CC BY
51
' -- ъ А.С.Штым, В.В.Клименко
УСТАНОВКА «ЧИЛЛЕР - ФАНКОЙЛ» ДЛЯ УСЛОВИЙ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИИ.
В соответствии с планом по реализации инновационной образовательной программы «Развитие дальневосточного образовательного научно-технологического центра» коллективом нашей кафедры были созданы экспериментальные стенды, в том числе установка «чиллер - фанкойл», которая позволяет познакомиться с современными способами создания микроклимата, изучить особенности воздухораспределения в помещении, рассмотреть энергозатраты при создании комфортных условий.
Основными элементами этой установка являются: источник холода - чиллер (тепловой насос) и внутренние блоки - фанкойлы, соединенные межд> собой сетью трубопроводов.
В чиллере происходят процессы изменения фазового и термодинамического состояния рабочего вещества (фреона) под действием температуры наружного воздуха. По принципу работы он относится к водоохлаждающим парокомпрессионным машинам.
В испарителе чиллера (при «+» значениях температуры наружного воздуха) вещество переходит в газообразное состояние, отбирая теплоту у омывающей его воды. При этом ее удается охладить до 5-7°С. В конденсаторе, наоборот, пары хладагента превращаются в жидкость с выделением теплоты, нагревая воду до температуры 45-5 5°С. так что конденсатор необходимо охлаждать, поэтому чиллеры вынесят на улицу.
В чиллере, работающем на выработку холода5 происходит охлаждение воды, омывающей испаритель, который при нагревании отбирает у нее теплоту. При этом воду удается охладить до 5-7°С.
В чиллере, работающем в режиме теплового насоса происходит выработка теплоты. Здесь воду направляют на конденсатор, который при охлаждении отдает ей теплоту, нагревая воду до температуры 45-55°С.
Обработанная вода поступает по трубкам в теплообменники фанкойлов, где охлаждает или нагревает подаваемый вентилятором воздух до достижения требуемой температуры внутреннего воздуха в помещении. Отработанная вода возвращается в чиллер и цикл возобновляется.
Фанкойлы объединены в систему сетевого управления и могут управляться с одного пульта, что обеспечивает возможность зонального управления по схеме “ведущий - ведомый”.
Установка «чиллер-фанкойл» в первую очередь позволяет наглядно ознакомиться с конструкцией и принципом работы ее составных частей (чиллера и фанкойлов); определить их производительность; изучить изменение параметров внутреннего воздуха по мере работы установки.
На данной установке возможно проведение лабораторных работ.
Лабораторная работа №1
Тема: Изучение конструкции фанкойлов, определение холодо-, теплопроизводительности фанкойлов.
Цель: ознакомление с устройством, назначением, принципом работы фанкойла,
определение холодо-, теплопроизводительности. >
Приборы: термометр, психрометр, анемометр.
Ход работы
1вм, 1вс
Ьпм, Шс, со
1) Провести измерения для двух режимов работы фанкойла и для трех скоростей вращения вентилятора.
1. вырабо гка холода
- низкая скорость,
- средняя скорость,
- высокая скорость
2 выработка тепла
- низкая скорость,
- средняя скорость,
- высокая скорость.
2. С помощью анемометра измерить скорость воздуха на выходе из решетки со и вычислить расход воздуха по формуле*
^=/.„•1,2;
1„ - 01' Рж с ■ 3600 ,
где Сп - расход приточного воздуха, кг/ч:
Ьп - расход приточного воздуха. м3/ч;
со - скорость воздуха на выходе из решетки, м/с;
Рж.с. - площадь живого сечения решетки.
3. Определение начальных параметров воздуха. С помощью, психрометра определить температуру сухого 1вс и мокрого термометра 1вм на всасе Зная их значения по ь<Л диаграмме найти все остальные параметры воздуха: относительную влажность срв, энтальпия 1в, влагосодержание с!в.
4. Определение конечных параметров воздуха С помощью психрометра определить температуру сухого 1:пс и мокрого термометра 1:пм на выходе из решетки (приток). Зная их значения по ьс! диаграмме найти все остальные параметры воздуха: относительную влажность <рп, энтальпия 1п, влагосодержание с1п.
