Расчет компрессора для холодильной камеры: works.doklad.ru – Учебные материалы

Содержание

Подбор компрессора, таблица и программы подбора компрессоров

При расчете и проектировании холодильной камеры, после того, как выявляются существующие теплопритоки, которые поглощаются холодильной машиной, необходимо рассчитать и подобрать нужное холодильное оборудование – компрессоры, испарители, конденсаторы и приборы охлаждения.

В подборе такого оборудования определяющими являются следующие показатели: назначение режима холодильной системы, дополнительный теплоприток при подборе компрессора, продолжительность работы холодильного агрегата. По итогу теплового расчета для определенных холодильных камер или запроектированных процессов намечается нужный температурный режим, иными словами – условия работы холодильной установки. Подбор компрессора зависит во многом от продолжительности работы оборудования. Например, при минимальной длительности работы машины 14 — 15 часов в сутки, надо устанавливать больший компрессор. Он должен за это время вырабатывать равное суточному теплопритоку количество холода.

Согласно этому, продолжительность работы оборудования для крупных камер обычно устанавливают в режиме 20—22 часа на сутки. При подборе компрессора учитывается также потери холода непосредственно в самой машине (через испарители и теплопроводы). Такой теплоприток в среднем составляет 5—12 %. Следующий показатель при выборе компрессора это степень сжатия. Многие низкотемпературные установки могут быть малы, и приемлемыми для использования были бы возвратно-поступательные компрессоры, но степень сжатия их ограничен. Альтернативой возвратно-поступательным компрессорам выступают винтовые компрессоры, работающие при условии более низких температур нагнетания, потому что погружены в масло. Такой компрессор может работать с более высокой степенью сжатия, чем возвратно-поступательный, в больших холодильных системах это самый распространенный тип.

Сделать правильный выбор компрессора со всеми необходимыми техническими показателями поможет специальная сравнительная таблица подбора компрессоров.

Кроме того, существует и программы подбора холодильных компрессоров, что позволяет быстро и верно сделать выбор необходимого оборудования из широкого модельного ряда, оптимально рассчитывать холодильные установки. На основании введенных требований, программа подбора компрессора найдет наиболее подходящий, из имеющихся, агрегат, и представит все данные о выбранной модели. Программы разработаны в большинстве случаев по маркам производителей, автоматически обновляется, позволяет просматривать сразу несколько моделей для возможности сравнения.

Популярные разделы
Реализованные проекты компании Премиум-мастер
  • Radisson Zavidovo

    Проектировка и монтаж систем выносного холодоснабжения холодильных камер в ресторане Radisson Zavidovo, подробнее.

  • Теремок – Новослободская

    Проектировка и монтаж системы вентиляции помещения ресторана Теремок, монтаж шкафа управление вентиляции, подробнее.

  • Супермаркет “Магнит” в Москвоской области

    Произведен монтаж нового и современного холодильного оборудования в супермаркет “Магнит”, закупленного у сторонних компаний , подробнее.

  • Кондитерская фабрика Mondelēz International

    Замена существующей системы холодоснабжения для линии охлаждения шоколада, состоящую из двух поршневых полугерметичных компрессоров, подробнее.

Отзывы от клиентов
Отзыв от мясокомбината ВЕЛКОМ
Сообщаем, что с ООО “Премиум-Мастер” мы неоднократно сотрудничали, в планах расчетов и проектирования холодильного оборудования. ООО “Премиум-Мастер” зарекомендовали себя с лучшей стороны, как надежный партнер и поставщик.
Отзыв от университета МГИМО
Компания ООО «Премиум-Мастер» зарекомендовав себя как надежная Подрядная организация, силами которой были решены многие инженерные задачи для комплекса наших объектов.

Все отзывы

Холодильный компрессор расчет

Технические характеристики:
Хладагент: R407С
Производительность: 21 600 Вт
Температура: 7.2°С
Потребляемая мощность: 6.84 кВт
Описанный объем: 127.2 см3 
Масло: POE 160SZ
Заправка масла:
3.3 л
Вес: 65 кг

Спиральные компрессоры Performer® Danfoss SM/SY/SZ сжатие газа производится двумя элементам, имеющими форму спиралей, которые расположены в верхней части компрессора над электродвигателем.

Всасываемый газ поступает в компрессор через патрубок всасывания. Благодаря тому, что струя газа «омывает» корпус двигателя, обеспечивая необходимое максимальное охлаждение холодильного компрессора в любых режимах работы, проходит сквозь него, а соответственно, пары масла конденсируются в картере компрессора и оседают на его дно. Хладагент поступает в спиральные части компрессора после прохождения через микродвигатель, где и осуществляется процесс сжатия.

Центр подвижной спирали описывает окружность вокруг центра неподвижной спирали. Это действие создает маленькие отсеки сжатия между двумя спиральными элементами. Всасываемый раз низкого давления захватывается периферийной камерой по мере ее образования. При дальнейшем движении подвижная спираль отсекает камеру от полости всасывания, и эта камера уменьшается в объеме по мере перемещения к центру спирали. Наибольшее сжатие газа наступает, когда камера достигает центра, где находится выходной канал линии нагнетания. Это происходит после трех полных витков подвижной спирали.

Процесс сжатия — непрерывный процесс: одновременно происходят процессы всасывания, сжатия и нагнетания газа.

Все компрессоры Performer® SM/SY/SZ оснащены смотровым стеклом для определения уровня и состояния масла, находящегося в картере компрессора.

Для слива масла из картера компрессора при его замене или проведении испытаний существует штуцер с трубкой, протянутой по низу компрессора для более эффективного слива масла.

Спиральные компрессоры поступают с завода с блоком защиты электродвигателя, установленным в клеммную коробку. В составе блока — устройство защиты от перекоса фаз и встроенный терморезистор. Блок защиты электродвигателя необходимо подключать к сети электропитания с соответствующим напряжением.

ВНИМАНИЕ! Если срабатывает реле защиты, компрессор должен немедленно остановиться и не должен перезапускаться, пока причина отключения не исчезнет и защитное реле не вернется в исходное положение.

Компрессоры серии SM/SY/SZ  могут работать при температуре воздуха от -35 °С до 63 °С (модели SM/SZ 084-185) и от -35 °С до 53 °С (модели SM/SZ 240-380). Они полностью охлаждаются всасываемым газом и не требуют вентиляторов для обдува. Температура окружающего воздуха оказывает незначительное влияние на производительность компрессора.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

В течение первых 60 минут после первого пуска компрессора необходимо осуществлять текущий контроль работы системы для проверки следующих характеристик:

  • правильная работа терморегулирующего вентиля и обеспечение заданного перегрева газа
  • давление на линиях всасывания и нагнетания должно находиться в допустимых пределах
  • надлежащий уровень масла в картере компрессора указывает на правильный возраст масла
  • небольшое количество пены в смотровом стекле и температура картера на 10 °С выше температуры насыщения, указывают, что натекание жидкого хладагента в компрессор отсутствует
  • допустимая продолжительность циклов включения компрессора, в том числе длительность рабочего периода
  • изменение тока в компрессоре находится внутри допустимых пределов (по максимальному рабочему току)
  • шум и вибрация находятся в пределах нормы

Каталог спиральных компрессоров Danfoss SM, SY, SZ

4.

Расчет нагрузки на компрессор. Расчет холодильной камеры, замороженное мясо в блоках

Похожие главы из других работ:

Бытовой компрессионный холодильник Стинол-102

2.3.1 Мотор-компрессор

Бытовые холодильники стинол-102 выполнены по двухкомпрессорной схеме (рис.). Эти холодильники имеют целый ряд технических преимуществ перед своими однокомпрессорными собратьями. Можно отключить любую из камер…

Отопительно-производственная котельная птицефабрики

1. Расчет тепловой нагрузки

Расчетную тепловую нагрузку котельной отопительно-производственного типа определяют отдельно для холодного и теплого периодов года. В зимнее время она складывается из максимальных расходов теплоты на все виды теплопотребления [стр.121]: (1…

Пластинчатый теплообменник для охлаждения купажного сиропа перед сатурацией

1.1 Расчет тепловой нагрузки

Тепловая нагрузка необходима для расчета поверхности теплообмена. Для ее определения вычислим физико – химические свойства купажного сиропа. Средняя температура горячего теплоносителя (купажного сиропа) определяется по формуле [2]…

Проектирование отопительной котельной для теплоснабжения

1.2 Расчет круглогодичной нагрузки

Таблица 3…

Проектирование привода

8. Расчет коэффициентов нагрузки.

