирующего канала кондиционера; а длина воздуховода составляет 5-6 длин наименьшей из сторон сечения воздуховода, что обеспечивает полное перемешивание воздушного потока.

Компенсационное устройство снабжено также системой регулирования (7) подающегося на нагреватель напряжения, а также приборами (8), измеряющими потребляемую мощность нагревателем.

Предложенный способ измерения позволяет определить холодопроизводительность кондиционера двумя методами: при полной компенсации температуры, когда температура входа кондиционера равна температуре выхода компенсационного устройства, а также при отсутствии компенсации температуры.

Создав на выходе компенсационного устройства с помощью нагревателя температуру, равную температуре входа работающего кондиционера, и измерив потребляемую мощность нагревателя, находят холодопроизводительность кондиционера, которая будет эквивалентна этой мощности Wнагр=Qo конд.

Указанный метод позволяет исключить ошибки измерения, связанные с оттоком тепла по теплоприемнику, за счет теплопроводности, а также за счет лучистого теплообмена теплоприемника с окружающей средой; позволяет исключить ошибки, связанные с определением расхода теплоносителя (оба теплоприемника находятся при комнатной температуре, а расход теплоносителя не определяется).

Этот метод позволяет также исключить ошибки, связанные с влажностью и другими параметрами атмосферы. Так, например, при высокой влажности наиболее энергозатратная объемная конденсация водяных паров, снижающая разность температуры между входом и выходом кондиционера, возвращает эту энергию на выходе компенсационного устройства. При неполной компенсации холодопроизводительности (Wнагр</Qо конд/) или превышающей ее (Wнагр>/Qo конд/) холодопроизводительность рассчитывается так:

Qо конд=Wнагр/(1-Δtн/Δto),

где Δtо - разность температуры между входом кондиционера и выходом компенсационного устройства при отключенном нагревателе;

Δtн - разность температуры между входом кондиционера и выходом компенсационного устройства с включенным нагревателем.

При этом возможен выбор такого режима нагрева, при котором ошибки измерения Δtн сопоставимы с ошибками измерения Δto и взаимно исключающиеся и в то же время позволяющего рассчитывать Qo конд с достаточной точностью.

Данный метод характеризуется еще и тем, что нет необходимости производить большое количество замеров; достаточно зафиксировать теплоприемник на выходе компенсационного устройства в какой-либо одной точке (например, в центре его внутреннего сечения), при этом ошибки, связанные с неравномерностью теплового поля, также взаимно исключаются.

Из полученных результатов можно также оценить расход теплоносителя (воздуха):

Gp=Qо кондрΔtо.

1. Способ измерения холодопроизводительности охлаждающего устройства (кондиционера), заключающийся в измерении температуры теплоносителя на входе и выходе устройства, а также расхода теплоносителя, отличающийся тем, что к выходу кондиционирующего контура кондиционера подведено компенсационное устройство в виде полого короба, являющегося воздуховодом с внутренним сечением, соответствующим выходному сечению кондиционера, и снабженного регулируемым электрическим нагревателем, потребляемая мощность которого регистрируется с помощью вторичных приборов, а также теплоприемником на выходе воздушного потока, причем после установления с помощью нагревателя нулевого температурного баланса между входом работающего кондиционера и выходом компенсационного устройства холодопроизводительность кондиционера соответствует потребляемой нагревателем мощности: Wнагр=Qо конд.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при не нулевом температурном балансе в случае отсутствия компенсации температуры между входом кондиционера и выходом компенсационного устройства холодопроизводительность кондиционера рассчитывается по соотношению:
Qо конд=Wнагр/(1-Δtн/Δtо),
где Wнагр - мощность нагревателя; Δtн - разность температуры между входом кондиционера и выходом компенсационного устройства при включенном нагревателе; Δtо - разность температуры между входом кондиционера и выходом компенсационного устройства при выключенном нагревателе компенсационного устройства.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев воздушного потока в компенсационном устройстве осуществляется с помощью электрического нагревателя, подвешенного на изоляторах в начале воздушного канала и равномерно распределенного по его внутреннему сечению.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что компенсационное устройство имеет сечение полости (воздуховода), соответствующее сечению кондиционирующего канала кондиционера, а длина воздуховода составляет 5-6 длин наименьшей из сторон сечения воздуховода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к холо- i ; дильной технике и касается методов испытаний компрессоров на холодопроизводительиость. .

