Холодопроизводительность установки охлаждения жидкостей — это та тепловая мощность, которую установка способна отбирать от жидкости. Холодопроизводительность оборудования часто путают с полезной мощностью. Бывает такое, что даже опытные на вид энергетики, увидев, что хододопроизводительность установки в три раза превышает потребляемую мощность, удивляются, что КПД в этом случае достигает 300%(!). На самом деле о КПД можно говорить только в том случае, где существует процесс преобразования энергии. Например в электродвигателе электрическая энергия преобразуется в механическую, при этом имеются потери на нагрев и трение. И КПД двигателя как раз показывает, сколько энергии потеряно.
В случае с холодильником, процесса преобразования нет, а есть отбор тепла (энергии) от охлаждаемой среды.
Холодопроизводительность любой холодильной установки охлаждения жидкости сильно зависит от температуры, до которой необходимо охлаждать жидкость. Чем выше конечная температура жидкости, тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.
Определить требуемую холодопроизводительность можно в соответствии с исходными данными по формулам (1) или (2).
1. объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);
2. требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);
3. температура входящей жидкости Тн(°С).
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения воды:
(1) Q (кВт) = G x (Тн – Тk) x 1,163
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения любой жидкости:
(2) Q (кВт) = G x (Тнж– Тkж) x Cpж x rж / 3600
Cpж – удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг °С) (таблица),
rж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3(таблица).
Удельная теплоемкость вещества показывает количество энергии, которую необходимо сообщить/отобрать, для того, чтобы увеличить/уменьшить температуру одного килограмма вещества на один градус Кельвина.
То есть в других словах, если например удельная теплоемкость воды равняется 4,2 кДж/(кг*К) — это значит, что для того, чтобы нагреть один кг воды на один градус, необходимо передать этому кг воды 4,2 кДж энергии.
Удельная теплоемкость для любого вещества есть величина переменная, то есть она зависит от температуры и агрегатного состояния вещества. Если продолжать пример с водой, то ее удельная теплоемкость для 0°С равняется 4,218, а при 40°С 4,178 кДж/(кг*К). Для льда теплоемкость еще ниже — 2,11 кДж/(кг*К) для льда с температурой 0°С.
Что касается воды, необходимо отметить, что это жидкость с самым высоким значением удельной теплоемкости. Другими словами, чтобы обеспечить заданное количество температуры, вода должна поглотить или отдать количество тепла значительно больше, чем любое другое тело такой же массы.
В связи с этим становится понятным интерес к воде, когда нужно обеспечить искусственный теплообмен. Количество тепла, необходимое для повышения температуры с Тн до Тk тела массой m можно рассчитать по следующей формуле:
где m — масса тела, кг; С — удельная теплоемкость, кДж/(кг*К)
Холодопроизводительность компрессора
При работе холодильной машины в ее испарителе происходит кипение жидкого агента. Производительность компрессора при этом должна быть такой, чтобы обеспечивать удаление пара из испарителя с той же интенсивностью, с которой он образуется в результате кипения холодильного агента. Если он кипит быстрее, чем компрессор может отводить пар, то избыточное количество пара накапливается в испарителе, давление увеличивается и в результате повышается температура кипения. Если производительность компрессора такова, что пар отводится из испарителя слишком быстро, то давление в испарителе будет падать, вследствие чего будет снижаться температура кипения (последний случай имеет место в испарителе бытового холодильника, из-за чего он периодически и отключается).
Читайте также: Компрессор danfoss sc12cl 104l
Холодопроизводительность компрессора – понятие условное и определяется массой всасываемого пара Ga в единицу времени и удельной массовой холодопроизводительностью q0:
Имея ввиду, что , , получим окончательно:
где n1 – удельный объем пара при всасывании в компрессор, м 3 /кг;
– удельная объемная холодопроизводительность, кДж/м 3 ;
Vд – действительный объем пара, прошедший через компрессор в единицу времени, м 3 /с.
Следовательно, холодопроизводительность компрессора равна произведению трех сомножителей, из которых только один – Vh зависит от размеров компрессора (см., например, формулу (4.1)), а остальные два – зависят от режима его работы.
Действительно, режим работы компрессора во многом определяется температурой и давлением кипения и конденсации. А ранее было показано, что коэффициент подачи l зависит от степени сжатия в компрессоре Рк/Р0. Нетрудно убедиться, что и величина qv для любого холодильного агента зависит от параметров его состояния при всасывании в компрессор, т.е. от Р0, t0. Следовательно, с изменением режима работы компрессора будут изменяться величины l и qv, а значит, и холодопроизводительность компрессора Q0. Оказывается, что одна из важнейших характеристик компрессора – его холодопроизводительность – является не постоянной величиной, а функцией параметров, при которых он работает. Представляет практический интерес выяснить более подробно характер этой зависимости.