Коэффициент нагрузки находим по формулам: При расчете на контактную выносливость КН=КНв*КНу При расчете на изгибную выносливость КF=КFв*КFх, Где КНв и КFв – коэффициент концентрации нагрузки по ширине зубчатого венца…

Проектировочный расчет двухкамерного специализированного холодильника

5. Расчет тепловой нагрузки на оборудование и компрессор

Тепловая нагрузка на оборудование: Для камеры №1: Вт Для камеры №2: Вт Тепловая нагрузка на компрессор: Для камеры №1: Вт Для камеры №2:…

Разработка и расчет энергосилового оборудования пассажирского вагона

3.
2 Расчет осветительной нагрузки

Мощность осветительной нагрузки для каждого помещения вагона можно определить по формуле , где – площадь освещаемого помещения, Вт; – удельная мощность осветительной нагрузки. После расчета мощности всех ламп…

Расчет холодильной камеры, замороженное мясо в блоках

4.2 Расчет нагрузки на воздухоохладитель

На камерное холодильное оборудование все составляющие тепловой нагрузки принимаются в полном объеме: Qв/о = SQ = Q1 + Q2 +Q4 . Qв/о=4969,6+2032…

Редуктор цилиндрический одноступенчатый косозубый

6. Нагрузки валов и силовая схема нагрузки валов редуктора

Валы работают на сложное сопротивление изгиб, кручение. Цель силовой схемы – определить направления действия сил в зацеплении, реакции опор валов, направление угловых скоростей. Проектирование ведется в два этапа: 1…

Реконструкция системы электроснабжения завода ОАО “Тагат” имени С.И. Лившица

1.
1.2 Расчет осветительной нагрузки цехов

При расчете электрической нагрузки цехов промышленного предприятия учитывают также и осветительную нагрузку. Расчет ведут с учетом обеспечения требуемых нормальных и комфортных условий работы персонала, санитарно-гигиенических норм…

Система подъема транспортно-пускового контейнера с изделием весом 90 тонн

4.2 Расчет ветровой нагрузки

1) Расчет скоростного напора: = 1,29 кг/м3 – плотность воздуха при температуре 0°С; Vp=20 м/с – скорость ветра; 2) Расчет статической ветровой нагрузки: Cj =0,7- аэродинамический коэффициент…

Системы кондиционирования

Компрессор кондиционера

Компрессор кондиционера сжимает фреон, перетекающий по трубкам холодильного контура, и поддерживает его движение. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 – 5 атмосфер и температурой 10 – 20°С…

Следящий электропривод производственного механизма

3.
3 Структурная схема нелинейной САУ СЭП с учетом ДМС и нагрузки. Имитационная модель. Исследование влияния нагрузки на работу привода

Рисунок 12 – Структурная схема двухмассовой механической системы Параметры двухмассовой механической системы: 2 Рисунок 13 – Имитационная нелинейная модель с учетом ДМС Исследование влияния нагрузки на работу привода На вход…

Технико-экономическое обоснование этапов технологического процесса изготовления, комплектов технологических баз, методов и последовательности обработки поверхностей водила

1.2.1 Компрессор низкого давления

Каждое рабочее колесо балансируется отдельно до постановки на ротор. В переднем валу запрессована и зафиксирована четырьмя штифтами шестерня привода агрегатов. На заднем валу выполнен фланец…

Технико-экономическое обоснование этапов технологического процесса изготовления, комплектов технологических баз, методов и последовательности обработки поверхностей водила

1.
2.2 Компрессор высокого давления

Компрессор высокого давления состоит из следующих основных узлов: ротора, статора, входного направляющего аппарата, передней опоры, клапанов перепуска воздуха, направляющего аппарата восьмой ступени, втулки заднего лабиринта…

Подбор и расчет капиллярной трубки для холодильников

Необходимость замены капиллярной трубки в холодильнике возникает при сгорании обмотки компрессора. Замена капиллярной трубки может возникнуть также при непроходимости или при уменьшении сечения капиллярной трубки вследствии засора, возникающего в холодильном контуре при комплексном воздействии высоких температур и давления на поршневой механизм, холодильное масло и обмотку электродвигателя компрессора, а также на селикагель в фильтре-осушителе.

В результате этого воздействия внутренние стенки капилярной трубки покрываются белым налетом, который может иметь даже липкую консистенцию.

Все это следствие нарушения температурного режима работы компрессора – продолжительный режим работы без остановки. В этом случае в холодильном контуре холодильника уже возникают необратимые процессы – масло в компрессоре нагревается и загрязняется, а возможно масло уже поменяло свои смазывающие свойства – превратилось в “гудрон” – липкую, вяжущую массу, состоящую из смеси порошка селикагеля, масла и лака обмотки электродвигателя. Косвенно, это можно установить по состоянию селикагеля в патроне фильтра-осушителя – в этом случае надо разрезать демонтированный фильтр-осушитель труборезом.

Как ни странно, основные засоры капиллярной трубки возникают только в холодильниках “Атлант” с верхним расположением морозильной камеры и при установленном компрессоре на хладоне R-134a. И это не удивительно, в этих холодильниках используются самые тонкие капиллярные трубки диаметром 0,71 мм и меньше, а в компрессор залито синтетическое масло, которое не терпит перегрева – оно разлагается при перегреве, меняя свой цвет от прозрачного до черного и теряя свою текучесть .

Подбор капиллярной трубки для бытового и торгового холодильника всегда вызывает затруднения для холодильщика. В этом случае мастеру необходимо знать температурный режим холодильника  (LBP – низкотемпературный , HBP – среднетемпературный, MBP – высокотемпературный) и тип используемого хладагента. Сам подбор капиллярной трубки заключается в определении требуемого внутреннего диаметра и длины трубки.

На один типовой холодильный шкаф могут быть установлены различные конденсаторные и испарительные блоки, компрессоры различной прозводительности, использоваться различные типы хладагента. Все это тоже не упрощает жизнь холодильщику-ремонтнику.

Для целей подбора капиллярной трубки создаются и используются специальные программы, например на сайте danfoss.ru предлагается программа DanCap. Трудности использования этой программы – программа на английском языке и нет пояснений по заполнению граф таблицы.

Чтобы подобрать необходимое сечение капиллярной трубки Вам сначала необходимо выбрать используемый хладагент и заполнить 4 необходимых параметра работы системы:

head load of the system – холодопроизводительность (нагрузка на систему, измеряется в Вт или Btu/hr)

evaporating temperature – температура испарения (LBP – минус 23 град. , MBP – минус 15 град., HBP – плюс 7 град.)

condensing temperature – температура конденсации  (стандарт – плюс 45 градусов)

return gas temperature – температура обратного газа (с учетом перегрева газа). И здесь все непросто.

Теория холодильного дела гласит для нормальной работы большинства торгового холодильного оборудования хладагент должен полностью выкипать, а стандартный перегрев газа должен находиться в диапазоне от 5 до 8 К (стандарт – 7 К или градусов Цельсия)  При этом перепад температуры по воздуху на испарителе должен быть в пределах от 3 до 5 К, а полный температурный напор  по воздуху составлять от 6 до 10 К. При отклонении от этих показателей работа системы нарушается – перегрев больше 8 град свидетельствует о нехватке фреона; а при нулевом перегреве возможен гидравлический удар, т.к. хладагент может полность не выкипеть и поступить в жидкой фазе на компрессор (это характерно при использовании ТРВ и короткой капиллярной трубки)

Результаты подбора длины капиллярной трубки для различных типов хладагента, компрессоров и используемых стандартных типоразмеров капиллярных труб – 0,5 / 0,6 / 0,7 / 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,5 / 1,8 / 2,0 можно представить в виде таблицы. При этом исходят из того, что длина капилярной трубки не может превышать 3,5 метра ( при превышении этого показателя требуется заменить трубку другим меньшим диаметром).