Изобретение относится к тейлофизическим приборам и позволяет повысить точность регистрации термокинетики фотохимических реакций. .

Предложен способ охлаждения конденсатора компрессионного холодильника, включающий использование воды и увлажнение этой водой поверхности конденсатора, отличающийся тем, что из сборника талой воды в холодильном шкафе или другого источника воды в холодильнике вода направляется в желобок, в средней части которого находится трубка змеевика конденсатора, при этом вода самотеком стекает по наклонным коленам желобка, увлажняя поверхность желоба и трубки конденсатора, остатки талой воды направляются в емкость на компрессоре.

Холодильный аппарат, в частности бытовой холодильный аппарат, и способ охлаждения холодильного отделения холодильного аппарата, в частности бытовой холодильный аппарат, согласно которому компрессор, входящий в холодильный контур холодильного аппарата, который предназначен для охлаждения холодильного отделения, попеременно, в зависимости от времени, выключается и включается до тех пор, пока температура (Т) холодильного отделения укладывается в температурный диапазон (ΔТ), ориентированный на заданную температуру холодильного отделения и ограниченный верхним температурным пределом (ТO) и нижним температурным пределом (ТU).

Холодильник содержит переднюю панель, рабочую плату, электрод, дисплейную плату, светоизлучающий элемент и соединитель. Передняя плата расположена на лицевой стороне дверцы корпуса холодильника и имеет рабочую область и область изображения.

Холодильный аппарат, в частности бытовой холодильный аппарат, с полезным объемом для охлаждаемых продуктов содержит контроллер, который при наличии сигнала охлаждения может направлять поток холодного воздуха в полезный объем и активизировать размораживающий нагревательный элемент для предотвращения образования конденсата и/или льда под действием потока холодного воздуха, который поступает в полезный объем.

Холодильник включает корпус, который содержит первую камеру для хранения, множество дверей, которые открывают и закрывают отверстие для доступа, образованное на передней поверхности первой камеры для хранения, шарнирный узел, который соединяет с возможностью поворота каждую дверь с корпусом, и узел корзин, соединенный с возможностью поворота с корпусом за счет шарнирного узла.

Система для охлаждения стеклянной посуды или других приемников снабжена распределительной коробкой для удаления жидкой углекислоты, включает основание, к которому крепится полый трубчатый элемент, и распылительный узел, который обращен вниз, первый рефлектор над основанием для размещения рюмки и, под рефлектором, соединительный штуцер с трубопроводом, электрический клапан и распылительный узел, обращенный вниз, а также второй рефлектор меньшего размера.

Изобретение относится к холодильному аппарату с системой циркуляции хладагента, которая содержит компрессор хладагента, конденсатор, испаритель с испарительной пластиной для передачи тепловой энергии из холодильного отделения холодильного аппарата в систему циркуляции хладагента и температурный датчик для определения температуры испарительной пластины через сенсорную поверхность температурного датчика, который посредством держателя соединен с испарительной пластиной.

Способ управления холодильным аппаратом включает следующие технологические операции: a) определение температуры (Т) в холодильной камере; b) сравнение температуры (Т) с максимальной температурой (Tmax); c) сравнение температуры (Т) с минимальной температурой (Tmin); d) включение компрессора (22), если температура (Т) превышает максимальную температуру (Tmax); е) выключение компрессора, если температура (Т) опускается ниже минимальной температуры (Tmin); f) попеременное включение компрессора на время (tern) включения и отключение компрессора на время (taus) отключения, когда температура (Т) ниже максимальной температуры (Tmax) и выше минимальной температуры (Tmin); g) изменение времени (taus) отключения, в зависимости от температуры (Т). Холодильный аппарат содержит, по меньшей мере, одну холодильную камеру, холодильный контур, который включает компрессор, устройство управления и температурный датчик для определения температуры в холодильной камере. Использование данной группы изобретения позволяет повысить эффективность эксплуатации холодильного аппарата. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх