- •Тепловой насос
- •Лабораторная работа. Цикл теплового насоса
- •1.1 Общие сведения
- •1.2 Описание установки и методика проведения работы
- •1.3. Порядок выполнения работы
- •1.4. Обработка результатов измерений
- •1.5 Содержание отчета
- •1.6 Контрольные вопросы
- •Приложение 1. Результаты исследования работы теплового насоса
1.2 Описание установки и методика проведения работы
Стенд в целом состоит из холодильной машины, закрепленной на основании.
Технологическая схема стенда представлена на рисунке 1.2.1
Рисунок 1.2.1 – Технологическая схема стенда:
1 – компрессор; 2 – змеевиковый конденсатор; 3 – змеевиковый испаритель;
4 – ресивер; 5 – емкости наполненные водой; 6 – смотровой глазок; 7 – фильтр-осушитель; 8 – терморегулирующий вентиль; 9 – манометр высокого давления; 10 – манометр низкого давления; 11 – контроллер; 12 – датчик температуры на входе в конденсатор (№4); 13 – датчик температуры воды нагреваемой конденсатом (№6) – источник высокотенциального тепла (ИВП); 14 – датчик температуры на выходе из конденсатора (№5); 15 – датчик температуры на входе в испаритель (№1); 16 – датчик температуры воды охлаждаемой испарителем (№3) – источник низкопотенциального тепла (ИНТ); 17 – датчик температуры на выходе из испарителя (№2); 18 – термобаллон ТРВ, 19 – амперметр.
Рабочий стенд состоит из:
- Компрессора Атлант С-КО-200-Н5-02 поршневого типа, предназначенного для непосредственного сжатия пара поступающего из испарителя до необходимого давления;
- Конденсатора, представляющего собой змеевик согнутый из медных трубок. Служит для конденсации горячего пара поступающего из компрессора, при этом будет происходить подогрев воды в емкости, в которой находиться сам конденсатор;
- Испарителя, представляющего собой змеевик согнутый из медных трубок. Служит для выкипания хладагента прошедшего через терморегулирующий вентиль, при этом хладагент забирает тепло из емкости, в которой находиться испаритель;
- Фильтра-осушителя, который находиться на линии после конденсатора и служит для предотвращения попадания влаги (что может привести к обмерзанию ТРВ) и мелких частиц (которые могут забить сам ТРВ);
- Терморегулирующий вентиль (ТРВ), который служит для сброса давления до давления кипения хладагента и поддержания заполнения испарителя на заданном уровне;
- Смотрового глазка, который показывает наличие жидкого хладагента и степень содержания влаги в хладагенте при помощи индикатора расположенного по внутреннему диаметру глазка;
- Ресивера, который используется в качестве накопителя для хранения жидкого хладагента под давлением и как компенсатор;
- Контроллера, который служит для отключения компрессора от электропитания при достижение температуры в емкости с жидкостью в которой находиться конденсатор (заданная температура отключения 40°С плюс дифференциал в 2°С), и для контроля изменения температуры в емкости;
- Датчиков температур, которые необходимы для контроля рабочих параметров установки в целом, и контролируют температуры кипения на входе и выходе испарителя, температуры жидкости в емкостях, температуры конденсации на входе и выходе конденсатора;
- Амперметра, предназначенного для измерения потребляемого электродвигателем компрессора тока из питающей сети.
1.3. Порядок выполнения работы
Ознакомиться со схемой установки, оборудованием, приборами.
Изучить общее устройство установки, обратить внимание на все главные элементы теплового насоса в соответствии со схемой (см. рисунки 1.1. и 1.2.1);
Рассмотреть места установки датчиков температур и записать данные температур в таблицу журнала наблюдений. Рассмотреть также места установки манометров и измеряемые величины. Записать данные давлений и температур с манометров.
Подготовить установку к работе. Для этого необходимо последовательно выполнить следующие действия:
Включить холодильный агрегат в сеть;
Включить датчики температур и контроллер;
Запустить компрессор.
Порядок проведения эксперимента.
Дождаться выхода установки на стационарный режим, о чем будет свидетельствовать стабильность давлений на манометрах (обычно около 1 мин после включения установки).
Записать в журнал наблюдений для стационарного режима показания датчиков температур и контроллера, параметры давлений и температур на манометрах, а также потребляемый компрессором ток по показаниям амперметра.
Каждые 2 минуты заполнять журнал наблюдений за температурой воды на конденсаторе.
При достижении температуры воды на конденсаторе 40°С установка запрограммирована на отключение. При отключении установки записать показания датчиков температур и контроллера, параметры давлений и температур на манометрах.
Отключить последовательно компрессор, контроллер, датчики температур и питающую сеть.
Внимание! Установку повторно включать можно только после выравнивания давления на манометрах (приблизительно после 30-40 мин). При несоблюдении этого требования возможно выход из строя компрессора.
