Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів
Використано ексергетичний метод аналізу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин місцевих автономних кондиціонерів. Встановлено співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів. Запропоновано енергоощадне співвідношення між витратами повітря на випарнику...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2009
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60694 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів / В.Й. Лабай // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 47-51. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-60694 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-606942014-04-20T03:01:33Z Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів Лабай, В.Й. Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Використано ексергетичний метод аналізу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин місцевих автономних кондиціонерів. Встановлено співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів. Запропоновано енергоощадне співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі для split-кондиціонера фірми “Sanyo” холодопродуктивністю 2020 Вт. Использован эксергетический метод анализа работы одноступенчатых хладоновых холодильных машин местных автономных кондиционеров. Установлено соотношение между расходами воздуха на испарителе и конденсаторе split-кондиционеров. Предложено энергоэкономное соотношение между расходами воздуха на испарителе и конденсаторе для split-кондиционера фирмы “Sanyo” холодопроизводительностью 2020 Вт. We use the method of exergy analysis for one-step freon cooling engines of local autonomous air conditioners. We esteblished a relation between air flowrates on the evaporator and condenser for air split-conditioners. An energy saving relation between air flowrates on the evaporator and condenser for an air split-conditioner of “Sanyo” firm at cooling capacity 2020 W is proposed. 2009 Article Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів / В.Й. Лабай // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 47-51. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60694 697.94.(075) uk Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| spellingShingle |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Лабай, В.Й. Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів Промышленная теплотехника |
| description |
Використано ексергетичний метод аналізу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин місцевих автономних кондиціонерів. Встановлено співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів. Запропоновано енергоощадне співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі для split-кондиціонера фірми “Sanyo” холодопродуктивністю 2020 Вт. |
| format |
Article |
| author |
Лабай, В.Й. |
| author_facet |
Лабай, В.Й. |
| author_sort |
Лабай, В.Й. |
| title |
Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів |
| title_short |
Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів |
| title_full |
Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів |
| title_fullStr |
Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів |
| title_full_unstemmed |
Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів |
| title_sort |
співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60694 |
| citation_txt |
Співвідношення між витратами повітря на випарнику і конденсаторі split-кондиціонерів / В.Й. Лабай // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 47-51. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT labajvj spívvídnošennâmížvitratamipovítrânaviparnikuíkondensatorísplitkondicíonerív |
| first_indexed |
2025-07-05T11:46:22Z |
| last_indexed |
2025-07-05T11:46:22Z |
| _version_ |
1836807338256760832 |
| fulltext |
Постановка проблеми
Холодильні машини, які застосовують в місце;
вих автономних кондиціонерах, потребують для
зменшення енергозатрат вдосконалення, яке
можливе з використанням сучасного методу тер;
модинаміки – ексергетичного [1, 2, 3].
Ексергетичний аналіз дозволяє встановити мак;
симальні термодинамічні можливості системи,
визначити втрати ексергії в ній та обгрунтувати ре;
комендації з вдосконалення окремих її елементів.
Разом з тим автором помічено, що на значен;
ня ексергетичного ККД значний вплив має
співвідношення між витратами повітря на випар;
нику і конденсаторі split;кондиціонерів.
Аналіз останніх досліджень та публікацій
Найдетальніше ексергетичний метод аналізу
одноступеневих холодильних машин наведено в
[1]. Він непристосований для холодильних ма;
шин місцевих автономних кондиціонерів, у яких
випарник і конденсатор омиваються відповідним
повітрям, а в контурі холодильної машини цир;
кулює інший холодоагент. Також коротко цей ме;
тод аналізу висвітлений у [2, 3].
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 47
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Використано ексергетичний метод
аналізу роботи одноступеневих хладо:
нових холодильних машин місцевих ав:
тономних кондиціонерів. Встановлено
співвідношення між витратами повітря
на випарнику і конденсаторі split:кон:
диціонерів. Запропоновано енерго:
ощадне співвідношення між витратами
повітря на випарнику і конденсаторі для
split:кондиціонера фірми “Sanyo” холо:
допродуктивністю 2020 Вт.
Использован эксергетический метод
анализа работы одноступенчатых хладо:
новых холодильных машин местных авто:
номных кондиционеров. Установлено со:
отношение между расходами воздуха на
испарителе и конденсаторе split:конди:
ционеров. Предложено энергоэкономное
соотношение между расходами воздуха
на испарителе и кондесаторе для split:
кондиционера фирмы “Sanyo” холодо:
производительностью 2020 Вт.