После расчета Вам предлагается  на выбор 9 вариантов длины капиллярной трубки разных диаметров , в т.ч. идеальный (помечен синим цветом). Обратите внимание на показатель расхода воздуха через конденсатор в CFM (кубический фут в минуту) – вентилятор  должен удовлетворять этим требованиям (1 CFM – 28.3 литра или 0,0283 куб. метров в минуту).

Недостаток программы – в привязке к компъютеру, нет андроидной версии.

Конечно, неплохо иметь всегда под рукой таблицу с расчетными показателями диаметров и длин капиллярной трубки для любых типов холодильников, но это получается не всегда – остается накапливать и систематизировать полученные знания.

Другой альтернативой расчета и подбора капиллярной трубки может служить программа Calculo capilar Vandencapilar для андроид смартфонов. Она менее функциональна, но зато проста в использовании и всегда может находиться под рукой у холодильщика на смартфоне.  

    

Как всегда, для русскоязычного пользователя программы возникают трудности – недружественный интерфейс на итальянском или румынском языке. Заполняются 3 поля:

potencia frigorifica (охлаждающий потенциал) – нагрузка на систему 

watios-cecomaf или kcal/hora-ashrae – используемая в расчете капилярной трубки размерность холодопроизводительности

diametro interior – используемый внутренний диаметр капиллярной трубки (по наличию капиллярки у холодильщика)

Как было отмечено, программа Calculo capilar Vandencapilar менее функциональна – в расчетах используется только стандартная температура конденсации +45 градусов Цельсия и не учитывается перегрев хладагента. После нажатия на кнопку CALCULAR на выбор нам предлагается, как правило, 2 варианта – IDEAL (идеальный диаметр капиллярной трубки с учетом ограничения длины -3,5 метра) и LONQITUD (выбор, заданный по диаметру используемой капиллярной трубки).

Справедливости ради необходимо отметить, если сравнивать обе программы, то при одинаковых заданных параметрах, на выходе они дают разные результаты –  расчетная длина капиллярной трубки может отличаться в разы. При этом разработчики программ не несут ответственности за выход оборудования из строя и др. риски, связанные с порчей продукции, если Вы использовали их расчеты для выбора капиллярной трубки для вашего холодильника.

Программы для расчета капиллярной трубки – это лишь подспорье холодильщику, а так решающее значение имеют практика и опыт.

Использовать ту или иную программу для расчета или нет – выбор за Вами!

Программы подбора холодильного оборудования

 

Программы Bitzer

Программа Bitzer

Программа Bitzer для всего оборудования: поршневые компрессоры, компрессорно-конденсаторные агрегаты, винтовые компрессоры, спиральные компрессоры, кожухотрубные конденсаторы. Программа имеет удобный интерфейс на русском языке с дополнительными информационными окнами: границы области применения, технические данные, чертежи с размерами, полезные советы.

 

Программы Frascold

Frascold 11

Программа Frascold для подбора полугерметичных поршневых и винтовых компрессоров от Frascold. Русского языка интерфейса нет.

 

Программы ECO

Программа ECO

Подбор оборудования из всего ассортимента ECO. Программа не поддерживает руский язык.

 

Программы Guntner

Программа Guntner

Программа для подбора оборудования по каталогу Guntner.

 

Программы Tecumseh

Tecumseh

Программа для подбора герметичных компрессоров и агрегатов производства Tecumseh.

 

Программы Danfoss

RSplus3

Программа RSplus3 для удобного выбора компрессоров и агрегатов Danfoss (Данфосс)

Danfoss Foresee 4.3.0

Программа Danfoss Foresee 4.3.0 для расчета холодопроизводительности компрессора. Возможен подбор компрессоров по каталогу Danfoss.

Программа для подбора автоматики от Danfoss

Программа подбора промышленной автоматики по каталогу Danfoss.

 

Программы Alco Controls

Терморасширительные вентиля Alco Controls

Подбор терморасширительных вентилей Alco Controls

Соленоидные вентиля Alco Controls

Подбор соленоидных вентилей от Alco Controls

Электрические регулирующие вентиля Alco Controls

Программа для подбора электрических регулирующих вентилей Alco Controls

Электронные регуляторы уровня масла Alco Controls

Подбор электронных регуляторов уровня масла в картере компрессора от Alco Controls

 

Программы Alfa laval

Alfa Select Air

Программа AlfaSelect Air для расчета воздушных теплообменников Alfa Laval.

SmarTube 2.33

Программа SmarTube для расчета и подбора кожухотрубных испарителей и конденсаторов «Alfa-Laval». Не русифицирована.

 

Программы Copeland

Copeland Select 7

Программа Copeland Select 7 для подбора оборудования по каталогу Copeland.

 

Dircalc

Dircalc 1.20

Программа Dircalc для подбора комплектующих и расчета диаметров фреоновых трубопроводов.

 

Basetec

Basetec Unit Calculator (BUC)

Программа подбора воздухоохладителей Basetec Unit Calculator (BUC)

Руководство по Basetec Unit Calculator (BUC)

Руководство к Basetec Unit Calculator (BUC) на английском языке.

 

Freon

Freon

Программа Freon для расчета необходимого количества фреона.

