Изменение температуры воздуха в помещении и эксплуатационных параметров работы кондиционера в режимах охлаждения и нагревания
Изменение температуры воздуха в помещении и эксплуатационных параметров работы кондиционера в режимах охлаждения и нагревания
При анализе характеристик функционирования кондиционера в помещении, как правило, рассматриваются два основных периода:
-
период изменения температуры воздуха в помещении с фактического значения на момент включения кондиционера до установленной с пульта управления назначенной температуры (период 1);
-
автоматическое поддержание назначенной температуры воздуха в помещении (период 2).
При работе кондиционера в период 1 происходит изменение температурно-влажностного состояния комнатного воздуха. При этом выходные калориметрические и энергетические параметры работы кондиционера также существенно меняются. В свое время в цехе № 67 завода «Элемаш» были проведены экспериментальные исследования по измерению температуры воздуха в помещении при работе кондиционера и регистрации выходных эксплуатационных параметров функционирования кондиционера от момента включения до момента его автоматического выключения по завершении периода 1.
1. Условия проведения испытаний
1.1. Общие данные:
-
объем кондиционируемого помещения: 50 м3;
-
режимы работы кондиционера: охлаждение (cool), нагревание (heat);
-
температура воздуха в помещении на момент включения кондиционера: 27 °CDB – для режима охлаждения, cool (РО), 12 °CDB – для режима нагревания, heat (PH);
-
температура воздуха, задаваемая с пульта управления: 19°С – РО, 22 °С – РН;
-
температура наружного воздуха: 35 °CDB / 24 °CWB – РО, 7°CDB/6°CWB – PH;
-
высокая скорость вращения вентилятора внутреннего блока.
1.2. Паспортные характеристики испытываемого кондиционера снлит-системы настенного типа:
-
холодопроизводительность: 2 кВт;
-
теплопроизводительность: 2,3 кВт;
-
воздухопроизводительность: 380 м3/ч;
-
потребляемая мощность в РО: 790 Вт;
-
потребляемая мощность в РН: 890 Вт;
-
рабочая сила тока в РО: 3,9 А;
-
рабочая сила тока в РН: 4,5 А;
-
номинальная частота вращения вентилятора наружного блока (при напряжении 220 В): 730 мин–1;
-
номинальная частота вращения вентилятора внутреннего блока (при напряжении 220 В): высокая – 1315 мин–1, средняя – 1230 минг–1, низкая – 815 мин–1;
-
хладагент: R22;
-
электропитание: ~1 N / 220 В / 50 Гц.
1.2. Испытательное оборудование:
-
калориметрическая камера RAC Psycrometric Calori-meter (производство Sunil Optron, Южная Корея);
-
регистратор температур MR-180 (производство Yokogawa, Япония) с комплектом медно-никелевых термопар;
-
программируемый источник электропитания PPS-200 (производство Tiac System, Южная Корея).
1.3. Регистрируемые параметры:
-
холодо- и теплопроизводительность агрегата, Вт;
-
потребляемая мощность в режимах охлаждения и нагревания, Вт;
-
рабочая сила тока в режимах охлаждения и нагревания, А;
-
температура воздуха в помещении, °CDB;
-
температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB;
-
давление хладагента в системе охлаждения, кгс/см2 (точка измерения – сервисный штуцер трехходового газового крана).
|
|
|
Рис. 1. Характеристики работы кондиционера в режиме охлаждения.
|
|
|
|
Рис. 2. Характеристики работы кондиционера в режиме нагревания.
|
Таблица 1. Режим работы: охлаждение.
|
Характеристики
|
Изменение калометрических и энергетических характеристик
с учетом временного фактора (мин)
|
|
1
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
110
|
120
|
|
Холодопроизводительность, от паспортних значений, Вт
|
108,2
|
97,7
|
87,3
|
80,5
|
74,5
|
66,4
|
63,6
|
62,3
|
60,9
|
60,5
|
59,5
|
58,6
|
58,6
|
|
Потребляемая мощность, от паспортних значений, Вт
|
99,9
|
99,6
|
97,5
|
96,2
|
94,5
|
93,4
|
92,4
|
91,5
|
91,1
|
91,0
|
91,0
|
90,5
|
89,9
|
|
Рабочая сила тока, от паспортних значений, А
|
97,4
|
97,4
|
94,9
|
94,9
|
93,3
|
92,3
|
91,8
|
89,7
|
89,7
|
89,7
|
89,7
|
89,7
|
89,7
|
|
Температура воздуха в помещении, °CDB
|
27,00
|
26,03
|
25,69
|
25,52
|
25,08
|
23,58
|
22,60
|
21,47
|
20,71
|
20,20
|
19,69
|
19,20
|
18,84
|
|
Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB
|
16,65
|
15,51
|
14,93
|
13,46
|
12,20
|
10,37
|
9,18
|
8,28
|
7,75
|
7,43
|
7,16
|
6,85
|
6,60
|
|
Разность температуры воздуха на входе и выходе из блока, °CDB
|
10,35
|
10,52
|
10,76
|
12,06
|
12,88
|
13,21
|
13,42
|
13,19
|
12,96
|
12,77
|
12,53
|
12,35
|
12,24
|
|
Давление хладагента в системе (всасывание), кг/см2
|
5,53
|
5,33
|
4,93
|
4,61
|
4,38
|
4,09
|
3,90
|
3,84
|
3,80
|
3,70
|
3,70
|
3,70
|
3,61
|
|
Холодильный коэффициент, Вт/Вт
|
3,02
|
2,73
|
2,49
|
2,33
|
2,19
|
1,98
|
1,92
|
1,89
|
1,86
|
1,85
|
1,82
|
1,80
|
1,79
|
2. Результаты испытаний
Результаты испытаний при работе кондиционера в режиме охлаждения приведены в табл. 1 и на рис. 1.