5. Определить хояодо- и теплопроизводительность фанкойла:
б,,и = 0,278 -в„ ),Вт
В случае холодоснабжения дополнительно определить количество сконденсировавшейся влаги и сопоставить с количеством жидкости в поддоне фанкойла:
Ш = вп (<1е - с1п ),гр/ч
Сопоставить полученные результаты с паспортными данными фанкойла.
Примечание: все измерения проводить при установившемся режиме работы фанкойла, который определяется постоянством значений температур и расходов воздуха.
Лабораторная работа №2
Тема: Изучение конструкции и принципа работы чиллера
Цель: ознакомиться с устройством, назначением, принципом работы чиллера, проверить выполнение уравнения энергетического баланса чиллера.
Приборы: термометр, психрометр, анемометр, расходомер.
Ход работы
1) Определение начальных параметров воздуха. С помощью психрометра определить температуру сухого Шс и мокрого термометра 1нм наружного воздуха Зная их значения по 1-с! диаграмме найти все остальные параметры воздуха относительную влажность фи, энтальпия 1н, влагосодержание с!н
2) Определение конечных параметров воздуха С помощью психрометра определить температуру сухого 1кс и мокрого термометра йкм на выходе из вентилятора чиллера. Зная их значения по 1-с1 диаграмме найти все остальные параметры воздуха: относительную влажность срк, энтальпия 1к5 влагосодержание с!к.
3) С помощью анемометра измерить скорость воздуха на выходе из чиллера со и вычислить расход воздуха по формуле:
<?.=£„• 1,2;
4 = ®-^с -3600;
где Сш - расход приточного воздуха, кг/ч,
Ьп - расход пршочного воздуха. м3/ч; ^ , %
® - скорость воздуха на выходе из решетки, м/Тс;
Рж.с. - площадь живого сечения решетки.
4) Количесво геплоты, переданное наружному воздуху, определяется из сравнения энергет ического баланса или по формуле.
= 0,278
5) С помощью термометра определить начальную температуру тосола 1нж на входе в теплообменник чиллера и конечную температуру вок на выходе из него.
6) С помощью расходомера определить расход тосола От, м3/'ч, циркулирующего в
контуре. *
7} Определить холодопротаво дительность чиллера по формуле;
О . ,~р 'С 'О -А/, Вт
к-'Х(тосол) г-' т т ^т ’
где рт - плотность тосола, кг/ м3;
Бт - расход тосола, м7ч; ^
ст - теплоемкость тосола, кДж/кг°С;
А1 - разность между температурами тосола в подающем и обатном трубопроводах.
8) Проверить уравнение энергетического баланса чиллера.
О = О + N
■&т(возд ) зСх{тост ) к
где >5к - мощность, потребляемая компрессором, кВт (дана в технических характеристиках чиллера).
9) Определить коэффициент энергетической эффективности чиллера.
кээ^дАпосш)!Мж
Примечание: все измерения проводить при установившемся режиме работы чиллера, который определяется постоянством значений температур и расходов воздуха.
А.С.Штым, В.В. Клименко
ИННОВАЦИОННАЯ ПРИТОЧНАЯ УСТАНОВКА С РЕКУПЕРАТОРОМ.
В рамках образовательной программы «Развитие дальневосточного образовательного научно-технологического центра» коллективом нашей кафедры была создана и в настоящее время внедрена инновационная приточно-вытяжная установка с рекуперацией теплоты, которая позволяет ознакомиться с современными способами создания микроклимата в помещении.
Установка состоит из рекуператора, фанкойлов и сети воздуховодов, соединяющих их между собой.
Использование рекуператоров (от лат. recuperator - получающий обратно, возвращающий) -одно из самых перспективных направлений в энергосбережении в области вентиляции и кондиционирования воздуха
Принцип действия установки заключается в следующем. В холодное время года воздух, забираемый с улицы, по воздуховоду' поступает в рекуператор, где обогревается выходящим из помещения отработанным теплым воздухом.
Передача теплоты осуществляется с помощью ротора с набивкой из металлических пластин. Ротор непрерывно вращается в плоскости, перпендикулярной направлению воздушного потока, при этом он расположен таким образом, что одна его половина находится в вытяжном воздуховоде, а