ВКР: Разработка холодильной камеры для хранения вина

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ИМЕНИ К.Г.РАЗУМОВСКОГО
(Первый казачий университет)»
Институт Биотехнологий и рыбного хозяйства
Кафедра «Холодильные и криогенные системы»
Направление подготовки – 16.03.03 Холодильная криогенная техника и системы
жизнеобеспечения
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
«Разработка холодильной камеры для хранения вина»
Выполнил студент 5 курса: Андреев Владимир
Владимирович
Москва, 2020 г
Актуальность
В последние годы востребованность в
климатических камерах значительно выросла.
Это обусловлено тенденцией развития рынка в
данном секторе товаров с 2020 г., объем
реализации вин будет расти в среднем на 1,4%
в год. В 2023 г. превысит значение 2018 г. на
4,6%.
Вино имеет отличительные органолептические
показатели для сохранения которых ключевое
значение имеет условия хранения.
ВВЕДЕНИЕ
Объект исследования
Объект: предприятия розничной торговли
алкогольной продукцией г. Москва
Предмет и цель исследования
Предметом исследования работы является
холодильная камера для хранения вина.
Цель ВКР разработка внутренних
инженерных систем камеры и системы
охлаждения камеры для хранения вина с
соблюдением температурного режима 8-16
°С и влажности воздуха 60-80%
Мною были выдвинуты основные
Гипотезы исследования
1. На современом этапе развития розничной торговли и
постоянно растущей конкуренции, при постоянном
расширения ассортимента вин оптимальным решением
является использование климатических камер;
2. Обеспечить термостойкость и герметичность камеры—
обеспечена способность корпуса, конструкции стен, дверей,
отдельных элементов и соединений препятствовать
теплообмену с окружающей средой возможно достигнуть с
применением сборно-разборной конструкции с
использованием в качестве модулей сэндвич-панели;
3. В качестве системы охлаждения предназначенной для
комплексного подержания параметров внутреннего воздуха
в помещении наиболее оптимальным решением является
применение сплит-систем;
Задачи ВКР
1. Вы полнить анализ и представить об основание проектирования системы
охлаждения холодильной камеры;
2. Определить основные конструктивные решения, рассматриваемых систем
охлаждения;
3. Выполнить расчет и подбор ограждающих и изоляционных конструкций;
4. Провести расчет теплопритоков в охлаждаемые помещения, определить
тепловую нагрузку для подбора холодильного оборудования;
5. Осуществить компоновку помещений;
6. Определить теплопритоки через ограждающие конструкции, от грузов при
их холодильной обработке;
7. Рассчитать нагрузку на приборы охлаждения;
8. Провести тепловой расчет холодильной установки;
9. Подобрать автоматизацию холодильной установки;
10. Рассмотреть вопросы безопасности и экологичности проекта.
Разработанное планировочное решение камеры
охлаждения вина
камера площадью 16 м. кв. из
сендвич панелей с
пенополиуретановым
наполнителем, толщиной 60 мм.
Суммарные теплопритоки в камеру,
составляет 812 Вт
потребная холодопроизводительность
компрессора составила 927 Вт.
Диаграмма Lg P – h – цикл одноступенчатой
холодильной машины
Температура кипения хладагента
t0=tв – (14÷16)= 8 – 16 = -8 0С
Температура конденсации хладагента
tк=tокр+(10÷11)= 22 + 10 = 32 0С
Определение нагрузки на холодильное
оборудование от эксплуатационных
теплопритоков
Qo.н – нагрузка на компрессор
Л – коэффициент подачи компрессора
Nе – эффективная мощность компрессора
Nэл. дв. – мощность компрессора
Qк -тепловая нагрузка на конденсатор
Eт – теор. Холодильный коэффициент
Ед – настоящий Холодильный коэффициент
Ек – Холодильный коэффициент цикл Карно
nт.д. – степень термодинам.совершенства.
Принятое в работе оборудование систем
обеспечения микроклимата
Объем камеры,m3 (при +5)
25
Температурный режим, С
+5…+15
Поддержание влажности
57÷95 %
Холодопроизводительность
1000 Вт
Напряжение в сети, в/ф/гц
230/1~/50
Maксимальное энергопотребление, кВт
3,6
404а
Тип хладагента
Доза заправки R404а, кг
1,5
Габариты Д х Ш х В, мм
620 х 337 х 357
Шаг ребер, мм
3,2
Поверхность,м2
19,5
Количество вентиляторов
1
Мощность вентилятора, вт/; об/мин
102
Диаметр крыльчатки, мм
315
Производительность, м3/час
2440
Шаг ребер, мм
3,6
Поверхность,м2
17,8
Количество вентиляторов
2
Мощность вентилятора, вт/; об/мин
102
Диаметр крыльчатки, мм
315
Производительность,
Тип оттайки
Внутрений и внешний блок сплит-системы
Zanotti Wineblock RCV 101
м3/час
2440
электрическая
Гидравлическая схема применяемого
оборудования
Выводы
•Выполнен теплотехнический расчет, определена требуемая холодильная нагрузка на камеры
охлаждения вина;
•Уточнена действительная емкость холодильной камеры, а при необходимости – фактическую емкость
для конкретного вида продукции, вина в коробках на поддонах. Объем камеры рассчитан на 6 тонн
продукта в сутки в зависимости от вида продукта.
•Анализ условий хранения различных продуктов из вина, показал, что для большенствуа видов
продукции опримальным температурным режимом является 8÷16 ⁰С, влажность помещения должна быть
в пределах 60-80%.
•Выполнив расчет и подбор ограждающих и изоляционных конструкций, выбраны теплоизоляционные
сэндвич-панели состаящие из покрытого с двух сторон из листа аллюминия толщиной 0,5 мм с
полимерным покрытием. Для напольных панелей применяется сталь толщиной 1,2 мм. В нутри
пенополиуретановый наполнитель толщиной 60 мм.
•Для подбора типов и размеров устройств, охлаждающих и холодильных установок, мы определили
теплопритоки от различных источников тепла в охлаждаемое помещение.
•Проведя тепловой расчет одноступенчатой холодильной установки, мы определили потребляемую
холодопроизводительность компрессора 0,35 кВт и тепловую нагрузку на конденсатор 0,9 кВт.
•В качестве системы охлаждения предназначенной для комплексного поддержания па раметров
вн утреннего во здуха в помещении наиболее оптимальным решением является применение сплитсистем;
•Технические характеристики среднетемпературной камеры охлаждения и безопасност проекта
достигнута с применением хладагента фреон R404а;
•Осуществили подбор современного холодильного оборудования, сплит-систем для охлаждения камеры
площадью 16 м2 сплит-системы Zanotti Wineblock RCV 101
СПАСИБО
ЗА
ВНИМАНИЕ

Каскадные холодильные машины. Расчет и монтаж

Промышленные каскадные холодильные машины

Каскадные холодильные машины используются для получения низких температур порядка от –60 до –90оС. Каскадными называются холодильные машины, состоящие из отдельных, связанных между собой, холодильных машин. Общим элементом отдельных каскадов является испаритель-конденсатор. Для верхнего каскада он является испарителем, для нижнего – конденсатором. В каждом каскаде циркулирует свой холодильный агент.

Каскадные холодильные установки применение

Каскадные холодильные установки применяются на предприятиях мясной, рыбной, овощной, фруктовой промышленности и при производстве мороженного.  Холодильные установки каскадного типа  широко используются в нефтехимической  и биохимической отраслях, где требуется низкотемпературный холод.

Почему реализацию объекта нужно доверить нам?

Принцип действия каскадной холодильной машины

Каскадная холодильная машина может состоять из двух или нескольких каскадов. Каждый каскад представляет собой одноступенчатую или многоступенчатую холодильную машину. Простейшая каскадная холодильная машина состоит из двух одноступенчатых холодильных машин:

Схема каскадной холодильной машины

Цикл каскадной холодильной машины

В испарителе нижнего каскада кипит низкотемпературный холодильный агент за счет подвода теплоты от охлаждаемой среды qо. Образовавшийся пар всасывается компрессором нижнего каскада, в котором сжимается от давления кипения нижнего каскада Рон до давления конденсации нижнего каскада Ркн с затратой работы сжатия lсн.

После компрессора сжатый пар хладагента нижнего каскада поступает в конденсатор-испаритель, где конденсируется счет теплообмена с кипящим холодильным агентом верхнего каскада, отдавая удельную теплоту конденсации qкн. Далее сконденсировавшийся хладагент (аммиак, фреон) дросселируется в дроссельном вентиле нижнего каскада от давления конденсации Ркн до давления кипения Рон и направляется в испаритель.

Внутри испарителя жидкость снова кипит и цикл в нижнем каскаде повторяется вновь. В верхнем каскаде осуществляется точно такой же термодинамический цикл, как и в нижнем, только на более высоком температурном уровне. В компрессоре верхнего каскада сжимается пар высоко или среднетемпературного холодильного агента от давления кипения верхнего каскада Ров до давления конденсации верхнего каскада Ркв с затратой работы сжатия lсв.

Затем сжатый пар конденсируется в конденсаторе, отдавая теплоту конденсации qк охлаждающей среде (воде или воздуху). Образовавшаяся жидкость дросселируется в дроссельном вентиле верхнего каскада от давления Ркв до давления Ров. После дросселирования хладагент поступает в конденсатор-испаритель, где он кипит, отнимая теплоту qов от конденсирующегося холодильного агента верхнего каскада.

Каскадные холодильные машины ставятся для поддержания температуры в низкотемпературных складах.

Если Вам нужна более подробная информация о каскадных холодильных установках отправьте свой запрос или размещенный ниже опросный лист по электронной почте [email protected] или позвоните нам по телефону (812) 346-56-66

Реализованные объекты

Как узнать мощность компрессора моего холодильника? – Ответы на все

Как узнать мощность компрессора моего холодильника?

Re: мощность компрессора Большинство компрессоров имеют номинальное значение BTU, закодированное в номере модели компрессора. Если нет, то это где-то на них проштамповано. Бытовой холодильник обычно не намного больше 1150 БТЕ, поэтому вы можете смело выбирать его мощностью до 1/4 л.с.

Как рассчитать производительность холодильного компрессора?

Используя уравнение энергии Q = ṁ x Cp x ΔT, мы можем рассчитать холодопроизводительность.Мы добавляем 273,15 К к градусам Цельсия, чтобы преобразовать их в единицы Кельвина. Удельная теплоемкость (Cp) измеряется в кДж на кг на кельвин.

Какова мощность холодильника в лошадиных силах?