We use the method of exergy analysis
for one:step freon cooling engines of local
autonomous air conditioners. We esteb:
lished a relation between air flowrates on
the evaporator and condenser for air split:
conditioners. An energy saving relation
between air flowrates on the evaporator
and condenser for an air split:conditioner
of “Sanyo” firm at cooling capacity 2020 W
is proposed.
УДК 697.94.(075)
ЛАБАЙ В.Й.
Національний університет “Львівська політехніка”
СПІВВІДНОШЕННЯ МІЖ ВИТРАТАМИ ПОВІТРЯ НА
ВИПАРНИКУ І КОНДЕНСАТОРІ SPLIT:КОНДИЦІОНЕРІВ
L – витрата повітря;
N – потужність кондиціонера;
Qx – холодопродуктивність кондиціонера;
t – температура повітря або холодоагента;
W – вологість;
Δ – кінцева різниця або різниця, або похибка;
η – коефіцієнт корисної дії (ККД).
Індекси верхні:
роб – робочі умови;
ст – стандартні умови;
розр – розрахунковий.
Індекси нижні:
C1 – повітря на вході у випарник;
H1 – повітря на вході у конденсатор;
вип – випарник кондиціонера;
е – ексергетичний кондиціонера;
ем – електромеханічний компресора;
і – індикаторний компресора;
к – конденсатор кондиціонера;
конд – конденсат на випарнику;
макс – максимальний;
перегр – перегрівання пари холодоагента;
переох – переохолодження рідкого холодоагента;
сп – споживаний;
х – холод;
1′, 1, 2′, 3′, 3, 4 – основні характерні точки
холодильного циклу.
Тому автором розроблено ексергетичний ме;
тод аналізу роботи одноступеневих хладонових
холодильних машин (без ефективного охолод;
ження компресора) для місцевих автономних
кондиціонерів, докладно описаний у роботах
[4–6]. У цій методиці використано схему холо;
дильної машини, яка наведена на рис. 1, а, і
відповідно побудова процесів її роботи на р,і;діаг;
рамі – на рис. 1, б та холодильний агент хладон;
22 (R22) [7]. Розрахунки проводились за допомо;
гою розробленої автором комп’ютерної програ;
ми в Еxcel.
Мета роботи
Визначення ексергетичного ККД при різному
співвідношенні між витратами повітря на випар;
нику і конденсаторі split;кондиціонера. Для цьо;
го потрібно встановити:
– внутрішній температурний режим роботи
холодильної машини split;кондиціонера, при
якому стандартна і робоча холодопродуктивності
кондиціонера будуть однакові за стандартного
зовнішнього температурного режиму;
– оптимальне співвідношення між витратами
повітря на випарнику і конденсаторі split;кон;
диціонера, для якого буде відносно високий ек;
сергетичний ККД.
Виклад основного матеріалу
Спочатку ексергетичний аналіз роботи холо;
дильної машини кондиціонера провели для split;
кондиціонера „Sanyo” при стандартному
зовнішньому температурному режимі, для якого
стандартна холодопродуктивність = 2020 Вт;
стандартна споживана потужність = 610 Вт;
стандартне випадання конденсату на випарнику
= 0,9 л/год; стандартна витрата повітря у
випарнику = 450 м3/год; стандартна витрата
повітря у конденсаторі = 1360 м3/год [6, 8].
Після цього на тому самому split;кондиціонері
послідовно змінювали витрату повітря на випарнику
= 350…550 м3/год і відповідно на конденсаторі
= 6500…550 м3/год так, щоб стандартна і ро;
боча холодопродуктивності кондиціонера спів;
падали і для цих випадків встановлювали
внутрішній температурний режим роботи холо;
дильної машини split;кондиціонера та
відповідний ексергетичний ККД.
Розрахунки проводили за таких умов:
– стандартної температури навколишнього се;
редовища (зовнішнього повітря) = 35 oС;
– стандартної температури внутрішнього (ре;
циркуляційного) повітря відповідно до темпера;
тури навколишнього середовища = 27 oС;
– кінцевої різниці температур у випарнику
1C
t
1H
t
к
L
вип
L
ст
к
L
ст
вип
L
ст
конд
W
ст
сп
N
ст
х
Q
48 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Рис. 1. Схема холодильної машини (а)
та побудова процесів роботи на р,і�діаграмі (б):
І – компресор; ІІ – конденсатор;
ІІІ – капілярна трубка (дросель); ІV – випарник.
