МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №7 По теме: «Изучение работы кондиционера на примере сплит-системы» по дисциплине МДК 04.01. Профессиональная подготовка по профессии 18526 Слесарь по ремонту и обслуживанию СКВ
методическая разработка

ОБЛАСНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«БЕЛГОРОДСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

ЦИКЛОВАЯ КОМИССИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И МАШИНОСТРОЕНИЕ

ЧЕРНОВА Ю.А.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №7

По теме: «Изучение работы кондиционера на примере сплит-системы»

по дисциплине  МДК 04.01. Профессиональная подготовка по профессии  18526 Слесарь по ремонту и обслуживанию систем вентиляции и кондиционирования

БЕЛГОРОД,2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………3

КРАТКИЕ ТЕОРИТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ……………………………….….…4

ПРОГРАММА РАБОТЫ………………………………………….…………..…....7

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………..…….……...9

ВВЕДЕНИЕ

Данная методическая разработка предназначена для студентов II  курса очной формы обучения специальность 15.02.13 Техническое обслуживание и ремонт систем вентиляции и кондиционирования по дисциплине  МДК 04.01 Профессиональная подготовка по профессии  18526 Слесарь по ремонту и обслуживанию систем вентиляции и кондиционирования.

Выполнение практической работы является закреплением знаний теоретических основ, полученных по данному разделу         дисциплины, и позволяет студенту применять на практике знания по работе кондиционера на примере  комплект учебно-лабораторного оборудования «Сплит система».

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Работа кондиционеров различного типа (в том числе и сплит-систем) основана на использовании холодильных машин, как правило парокомпрессионных. Схема такой машины представлена на рисунке 11. Наличие в контуре холодильной машины двух теплообменников (испарителя 1 и конденсатора 2) позволяет использовать кондиционер в режиме охлаждения или обогрева воздуха в обслуживаемом помещении. Для перевода кондиционера с режима охлаждения на режим обогрева воздуха (режим теплового насоса) достаточно изменить направление движения хладагента. Для этих целей после компрессора устанавливают четырех- ходовой клапан.

Рисунок 1- Схема парокомпрессионного цикла

Охлаждение в автономных кондиционерах производится за счет поглощения теплоты при кипении хладагента в испарителе (эндотермический процесс). Очевидно, кипение должно происходить при температуре, которая должна быть ниже конечной температуры охлаждаемого воздуха. Температура кипения хладагента зависит от давления в испарителе: чем выше давление, тем выше температура кипения и наоборот. Эта зависимость позволяет регулировать температуру охлаждения путем изменения давления хладагента в испарителе. Так, например, хладагент R410a, широко используемый в холодильной технике, при нормальном атмосферном давлении имеет температуру кипения минус 51,5 °С. Размеры испарителя выбираются таким образом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри. Поэтому температура пара на выходе из испарителя оказывается выше температуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента. В этом случае даже самые мелкие капельки фреона испаряются и жидкость не попадает в компрессор. Следует отметить, что в случае попадания жидкого хладагента в компрессор возможен так называемый «гидравлический удар». В связи с этим вероятны повреждения, а также поломка клапанов и других деталей компрессора.

Теплота, поглощаемая хладагентом в испарителе, передается охлаждающей среде конденсатором, в котором хладагент конденсируется, т.е. переходит из газообразного состояния в жидкость (экзотермический процесс). Размеры конденсатора выбираются таким образом, чтобы газ полностью сконденсировался внутри. Поэтому температура жидкости на выходе из конденсатора оказывается несколько ниже температуры конденсации. Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением обычно составляет примерно 4...7°С. При этом температура конденсации примерно на 10-20 °С выше температуры атмосферного воздуха.

Циркуляция хладагента в контуре холодильной машины обеспечивается ком-прессором 3. Компрессор выполняет и другую задачу - повышает давление паров хладагента, чтобы затем после конденсации осуществить процесс резкого расширения хладагента (падение давления), в результате которого происходит быстрое снижение температуры фреона (эффект дросселирования). Этот процесс, как правило, осуществляется с помощью терморегулирующего вентиля (ТРВ) 4 или иного вида местного сопротивления, например, капиллярной трубки определенной длины.

Для измерения мощности кондиционеров, кроме единиц системы СИ, неко-торые фирмы-производители холодильной техники также используют внесис-темную единицу - «британская тепловая единица/час» (БТЕ/ч), величина которой определяется так: это количество тепла, необходимое для нагрева одного фунта (0,45 кг) воды на один градус Фаренгейта (0,56 °С). Единица БТЕ/ч соотносится с единицей системы СИ (Ватт) следующим образом: 1 Вт = 3,412 БТЕ/ч.

Другой характеристикой климатической системы служит EER (Energy Efficiency Rating) - коэффициент энергетической эффективности, представляющий собой отношение мощности по холоду в БТЕ/ч к потребляемой электрической мощности в Вт.

Показатель СОР (coefficient of perfomance) - коэффициент производительности, идентичен показателю эффективности EER, отличается только тем, что обе входящие в расчет величины измеряются в Вт.

Холодильная мощность кондиционера определяется по формуле

𝑄хол=0,278𝐿𝜌(𝐼вх−𝐼вых), (1)

где L – объемный расход воздуха через кондиционер, м3/ч; ρ - плотность воздуха, кг/м3; 𝐼вх ,𝐼вых - энтальпии воздуха соответственно на входе и выходе из кондиционера, кДж/кг.

Тепловая мощность кондиционера определяется по формуле: 𝑄хол=0,278𝐿𝜌(𝐼вых−𝐼вх), (2)

Электрическая мощность кондиционера вычисляется по формуле: 𝑄𝑊=𝐼𝑈,  (3)

где I - сила тока, A; U- напряжение в электрической сети, В.