одна лошадиная сила составляет 746 ватт, поэтому холодильник на 330 ватт будет 0,44 л.с.

Где компрессор холодильника?

Компрессор холодильника Где он расположен: Компрессор расположен за холодильником и внизу. Это черная деталь, похожая на танк. Пусковое реле компрессора — это часть, которая подает шнуры в компрессор.Вам нужно будет отодвинуть холодильник от стены, чтобы получить доступ к обеим частям.

Какова мощность компрессора?

Производительность компрессора можно определить как количество воздуха, которое устройство может откачать. В то время как малый и большой компрессор могут иметь одинаковые характеристики давления, более крупная модель имеет большую мощность для производства большего количества сжатого воздуха. Производительность выражается в кубических футах в минуту (CFM).

Как узнать мощность моего компрессора?

Обычно электрическая мощность измеряется в ваттах, что соответствует одному джоулю энергии, потребляемой каждую секунду.Одна единица лошадиных сил эквивалентна 745,8 Вт. Ваттметр позволяет рассчитать мощность компрессора, сначала найдя его мощность в ваттах. Включите ваттметр.

Что означает COP?

(Запись 1 из 4): офицер полиции. полицейский глагол. копченый; копать

Какой тип компрессора имеет наибольшую производительность?

Этот процесс замедления радиального движения хладагента преобразует кинетическую энергию в потенциальную энергию в форме давления.Центробежные компрессоры имеют наибольшую производительность и хорошо подходят для сжатия больших объемов хладагента.

Сколько лошадиных сил нужно воздушному компрессору?

Воздушные компрессоры

обычно имеют номинальную мощность от 1,5 до 6,5 л.с., хотя некоторые более крупные стационарные воздушные компрессоры могут иметь мощность до 15 л.с. Если вы используете стандартные электрические розетки, вам понадобится воздушный компрессор мощностью 2 л.с. или меньше, поскольку для работы стандартных шнуров переменного тока требуется более низкое напряжение.

Как узнать, какой размер конденсатора мне нужен?

Умножьте ток полной нагрузки на 2650.Разделите это число на напряжение питания. Ток полной нагрузки и напряжение питания можно найти в руководстве пользователя. Полученное число и есть микрофарад нужного вам конденсатора.

Расчет холодильной нагрузки для холодильных камер, морозильных камер и других боксов

В этой информационной технологии мы покажем, как рассчитать тепловую нагрузку для любой холодильной камеры. Сначала мы пройдем «длинный» путь. Длинный путь позволяет рассчитать нагрузку для коробки любого размера, в любом месте, с любой загрузкой продукта.Все данные, запрашиваемые в Рисунок 1 , должны быть собраны и быть точными.

Рисунок 1.

Затем в этом обсуждении будет рассмотрен «короткий» способ или способ быстрого выбора для небольших боксов. Маленькие будут определяться как охладители до 2400 Cu. футов габариты, морозильные камеры до 1500 куб. футов по размеру и без необычных нагрузок. Эти небольшие коробки составляют более 90% рынка. Для этих небольших ящиков можно использовать методы быстрой оценки.

Приток тепла через стены, полы и потолки будет варьироваться в зависимости от типа конструкции, области, подверженной разным температурам, типа изоляции, толщины изоляции и разницы температур между охлаждаемым помещением и окружающим воздухом. .

Основная формула для теплопередачи через некоторый барьер теплопередачи: Q = U x A x TD

 Q          =          Теплопередача, БТЕ/ч

U          =          Общий коэффициент теплопередачи БТЕ/(час)(кв. фут)(°F TD)

 A          =          Площадь в квадратных футах 

  TD        =          Разность температур между сторонами теплового барьера; например, между внешним дизайном                                    

                                    температура и температура охлаждаемого помещения.

Q — скорость теплового потока через среду. Его можно определить, найдя термические сопротивления материалов, через которые проходит тепло.

Определенные буквенные обозначения используются для обозначения коэффициентов теплопередачи. «К» означает теплопроводность. Это скорость теплопередачи, которая происходит через один дюйм материала. Разные материалы обладают разным сопротивлением потоку тепла. K выражается в единицах BTU/(Hr.)(Sq.Ft площади)(°F TD).

Например, теплопередача за 24 часа через 2 кв.футов материала толщиной 3 дюйма с коэффициентом теплопроводности 0,25 при средней разности температур по материалу 70°F будет рассчитываться следующим образом:

                            Q = 0,25 (k) x 2 кв. фута. x 24 часа x 70° TD = 280 BTU

                                                   3 дюйма, толщина

Поскольку общее количество тепла, передаваемого теплопроводностью, напрямую зависит от времени, площади и разности температур и обратно пропорционально толщине материала, очевидно, что для снижения теплопередачи коэффициент К должен быть как можно меньше. , а материал максимально толстый.

Удельное тепловое сопротивление, или «r» является обратной величиной К, или 1/К. Значения сопротивления теперь можно добавлять в числовом виде. R total = r1 + r2 + r3, где r1, r2 и r3 — индивидуальные сопротивления. Индивидуальные значения r используются при расчете общих коэффициентов теплопередачи.

«C» или проводимость аналогична K, за исключением того, что это общий коэффициент теплопередачи для данной толщины материала, где K — коэффициент на дюйм.

Тепловое сопротивление «R» является обратной величиной проводимости, 1/Кл, точно так же, как тепловое сопротивление было обратной величиной проводимости.

Коэффициент «U» — это общий коэффициент теплопередачи. Он определяется как скорость теплопередачи через материал или составной элемент конструкции с параллельными стенками. Коэффициент U представляет собой результирующий коэффициент теплопередачи после учета теплопроводности и проводимости и выражается в единицах БТЕ (час) (кв. фут площади) (°F TD). Обычно применяется для составных конструкций, таких как стены, потолки и крыши.

Формула расчета коэффициента U усложняется тем, что полное сопротивление тепловому потоку через вещество из нескольких слоев равно сумме сопротивлений различных слоев.Сопротивление тепловому потоку обратно пропорционально проводимости. Следовательно, чтобы рассчитать общий коэффициент теплопередачи, необходимо сначала найти общее сопротивление тепловому потоку, а затем найти обратную величину общего сопротивления для расчета коэффициента U.

Основное соотношение между коэффициентом U и различными коэффициентами электропроводности выглядит следующим образом:

Всего R =   1   +   X1  +   X2

                C         k1       k2

U = 1 всего

        

р.

Где      C         — проводимость

    X1        — толщина материала 1

    X2        — толщина материала два

                 k1        – теплопроводность материала 1

А          k2        – теплопроводность материала два

Например, для расчета коэффициента U стены, состоящей из 2-дюймового материала с коэффициентом k .80 и 2″ изоляции с проводимостью 0,16 значение U определяется следующим образом:

R всего = 1 + X1

               C      K1

=   1   +     2

   .16      .80

= 6,25 + 2,5 = 8,75

U  =  1   всего  =      1

         R               8,75

= 0,114 БТЕ/(час)(кв.фут)(°F TD)

После того, как коэффициент U известен, приток тепла за счет передачи через заданную стену можно рассчитать с помощью базового уравнения теплопередачи.

Предположим, стена имеет U-фактор 0,114, рассчитанный в предыдущем примере. Учитывая площадь 90 квадратных футов с внутренней температурой 0°F и наружной температурой 80°F, теплопередача будет:

Q = U x A x TD

 =  0,114 x 90 кв. футов х 80° TD

 =  812 БТЕ/ч.

Полный приток тепла в данное охлаждаемое помещение можно определить аналогичным образом, определив коэффициент U для каждой части конструкции, окружающей охлаждаемое помещение, и рассчитав, как указано выше.Большинство хороших изоляционных материалов имеют коэффициент теплопроводности (k) примерно 0,25 или меньше, а изоляция из жесткого пенопласта была разработана с коэффициентом теплопроводности (k) от 0,12 до 0,15.

Коэффициенты теплопередачи для многих широко используемых строительных материалов показаны в Таблице 1 .

Таблица 1.