а) Пусть имеются два одинаковых компрессора, работающие при одинаковых температурах кипения холодильного агента t0, но при различных температурах конденсации tк. Цикл первой холодильной машины – 1, 2, 3, 4, 5, цикл второй холодильной машины – 1, 2‘, 3‘, 4‘, 5‘ (рис. 4.3), tк1
Вопросы для самоконтроля:
1. В чем отличие конструкции прямоточного компрессора от непрямоточного?
2. Расшифруйте марки компрессоров в холодильных агрегатах А165-1-3, Вх230-2-2.
3. Что такое коэффициент подачи компрессора? Как его определяют для конкретного компрессора?
4. Какая мощность компрессора больше Ni или Ne? Почему?
5. Когда холодопроизводительность компрессора выше летом, или зимой?
6. Неизвестна марка компрессора. Как определить его холодопроизводительность на каком-то режиме?
7. Что представляет собой графическая характеристика холодопроизводительности компрессора?
8. Нарисуйте индикаторную диаграмму идеального компрессора. В чем отличие такой диаграммы для реального компрессора?
Литература: [1, с. 97; 2, с. 90. 162]
Лекция 5. Теплообменные АППАРАТЫ
холодильных машин
К ним относятся конденсаторы, испарители, а также испарители-конден-
саторы каскадных холодильных машин. Важнейшее требование к ним – высокая интенсивность теплопередачи, что предопределяет хорошие массогабаритные показатели аппаратов и холодильной машины в целом.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Подбор компрессора для холодильника
Статья, с помощью которой вы сами сможете подобрать компрессор для своего холодильника.
КАК ПОДОБРАТЬ КОМПРЕССОР ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКА?
Осуществляя подбор компрессора для холодильника с целью его замены часто можно столкнуться с проблемой отсутствия необходимой модели («родной», установленной заводом-производителем). В этом случае по характеристикам, которые присущи оригинальной модели, можно подобрать аналог.
Основными параметрами, по которым происходит подбор компрессора для холодильника, являются:
- — холодопроизводительность: это основная характеристика электромотора, проще говоря, его мощность, которая определяется объемной подачей компрессора (объемом цилиндров). При подборе компрессора для холодильника не следует сильно отклоняться от заданных параметров;
- — тип хладагента: новый компрессор необходимо выбирать только на том фреоне, на котором работал и старый. В ином случае гарантированы проблемы — несовместимость масел, перегрев системы, закупорка капилляра и т.д.;
- — размеры: как правило, компрессоры одинаковой мощности имеют одинаковые размеры, но могут отличаться крепежом, соединительными трубками;
- — область применения: одни предназначены для работы в среднетемпературных холодильниках, другие в низкотемпературных морозильных камерах.
Читайте также: Для чего нужны два компрессора в холодильнике
Где же посмотреть значения всех этих характеристик конкретно для Вашего случая?
Модель и тип хладагента, на котором работает мотор, можно посмотреть на бирке старого компрессора или на шильнике самого холодильника: бирка на компрессоре бирка сзади компрессора холодильника Далее наиболее быстро и точно Вы сможете подобрать нужную Вам модель, используя наиболее полную и точную таблицу подбора аналогов.
Прочитав эту статью — вы можете самостоятельно выбрать и купить компрессор для холодильника.
КРАТКО ОБ УСТРОЙСТВЕ И ПРИНЦИПАХ РАБОТЫ
Стандартный бытовой холодильник – это вертикальный шкаф, корпус которого изготавливается из стали или прочного пластика, оснащенный одной или двумя дверцами.
Поверхность грунтуется и покрывается качественной эмалью из краскопульта. Двери также состоят из стальных листов. По краям вставляется резиновый уплотнитель, не пропускающий внешний воздух. Между внутренней и наружной стенкой изделия обязательно прокладывают слой теплоизоляции, который защищает камеру от тепла, пытающегося проникнуть из окружающей среды, и предотвращает потерю образующегося внутри холода.
Внутри он, как правило, поделен на две функциональные зоны: холодильную и морозильную. По типу компоновки выделяют одно-; двух-; многокамерные холодильники (например, Side-by-Side). Так же во внутреннем отсеке устанавливается освещение со светодиодом или обычной лампой накаливания. Теперь немного о технической составляющей устройства холодильника. Агрегаты компрессорного типа не производят холод сами, а работают по принципу охлаждения объекта, который находится внутри, путем вбирания внутреннего тепла и перенаправления его во внешнюю среду.
Происходит это благодаря участию в этом процессе таких основных элементов, как:
- — охладительный агент (различные марки фреона – газа, который передвигается по замкнутому контуру, перенося тепло по различным участкам цикла);
- — конденсатор (выполняется в виде решетки-змеевика, которую закрепляют на задней либо боковой стенке оборудования);
- — испаритель;
- — терморегулирующий вентиль (используют для поддержания давление рабочего тела на определенном уровне);
- — компрессор — это агрегат, который сжимает пары фреона и заставляет их двигаться в нужном направлении.