а
б
(внутрішнього повітря на виході з випарника і
киплячого холодильного агента) = 2,8 оС;
– кінцевої різниці температур у конденсаторі
(холодильного агента, який конденсується, і
зовнішнього повітря на виході з конденсатора)
= 4,2 оС;
– різниці температур перегрівання у випарни;
ку = 10 оС;
– різниці температур переохолодження у кон;
денсаторі = 5 оС;
– внутрішнього відносного (індикаторного)
ККД компресора = 0,8;
– електромеханічного ККД компресора = 0,9.
Стандартний зовнішній температурний режим
визначається стандартною температурою навко;
лишнього середовища (зовнішнього повітря)
( = 35оС) і стандартною температурою
внутрішнього (рециркуляційного) повітря
відповідно до температури навколишнього сере;
довища ( = 27 С) і для всіх розрахунків був од;
наковий.
Внутрішній температурний режим роботи хо;
лодильної машин split;кондиціонера визначався
так:
– температура випаровування рідкого холодо;
агента у випарнику
; (1)
– температура всмоктування пари холодоаген;
та в компресор
; (2)
– температура конденсації пари холодоагента
у конденсаторі
; (3)
– температура переохолодження рідкого холо;
доагента в конденсаторі
. (4)
Для вказаних умов маємо:
; (5)
. (6)
Робочі холодопродуктивність, споживану по;
тужність та випадання конденсату у випарнику
визначали за формулами [9]:
, Вт; (7)
, Вт;(8)
, л/год, (9)
де 15 і 45 – відповідно температура випаровування
та температура конденсації при = 450 м3/год і
= 1360 м3/год.
Результати розрахунків наведено у таблиці 1 (кур;
сивом відзначено технічні характеристики кон;
диціонера за стандартних умов і витрат повітря на
випарнику і конденсаторі, жирно – за стандартних
умов і для запропонованих витрат повітря на випар;
нику і конденсаторі) та зображено графічно на рис.
2, 3 і 4, де – ексергетичний ККД кондиціонера;
– ексергетичний ККД кондиціонера, порахо;
ваний за формулою (12); Δ – похибка у визначенні
ексергетичного ККД за формулою (12), %.
Залежність ексергетичного ККД кондиціонера
ηе від витрати повітря на випарнику Lвип апрок;
симована формулою
, (10)
залежність ексергетичного ККД кондиціонера
ηе від витрати повітря на конденсаторі Lк –
відповідно формулою
, (11)
та загальна залежність ексергетичного ККД кон;
диціонера ηе від витрати повітря на випарнику
Lвип і конденсаторі Lк – відповідно формулою
. (12)
Максимальна похибка при розрахунку
ексергетичного ККД за формулами (10),
(11) і (12), становить відповідно 0,08; 2,1 і 2,15%.
розр
е
η
макс
Δ
1 1
e вип к
0,3071 1,25 82,53L L− −η = + −
1
e к
0,3099 82,53L−η = −
1
e вип
0,2464 1,25L−η = +
е розр
η
е
η
ст
к
L
ст
вип
L
( )роб ст
конд конд вип
(1 15 0,035)W W t= + −
( )к
45 0,02)t+ −( )роб ст
сп сп вип
(1 15 0,035N N t= + −
( )к
45 0,02)t+ −( )роб ст
х х вип
(1 15 0,035Q Q t= + −
к
к
7913
39,2t
L
= +
вип
вип
4143
24,2t
L
= −
3 п к переох
t t t t= = − Δ
1х сп
к
(0,01 0,009 )(273 )
H
Q N t
L
+ +
+
12' 3' к кH
t t t t t= = = + Δ +
1 вс вип перегр
t t t t= = + Δ
1х конд
вип
(0,01 7,1 )(273 )
C
Q W t
L
− +
−
11' 4 0 вип випC
t t t t t t= = = = − Δ −
1C
t
1H
t
ем
η
і
η
переох
tΔ
перегр
tΔ
к
tΔ
вип
tΔ
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 49
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
50 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Та б л и ц я . Результати розрахунку ексергетичного ККД та знаходження співвідношення між
витратами повітря на випарнику і конденсаторі для split;кондиціонера фірми “Sanyo”
холодопродуктивністю 2020 Вт за стандартних зовнішніх температурних умов
Рис. 2. Залежність ексергетичного ККД
split�кондиціонера „Sanyo” холодопродуктивністю
2020 Вт за стандартних умов від витрати
повітря на випарнику.