В течение многих лет были проведены обширные исследования записей метеорологического бюро, чтобы получить подходящие расчетные температуры наружного воздуха.Естественно, максимальная нагрузка приходится на самую жаркую погоду. Однако неэкономично и нецелесообразно проектировать оборудование для самых высоких температур, которые могут когда-либо иметь место, поскольку пиковая температура может наблюдаться всего несколько часов в течение нескольких лет. Поэтому расчетная температура обычно выбирается как температура, которая не будет превышаться более чем на 1% часов в течение четырехмесячного летнего сезона.

Для Висконсина расчетная температура наружного воздуха составляет 90°F по сухому термометру и 74°F по влажному термометру.Для Миннеаполиса, штат Миннесота, это 92 ° F по сухому термометру и 75 ° F по влажному термометру. Для Иллинойса это 94 ° F по сухому термометру и 75 ° F по влажному термометру.

Если бокс имеет наружные стены или потолок, необходимо принять во внимание допуск на солнечное излучение. Если стены охлаждаемого помещения будут подвергаться воздействию солнечных лучей, к тепловой нагрузке добавится дополнительное тепло. Для простоты расчетов можно сделать поправку на солнечную нагрузку в расчетах холодильного оборудования, увеличив разность температур на коэффициенты, указанные в таблице 2 .

Таблица 2.

Толщина изоляции должна увеличиваться по мере снижения температуры хранения. В Таблице 3 указана рекомендуемая толщина изоляции из Справочника по основам ASHRAE 1981 года . Рекомендации основаны на вспененном полиуретане с коэффициентом электропроводности 0,16. Если используются другие изоляционные материалы, рекомендуемая толщина должна быть скорректирована на основе относительных коэффициентов k.

Таблица 3.

В Таблице 4 приведен примерный прирост тепла в БТЕ на 1°F разницы температур на кв.футов поверхности за 24 часа для различных толщин часто используемых изоляционных материалов. Упомянутая толщина изоляции является фактической толщиной изоляции, а не общей толщиной стены. Например, чтобы найти теплопередачу в течение 24 часов через стену размером 6 футов на 8 футов, изолированную 4 дюймами стекловолокна, когда снаружи температура окружающей среды составляет 95 ° F, а температура в коробке составляет 0 ° F. Рассчитайте следующим образом:  1,9 фактора x 48 кв. футов x 95 o TD = 8664 БТЕ  

Таблица 4.

Температура любого наружного воздуха, поступающего в охлаждаемое помещение, должна быть снижена до температуры хранения, что увеличивает холодильную нагрузку. Кроме того, если содержание влаги во входящем воздухе выше, чем в охлаждаемом помещении, избыточная влага будет конденсироваться из воздуха, а скрытая теплота конденсации увеличит нагрузку на охлаждение.

Из-за множества задействованных переменных трудно рассчитать дополнительный приток тепла из-за инфильтрации воздуха.Различные способы оценки этой части холодильной нагрузки были разработаны, главным образом, на основе опыта, но все эти методы оценки подвержены возможности ошибки, и конкретные приложения могут различаться в зависимости от фактического притока тепла.

Движение людей внутри и снаружи холодильника обычно зависит от его размера или объема. Следовательно, количество открываний дверей будет связано с объемом, а не с количеством дверей.

В таблице 5 приведены расчетные средние воздухообмены за 24 часа для холодильников разного размера из-за дверных проемов и инфильтрации для холодильного складского помещения. Обратите внимание, что эти значения могут быть значительно изменены, если будет определено, что использование складского помещения является либо тяжелым, либо легким. Интенсивное использование обычно определяется как четыре или более открываний дверей в час.

Таблица 5.

Еще одним более точным способом расчета проникновения в охлаждаемое помещение является скорость воздушного потока через открытую дверь. Когда дверь холодильного склада открыта, разница в плотности между холодным и теплым воздухом создает перепад давления, в результате чего холодный воздух выходит из нижней части дверного проема, а теплый воздух течет вверх.Скорости будут варьироваться от максимальных вверху и внизу до нуля в центре. Расчетная средняя скорость в любой половине двери составляет 100 футов в минуту для дверного проема высотой 7 футов при TD 60oF. Скорость будет изменяться как квадратный корень из высоты дверного проема и как квадратный корень из разницы температур.

Например, скорость проникновения через дверь высотой 8 футов и шириной 4 фута с TD 100oF между складским помещением и окружающей средой можно оценить следующим образом:

Скорость = 100 футов в минуту  x     8    x    100

                                      7    x    60

= 100 х 2. 83  х   10  

              2,65      7,74

= 138 футов в минуту

Расчетная скорость проникновения   138 футов в минуту   x   8 футов. х 4 фута. =   2210 Cu. футов в мин.

                                                                                  2

Скорости инфильтрации для дверей различной высоты и TD представлены в таблице 6 .

Таблица 6.

Если можно определить среднее время открывания двери каждый час, можно рассчитать среднечасовую инфильтрацию и определить приток тепла, как указано выше.(Если для помещения обеспечивается принудительная вентиляция с помощью приточных или вытяжных вентиляторов, вентиляционная нагрузка заменит инфильтрационную, если она больше), а приток тепла можно рассчитать на основе объема вентилируемого воздуха. Эта ситуация очень необычная (большинство проходных не проветриваются).

После того, как определена скорость инфильтрации, можно рассчитать тепловую нагрузку на основе притока тепла на медь. футов инфильтрации, как указано в Таблица 7 . Продуктовая нагрузка складывается из всего притока тепла, происходящего из-за продукта в охлаждаемом помещении.Нагрузка может возникнуть из-за продукта, помещенного в холодильник при температуре выше температуры хранения, из-за процесса охлаждения или замораживания или из-за тепла дыхания скоропортящихся продуктов. Общая загрузка продукта представляет собой сумму различных типов загрузки продукта, которые могут относиться к конкретному применению.

Таблица 7.

Фрукты и овощи являются живыми организмами. Их жизненные процессы продолжаются некоторое время после сбора урожая, в результате чего они выделяют тепло.Некоторые другие пищевые продукты также подвергаются постоянным химическим реакциям с выделением тепла. Это называется теплотой дыхания. Мясо и рыба не имеют дальнейших жизненных процессов и не выделяют тепла. Количество выделяемого тепла зависит от конкретного продукта и температуры его хранения. Теплота дыхания зависит от температуры хранения.

Доступно множество руководств по проектированию со всеми данными о продукте, необходимыми для расчета загрузки продукта. (Эти руководства были широко распространены в компании Climatic Control Company.Для этого Info-Tec используется руководство по проектированию Heatcraft H-ENG-1 от июня 1990 г.)

Большинство продуктов имеют более высокую температуру, чем температура хранения при помещении в холодильник. Так как многие продукты содержат большое количество воды, их реакция на потерю тепла сильно различается выше и ниже точки замерзания. Выше точки замерзания вода существует в жидком виде, а ниже точки замерзания; вода превратилась в лед. Удельная теплоемкость продукта определяется как БТЕ, необходимые для повышения температуры одного фунта вещества на 1°F.

Удельная теплоемкость изделий указана в инструкциях. Обратите внимание, что удельная теплоемкость выше точки замерзания отличается от удельной теплоемкости ниже точки замерзания. Также обратите внимание, что точки замерзания различаются.

Количество тепла, отводимого от продукта для снижения его температуры выше точки замерзания, можно рассчитать следующим образом:

Q     =   W x c x (T1 – T2)

Где      Q         – количество удаляемых БТЕ.