Лабораторный стенд приведен на рисунке 1. Стенд состоит из рабочего стола с вертикальной стойкой. На столе закреплен болтами наружный блок 4 с мотор-компрессором, теплообменником и вентилятором. Мотор-компрессор хладоновый, герметичный, ротационный с вертикальной осью вращения (далее по тексту - компрессор) предназначен для осуществления термодинамического цикла с целью получения искусственного холода. Агрегат кондиционера представляет собой замкнутую герметичную систему, состоящую из компрессора, двух теплообменников, фильтра-осушителя, термоманометров 2, вентилей, трубопроводов, смотровое стекло 3, которое демонстрирует циркуляцию фреона и содержание влаги в системе, капиллярной трубки, а также включает в себя 4-ходовой клапан, осуществляющий переключение функций охлаждения и обогрева.

Теплообменники ребристо-трубного типа с принудительным обдувом. Все электрические приборы, внутреннего блока и узлы холодильного агрегата, кроме наружного блока, закреплены на стойке либо внутри ее. Последовательно после конденсатора фильтр-осушитель осуществляет очистку хладагента от механических примесей и влаги, а смотровое стекло позволяет визуально контролировать агрегатное состояние и степень чистоты фреона. Термоманометры 2 высокого и низкого давлений позволяют измерять давление в двух точках гидропневматической системы стенда.

Режим работы кондиционера задается с помощью пульта дистанционного управления. Для обеспечения безопасной работы со стендом электрический ток подается через автомат защитного отключения, реагирующий на ток короткого замыкания. Электроизмерительные приборы позволяют контролировать напряжение, рабочий ток и расход электроэнергии сплит-системы.

Рисунок 2-Состав оборудования:

1 – внутренний блок сплит-системы; 2 – манометры; 3 – смотровое стекло; 4 – наружный блок сплит-системы; 5 – блок управления и регистраций значений; 6 – пульт дистанционного управления; 7 – ноутбук; 8 – автоматический выключатель с УЗО.

Рисунок 3- Гидропневматическая схема

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Для долговечной и исправной работы оборудования необходимо включать стенд согласно следующему алгоритму запуска:
2. Убедитесь что кнопка включения находится в выключенном состоянии, кнопка (грибок) «СТОП» отжата.
3. Убедитесь что сливная емкость установлена к дренажной трубке.

4. Вставьте сетевой кабель лабораторного оборудования и ноутбука в сеть.
5. Подключите преобразователь к ноутбуку и на лабораторном оборудовании к разъему «RS-485».
6. Включить питание стенда используя дифференциальный автомат, кнопкой «ВКЛ.» подать питание на кондиционер и включить ноутбук.
7. Запустите программу «Conditioning» на ноутбуке.
8. Включите сплит-систему, используя кнопку «ON/OFF» на пульте ДУ. Для режима охлаждения помещения перевести сплит-систему в режим охлаждения, для этого ну пульту ДУ нажмите кнопку «MODE» до тех пор, пока в верхнем правом углу не появится значок «*» (режим «Cool»).
9. Используя кнопки «▲,▼» на пульте ДУ выставите температуру (ºС). Какую температуру выбрать уточните у преподавателя в диапазоне 19<t<30. Дождитесь начало работы кондиционера.
10. Снять показания датчиков температур с ТРМ138 или ПО «Conditioning», замерить давления на линиях нагнетания и всасывания компрессора. Данные занести в таблицу 1
11. Построить на диаграмме Р-h и T-S процесс охлаждения воздуха. Обосновать выпадения конденсата расчетом. Сохраните полученные диаграммы для отчета. Для построения смотрите ПРИЛОЖЕНИЕ А.__
12. Включить кондиционер в режим обогрева. Для режима отопления помещения на пульте ДУ нажмите кнопку «MODE» до тех пор, пока в верхнем правом углу не появится значок «☼» (режим «Heat»).
13. Снять показания датчиков температур с ТРМ138 или ПО «Conditioning», замерить давления на линиях нагнетания и всасывания компрессора. Данные занести в таблицу 4
14. Построить процесс нагрева воздуха на Р-h и T-S диаграмме. Сохраните полученные диаграммы для отчета. Для построения смотрите ПРИЛОЖЕНИЕ А.
15. Рассчитать холодильную мощность кондиционера по формуле 1.
16. Рассчитать тепловую мощность кондиционера по формуле 2.
17. Рассчитать электрическую мощность компрессора по формуле 3.
18. Определить коэффициенты EER и СОР для режимов охлаждения и обогрева воздуха.
19. После завершения работы выключить сплит-систему используя кнопку «ON/OFF» на пульте ДУ.
20. Выключить стенд и ноутбук. Отсоединить преобразователь.
21. Дождаться 5-10 минут затем слить конденсат из емкости.
22. Подготовить отчет, сделать выводы о проделанной работе.

Таблица 1

ПРИМЕЧАНИЕ. На ТРМ138 номер канала соответствует номеру датчиков, указанных на гидропневматической схеме.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 57 с.

2.        Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические уст-ройства. Ч. 3, кн.1, кн.2. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Под ред. Н.Н. Павлова. - М.: Стройиздат, 1992 г. – 319 с., 314 с.

3.        Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1980г. – 295 с.

4.        Тихомиров К.В., Сергеенко С.Э. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1991. – 273 с.

5.        Лабораторный практикум по теплогазоснабжению и вентиляции. - Минск: Вышэйш. шк., 1973. – 18  

6. Система электронного обучения «Академия-Медия» Ю.Д. Сибикин «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха-М. Изд-во Академия, 2013 г. https://academia-library.ru/catalogue/4831/36409/