Все эти элементы связывает между собой система трубок, образующих герметичное замкнутое кольцо. Принцип работы холодильника Отдельно стоит остановиться на существующих разновидностях. Это также важно учесть в подборе компрессора для холодильника. Наиболее часто выделяют коллекторные нагнетатели воздуха (еще их называют «обычными» моторами), также выделяют линейный и инверторный тип. Под «обычным» подразумевают коллекторный механизм с вертикально установленным валом электромотора.
Он монтируется на пружинном механизме и закрыт герметичным коробом, тем самым обеспечивая высокую степень звукоизоляции системы. Здесь используется стандартный принцип: нагнетатель работает до тех пор, пока в холодильном блоке не достигается заданный температурный режим, а потом выключается.
Вертикальная компоновка делает агрегат более тихим, в сравнении с горизонтальной, которая использовалась в старых моделях. Этот тип компрессоров используется, как правило, в бюджетных моделях холодильников для удешевления его стоимости. Более новые модели холодильников комплектуются компрессорами инверторного типа. Обычный мотор достигает верха своих возможностей при отключении, при этом в день таких повторений очень много, а соответственно, он подвержен быстрому износу.
Читайте также: Сопротивление обмоток компрессора холодильника индезит tles6f
В то время как инверторные устройства работают даже при достаточном нагнетании воздуха в камерах, периодически снижая количество оборотов. Износостойкость комплектующих элементов при этом значительно ниже, а соответственно, срок бесперебойного использования – выше.
Линейные нагнетатели технически схожи с двумя предыдущими аналогами, однако имеют ряд существенных преимуществ: меньший вес; большая степень надежности при работе; отсутствие трения в плоскости сжатия; применение при низком температурном режиме.
Принцип работы похож на предыдущие варианты приборов, однако такой тип функционирует намного тише и экономичнее. В отличие от обычных механизмов, в них отсутствует коленчатый вал. Посредством действия электромагнитных сил обеспечиваются возвратно-поступательные движения ротора.
НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ПРИЧИНЫ ПОЛОМКИ КОМПРЕССОРА
Разобравшись с устройством, переходим к разбору основных причин поломки компрессора, после чего потребуется произвести его подбор и замену.
- 1. Утечка фреона или неисправность термостата:
- — проверка степени нагрева конденсатора может выявить одну из причин поломки – утечку хладагента. При этом прибор будет функционировать, однако температура в камерах не будет поддерживаться;
- — допустима и другая причина – выход из строя терморегулятора. При этом сигнал о неправильном температурном режиме просто не будет поступать.
- 2. Проблемы с обмоткой:
- — если мотор не запускается, то вероятной причиной этого может быть обрыв цепи обмоток компрессора. Это может произойти как на рабочей, так и на пусковой обмотке или на двух одновременно. При этом холодильник включен в сеть, нагнетатель не работает, а температура его блока комнатная.
- 3. Межвитковое замыкание:
- — устройство запускается на короткий срок (не более, чем на одну минуту), его корпус сильно нагревается. При этом витки обмотки замкнуты, их сопротивление понижено, через релейный блок проходит повышенная сила тока. Реле производит выключение нагнетателя, будет слышен щелчок. После охлаждения пусковика оно снова включает нагнетатель и так по кругу.
- 4. Заклинивание двигателя:
- — при включении слышна работа электромотора, но вращения не происходит, компрессор не осуществляет сжатие, сопротивление обмоток на максимуме.
- 5. Поломка клапанов:
- — потеря холодопроизводительности связана с дефектами клапанов. В результате такой поломки агрегат работает без отключения и не создает должного уровня компрессии, соответственно, блоки холодильного устройства не набирают нужную температуру. Нередко в таком случае может быть слышен нехарактерный звон металлических частей при функционировании. Выяснить это можно, определив степень подачи воздуха.
- 6. Неисправность термодатчика или пускового реле:
- — при таком сбое компрессор либо не включается, либо включается на 1-2 минуты. При проверке сопротивления обмоток будут фиксироваться номинальные значения.
Исходя из всего вышеперечисленного стоит сказать, что подбор компрессора для холодильника — это процесс, требующий определенных профессиональных знаний и навыков.
Простому обывателю, не имея опыта, знаний и специальных приспособлений, сделать это будет трудно.
Поэтому мы настоятельно рекомендуем не заниматься «саморемонтом», а обращаться за помощью к специалистам, которые помогут правильно определить причину поломки, грамотно осуществить подбор компрессора для холодильника, и качественно устранить неисправность, чтобы Ваша техника продолжала радовать Вас еще долгие годы!
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/kak-opredelit-holodoproizvoditelnost-holodilnogo-kompressora