                 W        – вес продукта в фунтах

                 c          – удельная теплоемкость выше точки замерзания

                 T1        – начальная температура, °F

А          T2        – конечная температура, °F (замерзания или выше)

Например, количество тепла, которое необходимо отвести для охлаждения 1000 фунтов телятины (точка замерзания которой составляет 29°F) с 42°F до 29°F, можно рассчитать следующим образом:

Q =   W  x  c  x  (T1 – T2)

     =   1000 фунтов x  .71 удельная теплоемкость x (42 – 29)

     =   1000  x  0,71  x  13

     =   9 230 БТЕ

Пищевые продукты имеют высокий процент содержания воды. Для расчета теплоотвода, необходимого для замораживания продукта, необходимо учитывать только воду. Поскольку скрытая теплота плавления или замерзания воды составляет 144 БТЕ/фунт, скрытую теплоту плавления продукта можно рассчитать, умножив 144 БТЕ/фунт. по процентному содержанию воды. Например, процентное содержание воды в телятине составляет 63%, а скрытая теплота плавления телятины составляет 91 БТЕ/фунт.63% x 144 БТЕ/фунт. = 91 БТЕ/фунт.

Теплота, отводимая от продукта для получения скрытой теплоты замерзания, может быть рассчитана следующим образом:

Q    =  Ш x В, если

Q        – количество удаляемых BTU.

W       – вес продукта в фунтах

ч, если      – скрытая теплота плавления, БТЕ/фунт.

Скрытая теплота замораживания 1000 фунтов телятины при 29°F составляет:

Q   =  Вт x  ч, если

      =  1000 фунтов. x 91 БТЕ/фунт.

      =  91 000 БТЕ

После того, как вода, содержащаяся в продукте, была заморожена, снова может происходить ощутимое охлаждение таким же образом, как и при замораживании, за исключением того, что лед в продукте вызывает изменение удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость телятины выше точки замерзания составляет 0,71, а ниже точки замерзания – 0,39.

Количество тепла, отводимого от продукта для снижения его температуры ниже точки замерзания, можно рассчитать следующим образом:

Q   =  W x ci x (Tf – T3)

Q        – количество удаляемых BTU.

W       – вес продукта в фунтах

ci        это удельная теплоемкость ниже точки замерзания

Tf       это температура замерзания

T3      – конечная температура

.

Например, количество тепла, которое необходимо отвести для охлаждения 1000 фунтов телятины с 29°F до 0°F, можно рассчитать следующим образом:

Q = W x ci x (Tf – T3)

     =  1000 фунтов.x 0,39 удельная теплоемкость x (29-0)

     =  1000 x 0,39 x 0,29

     =  11 310 БТЕ

Общая загрузка продукта представляет собой сумму отдельных расчетов явного тепла выше точки замерзания, скрытой теплоты замерзания и явного тепла ниже точки замерзания.

Из приведенного выше примера, если 1000 фунтов телятины нужно охладить с 42°F до 0°F, общее количество составит:

Явное тепло выше точки замерзания            9 230 БТЕ

Скрытая теплота замерзания                     91 000 БТЕ

Явное тепло ниже точки замерзания          11 310 БТЕ

Общая загрузка продукта                         111 540 БТЕ

Обратите внимание, что на данный момент ограничения по времени не установлены.Загрузка продукта 111 540 БТЕ – это не БТЕ/ч! В конце концов, фактор времени должен быть принят во внимание. Например, если 1000 фунтов. телятины было единственной загрузкой, и согласно спецификациям телятина должна нагреваться до 0°F за 8 часов, почасовая загрузка представляет собой общую загрузку, деленную на количество часов, в течение которых температура достигает 0°F. 111 540 ÷ 8 = 13 942,5 БТЕ/ч.

В дополнение к теплу, передаваемому в охлаждаемое помещение через стены, в оценку общей холодильной нагрузки необходимо включить инфильтрацию воздуха, нагрузку продукта и любой приток тепла из других источников.

Любая электрическая энергия, непосредственно рассеиваемая в охлаждаемых помещениях, таких как освещение, обогреватели и т. д., преобразуется в тепло и должна включаться в тепловую нагрузку. Один ватт-час равен 3,41 БТЕ, и этот коэффициент преобразования точен для любого количества электроэнергии.

Любая электрическая энергия, передаваемая двигателям внутри охлаждаемого помещения, должна претерпевать преобразование. Любые потери двигателя из-за трения и неэффективности немедленно превращаются в тепловую энергию. Та часть электрической энергии, которая преобразуется в полезную работу, например, при вращении вентилятора или насоса, существует лишь короткое время в виде механической энергии, передается текучей среде в виде увеличенной скорости и по мере того, как жидкость теряет свою скорость из-за трения. , в конечном итоге полностью превращается в тепловую энергию.

Распространенным заблуждением является мнение о том, что передача тепла в охлаждаемое помещение отсутствует, если электродвигатель находится вне помещения, а вентилятор внутри помещения приводится в движение посредством вала. Вся электрическая энергия, преобразованная в механическую энергию, фактически становится частью нагрузки в охлаждаемом помещении.

Поскольку КПД двигателя зависит от размера, тепловая нагрузка на лошадиную силу, как показано в таблице 8 , имеет разные значения для двигателей разных размеров.Хотя значения в таблице представляют собой полезные приблизительные значения, фактическая потребляемая мощность в ваттах является единственной точной мерой потребляемой энергии.

Таблица 8.

Люди выделяют тепло и влагу, и результирующая холодильная нагрузка будет варьироваться в зависимости от продолжительности пребывания в охлаждаемом помещении, температуры, вида работы и других факторов. В Таблице 9 указана средняя тепловая нагрузка из-за наличия людей, но при краткосрочном пребывании теплоприток будет несколько выше.

Таблица 9.

Общая дополнительная нагрузка представляет собой сумму отдельных факторов, влияющих на нее. Например, общая дополнительная нагрузка в холодильном складе, поддерживаемом при температуре 0°F, в котором есть 400 Вт электрического освещения, 3 л.с. двигатель, приводящий в движение вентилятор, и 2 человека, работающих непрерывно, будет следующим:

400 Вт x 3,41 БТЕ/ч. = 1364 БТЕ/ч.

Двигатель мощностью 3 л.с. x 2950 БТЕ/ч. = 8850 БТЕ/ч.

2 человека x 1300 БТЕ/ч.=      2600 БТЕ/ч.

Общая дополнительная нагрузка                =      12 814 БТЕ/ч.

Наиболее точным способом оценки холодильной нагрузки является рассмотрение каждого фактора в отдельности. Следующий пример иллюстрирует типичную процедуру выбора. Нагрузка была выбрана для демонстрации расчетов и не представляет собой нормальную нагрузку.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

•   Холодильная камера с 4-дюймовой изоляцией из стекловолокна, снаружи, но в тени

• Внешние размеры: высота 8 футов, ширина 10 футов, длина 40 футов, внутренний объем 3000 куб.футов

•   Площадь помещения (внешние габариты) 400 кв. футов на изолированной плите, соприкасающейся с землей

•   Температура окружающей среды 100°F, относительная влажность 50%

•   Температура грунта 55°F

•   Температура в холодильнике 40°F

•   1/2 л.с. двигатель вентилятора работает постоянно

•   Два светильника по 100 ватт, при использовании по 12 часов в день

•   Вместимость: 2 человека по 2 часа в день

•   На складе:

     500 фунтов. бекона при 50°F

     1000 фунтов.из стручковой фасоли

•   Ввод продукта:

     500 фунтов. бекона при 50°F

     15 000 фунтов пива при температуре 80°F

     Доводится до температуры хранения через 24 часа

•   Интенсивное использование двери

Не имеет значения, в какой последовательности рассчитывается каждый фактор, входящий в состав нагрузки, просто учитываются все факторы. Лучше всего придерживаться той же последовательности, чтобы запомнить все факторы. В этом примере мы выполним саму коробку или нагрузку теплопередачи, инфильтрацию воздуха, загрузку продукта, а затем дополнительные нагрузки.