Результаты испытаний при работе кондиционера в режиме нагревания приведены в табл. 2 и на рис. 2.
Таблица 2. Режим работы: нагревание.
|
Характеристики
|
Изменение калометрических и энергетических характеристик с учетом временного фактора
|
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
|
Теплопроизводительность, от паспортных значений
|
103,5
|
100,4
|
97,8
|
93,9
|
91,7
|
90,0
|
88,3
|
|
Потребляемая мощность, от паспортних значений
|
82,0
|
83,1
|
84,4
|
87,4
|
89,6
|
91,5
|
93,3
|
|
Рабочая сила тока, от паспортних значений
|
77,8
|
79,3
|
81,1
|
83,8
|
85,8
|
87,3
|
88,9
|
|
Температура воздуха в помещении, °CDB
|
11,99
|
13,25
|
14,50
|
17,30
|
19,34
|
21,06
|
22,78
|
|
Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB
|
34,91
|
35,63
|
36,35
|
38,36
|
40,01
|
41,43
|
42,85
|
|
Разность температуры воздуха на входе и выходе из блока, °CDB
|
22,92
|
22,38
|
21,85
|
21,06
|
20,67
|
20,37
|
20,07
|
|
Давление хладагента в системе (нагнетание), кг/см2
|
16,21
|
16,68
|
17,15
|
18,07
|
18,74
|
19,30
|
19,86
|
|
Отопительный коэффициент, Вт/Вт
|
3,26
|
3,12
|
3,00
|
2,78
|
2,65
|
2,54
|
2,45
|
3. Заключение
3.1. При работе кондиционера на стадии выведения температуры воздуха в помещении с фактического значения до значения, устанавливаемого потребителем, происходят значительные изменения эксплуатационных параметров функционирования кондиционера.
3.2. Функционирование кондиционера в режиме охлаждения в период времени от момента включения кондиционера в работу до момента его автоматического выключения при достижении заданной температуры характеризуется следующим:
-
продолжительность периода работы кондиционера по снижению температуры воздуха в помещении с фактического до заданного значения и соответственно скорость снижения температуры воздуха в помещении зависят как от размеров помещения, так и от параметров кондиционера;
-
для фактических условийиспытании продолжительность снижения температуры воздуха с 27 до 19 °С составила 120 мин;
-
фактическая холодопроизводительность кондиционера снижается с максимального значения на момент включения кондиционера (108% от ПЗ – паспортного значения) до минимального значения на момент автоматического выключения кондиционера (58% от ПЗ);
-
потребляемая мощность и рабочая сила тока снижаются с максимальных значений на момент включения кондиционера (около 100% от ПЗ) до минимальных значений на момент автоматического выключения кондиционера (около 90% от ПЗ);
-
давление хладагента (на всасывании) снижается с 5,5 кгс/см2 на момент включения кондиционера до 3,6 кгс/см2 на момент автоматического выключения кондиционера;
-
холодильный коэффициент (Вт/Вт) снижается с 3,0 на момент включения кондиционера до 1,8 на момент автоматического выключения кондиционера.
3.3. Функционирование кондиционера в режиме нагревания в период времени от момента включения кондиционера в работу до момента его автоматического выключения при достижении заданной температуры характеризуется следующим:
-
продолжительность периода работы кондиционера по повышению температуры воздуха в помещении с фактического до заданного значения и соответственно скорость повышения температуры воздуха в помещении зависят как от размеров помещения, так и от параметров кондиционера;
-
для фактических условий испытаний продолжительность повышения температуры воздуха с 12 до 22 °С составила 60 мин;
-
фактическая теплопроизводительность кондиционера снижается с максимального значения на момент включения кондиционера (103% от ПЗ) до минимального значения на момент автоматического выключения кондиционера (88% от ПЗ);
-
потребляемая мощность и рабочая сила тока повышаются с минимальных значений на момент включения кондиционера (около 80% от ПЗ) до максимальных значений на момент автоматического выключения кондиционера (около 90% от ПЗ);
-
давление хладагента (нанагнетании) повышается с 16,2 кгс/см2 на момент включения кондиционера до 19,9 кгс/см2 на момент автоматического выключения кондиционера;
-
отопительный коэффициент (Вт/Вт) снижается с 3,3 на момент включения кондиционера до 2,5 на момент автоматического выключения кондиционера.
В данных исследованиях научная база даже не рассматривалась. Просто хотелось бы подчеркнуть, что за сравнительно короткий промежуток времени характеристики работы кондиционера существенно меняются. Это важно учитывать при тестировании кондиционера. Например, если давление на всасывании измерять сразу после включения кондиционера, получается 5,53, а при замерах, когда кондиционер находится на стадии завершения охлаждения, давление равно 3,61 (65%). Причем оба результата верны.
Следовательно, тестирование нужно выполнять достаточно быстро и при этом четко фиксировать температуры, при которых выполняются замеры.
|
|