Рис. 3. Залежність ексергетичного ККД
split�кондиціонера „Sanyo” холодопродуктивністю
2020 Вт за стандартних умов від витрати
повітря на конденсаторі.
Залежність витрати повітря на конденсаторі
кондиціонера від витрати повітря на випарни;
ку апроксимовано формулою
, м3/год. (13)
Максимальна похибка при розрахунку
витрати повітря на конденсаторі кондиціонера
за формулою (13) становить 1,2%.
Висновки
1. Встановлено залежність ексергетичного
ККД split;кондиціонера фірми “Sanyo” холодопро;
дуктивністю 2020 Вт від витрати повітря на випар;
нику і конденсаторі. Зростання витрати повітря на
випарнику кондиціонера веде до зменшення ексер;
гетичного ККД, а зростання витрати повітря на
конденсаторі кондиціонера – до його зростання.
2. Розроблено методику визначення спів;
відношення між витратами повітря на випарнику
і конденсаторі для split;кондиціонерів. Отримано
співвідношення між витратами повітря на випар;
нику і конденсаторі для split;кондиціонера фірми
“Sanyo” холодопродуктивністю 2020 Вт. Запро;
поновано енергоощадне співвідношення між
витратами повітря на випарнику і конденсаторі
для split;кондиціонера фірми “Sanyo” холодо;
продуктивністю 2020 Вт за інших стандартних
умов, а саме: = 375 м3/год, = 3100 м3/год,
для якого ексергетичний ККД ηе = 0,2830. Цей
ексергетичний ККД на (0,2830 – 0,2493)100/
0,2493 = 13,5% вищий, ніж за стандартних витрат
повітря, а саме: = 450 м3/год, = 1360 м3/год.
Ведуться перемовини про впровадження результатів
досліджень фірмою “Sanyo” та іншими фірмами.
ЛІТЕРАТУРА
1. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергети;
ческие основы трансформации тепла и процес;
сов охлаждения – М.: Энергоиздат, 1981. – 320 с.
2. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. Перевод с
польского под ред. В.М. Бродянского. – М.:
Энергия, 1968. – 280 с.
3. Бродянский В.М., Верхивкер Г.П., Карчев Я.Я.
и др. Эксергетические расчеты технических сис;
тем: Справ. пособие / Под ред. Долинского А.А.,
Бродянского В.М. АН УССР. Ин;т технической
теплофизики. – К.: Наук. думка, 1991. – 360 с.
4. Лабай В.Й. Залежність ексергетичного
ККД split;кондиціонерів від їх продуктивності за
повітрям на випарнику і конденсаторі // Науко;
во;технічний збірник КНУБА „Вентиляція,
освітлення та теплогазопостачання”, вип. 10. –
Київ, КНУБА, 2006, С. 80–88.
5. Лабай В.Й., Омельчук О.В. Залежність тем;
пературного режиму split;кондиціонерів від їх
продуктивності за повітрям на випарнику і кон;
денсаторі // Вісник НУ „Львівська політехніка”
№ 561 „Теплоенергетика. Інженерія довкілля.
Автоматизація”, 2006. – С. 20–25.
6. Лабай В.Й., Омельчук О.В. Ексергетична
оцінка роботи місцевих автономних кон;
диціонерів” // Науковий вісник: Збірник науко;
во;технічних праць. – Львів: НЛТУ України. –
2005, вип. 15.3. – С. 262–266.
7. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В.
Холодильная техника. Свойства веществ: Справоч;
ник, изд. 3;е. – М.: Агропромиздат, 1985. – 208 с.
8. Sanyo, Technical data, W;Eoo Multi. G0900.
9. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В.
Кондиционирование воздуха и холодоснабже;
ние. – М.: Стройиздат, 1985. – 367 с.
Получено 20.08.2008 г.
ст
к
Lст
вип
L
K
Lвип
L
к
L
макс
Δ
к 1
вип
1
0,002753 0,91
L
L−=
−
вип
L
к
L
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 51
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Рис. 4. Залежність витрати повітря
на конденсаторі split�кондиціонера „Sanyo” холо�
допродуктивністю 2020 Вт за стандартних умов
від витрати повітря на випарнику.
|