Боковые стенки:

As1 = 40 футов x 8 футов x 2 = 640 футов2

    

QS1 = 640 FT 2 ° ° TD x 1.9 (Таблица 4) = 72 960 BTU

 

As2 = 10 футов x 8 футов x 2 = 160 футов2  

 

Qs2 = 160 футов x 60 ° TD  x  1,9                                      = 18 240 BTU

 

Потолок:

Ac = 40 футов x 10 футов = 400 футов2

 

Qc = 400 футов 2   x  60 ° TD x 1.9                                       =  45 600 БТЕ

 

Этаж:

Af = 40 футов x 10 футов = 400 футов2

 

QF = 400 FT 2 x 15 ° C TD X 1. 9 = 11 400 BTU

 

Всего Q для 24-часовой нагрузки передачи                      = 148 200 БТЕ (только охладитель, без других нагрузок)

 

Инфильтрация воздуха:

 

3000 футов3 x 9.5 воздухообменов (Таблица 5) x 2 коэффициента использования x 2,11 коэффициента (Таблица 7) = 120 270 БТЕ

 

 

Факторы нагрузки продукта были взяты из Руководства по проектированию Heatcraft H-ENG-1.

Для многих продуктов, таких как бекон или свинина, указан диапазон их удельной остроты. Удельная теплоемкость показана как от 0,46 до 0,55 БТЕ/фунт/°F выше точки замерзания. Если задан диапазон для удельной теплоемкости, усредните нижний и верхний пределы диапазона для расчета нагрузки.Среднее значение равно (0,46 + 0,55) ÷ 2 = 0,505. Нет причин использовать при расчетах три знака после запятой или более, поэтому округляйте до двух знаков после запятой.

Q бекон = 500 фунтов. бекон х .50 шт. чт. x 10°TD = 2500 БТЕ.

 

пива Q = 15 000 фунтов. пиво х .92 сп. чт. x 40°TD = 552 000 БТЕ.

 

бобов Q = 1000 фунтов. бобы x 0,5 = 5000 БТЕ.

 

 

Обратите внимание, что у нас было все 24 часа, чтобы снизить температуру бекона с 50°F до 40°F.

Обратите внимание, что мы имеем дело только с теплотой дыхания бобов. Они были указаны в длительном хранении и не требовалось снижения температуры. (В реальном мире, вероятно, произошло бы снижение температуры, но помните, что мы демонстрируем расчеты.) Теплота дыхания для бобов показана как от 4,6 до 5,7 БТЕ/фунт/24 часа. при 40°F. Опять же, усреднение и округление до 0,5 БТЕ/фунт/24 часа.

Общая загрузка товара:  

500 фунтов.бекон                                                                 =        2500 BTU

15 000 фунтов. пиво                                              =     552 000 BTU

1000 фунтов. бобы                                               =        5,000 BTU

Всего 24 часа. загрузка продукта                                  =     559 500 BTU

Дополнительные нагрузки:  

200 Вт x 12 часов x 3,41 БТЕ/ч. =       8 184 БТЕ

1/2 Н.P. x 4250 БТЕ/ч-ч (Таблица 8) x 24        =     51 000 БТЕ

2 человека x 2 часа/день x 840 БТЕ/час. (Таблица 9)  =       3 360 БТЕ

Суммарная дополнительная нагрузка за 24 часа                   =     62 544 БТЕ

Теперь мы можем суммировать все загрузки, чтобы получить 24-часовую загрузку.  

Нагрузка на передачу                                                          =   148 200 БТЕ

Инфильтрация воздуха                                                  =   120 270 БТЕ

Продукт                                                          =   559 500 БТЕ

Дополнительный                                               =     62 544 BTU

Общая нагрузка за 24 часа                                                       890 514 BTU

Часто к расчетам нагрузки добавляется коэффициент безопасности от 5% до 10%, «чтобы убедиться, что оборудование достаточно большое».

Если, как в примере, собраны все данные о нагрузке, добавлять коэффициент запаса не нужно. На самом деле дополнительная нагрузка коэффициента безопасности может быть вредной. Оборудование может оказаться очень габаритным и вызвать проблемы с низкой нагрузкой. Кроме того, факторы безопасности приводят к более высоким затратам на оборудование.

В целом, тот факт, что размер компрессора рассчитан на работу в течение 16–18 часов, сам по себе обеспечивает высокий коэффициент безопасности. Нагрузка рассчитывается на основе пикового потребления при расчетных условиях, а расчетные условия выбираются исходя из того, что они будут возникать не более 1% часов в летние месяцы.Критерий проектирования обеспечивает множество факторов безопасности, если данные полны и точны. Все больше дизайнеров выбирают 18-часовую продолжительность вместо 16-часовой из-за стоимости оборудования. Даже от 20 до 22 часов используется, когда разница температур между температурой коробки и температурой хладагента приводит к тому, что змеевики испарителя работают близко или выше точки замерзания. Для морозильников обычно приемлемо время работы 18 часов.

Технический совет:       Часовая нагрузка для определения размера компрессора — это просто 24-часовая нагрузка, деленная на выбранное время работы.  

Например, если выбрано время работы 18 часов: 890 514 БТЕ ÷ 18 часов = 49 473 БТЕ/ч.

Теперь, чтобы завершить выбор снаряжения, необходимо определить «сплит». Split – это разница температур (TD) между хладагентом и воздухом. Разделение выбирается исходя из относительной влажности, которую необходимо поддерживать в охлаждаемом помещении. Чем меньше трещина, тем выше влажность.

Относительная влажность в помещении для хранения зависит от многих переменных, таких как время работы системы, инфильтрация влаги, состояние и количество открытой поверхности продукта, движение воздуха, условия наружного воздуха, тип управления системой и т. д.Скоропортящиеся продукты различаются по требованиям к оптимальной относительной влажности для хранения, и рекомендуемые условия хранения для различных продуктов указаны в таблицах продуктов. Удовлетворительный контроль относительной влажности в данном приложении может быть достигнут путем выбора компрессора и испарителя с учетом соответствующей разницы рабочих температур или TD между желаемой комнатной температурой и температурой испарения хладагента.

Рекомендуемые сплиты для наиболее распространенных применений:

 

                        Тип                     Split o F        RH 6 9004 % 9004

Wet Produce Walk-In                        10              90

Магазин сухих продуктов                         13             85

Чемодан для мясных блюд                           15              80

Meat Walk-In                                    18              75

Все морозильные камеры                                     10             —

 

 

Для охладителя со смешанным продуктом на складе разделение будет определяться продуктом, требующим наибольшей влажности.   Чтобы выбрать разделение для нашего примера, учитывайте требования к хранению для каждого продукта. Пиво должно быть в банках, бутылках или кегах, и на него не влияет влажность. Для свинины требуется от 85% до 90% относительной влажности, а для бобов от 90% до 95% относительной влажности. Чтобы предотвратить потерю влаги и, как следствие, порчу бекона и бобов, выбранная сплит-система должна иметь температуру 10°F для поддержания высокой влажности. После того, как разделение было определено, можно приступить к выбору основного оборудования.

Нагрузка, разделенная на деление, будет равна размеру испарителя при 1 ° F TD .В нашем примере: 

49 473 ÷ 10 = 4947 БТЕ при 1°TD.

Чтобы найти подходящий компрессорно-конденсаторный агрегат:  Температура в камере минус сплит равно температуре всасывания . В нашем примере 40°F – 10°F = 30°F. Блок, который нам нужен, будет показан в каталоге с рейтингом 49 473 БТЕ/ч. при температуре всасывания 30°F.

Другой пример с другим разделением: холодильная камера для мяса с температурой 35 °F, нагрузка 21 600 БТЕ/ч.

Расчет следующий: 

21 600 ÷ 18 = 1200 BTU при 1° TD или 12 000 BTU при 10° TD

Подходящий испаритель для этой работы будет указан в каталоге как 12 000 БТЕ по адресу 10 ° TD .Температура коробки минус деление равняется температуре всасывания. 35°F – 18°F = 17°F. Мощность правого конденсаторного агрегата составляет 21 600 БТЕ/ч. при 17 ° F температура всасывания.

Если два компонента совпадают, они должны снижать давление всасывания до нужного значения при каждом запуске. Затем, если расчет нагрузки был точным, компрессор проработает 45 минут и остановится на 15 минут (время работы 18 часов). Если груз тяжелее расчетного, он будет работать больше и меньше отключаться.Если нагрузка меньше расчетной, компрессор будет оставаться выключенным дольше. Пока нагрузка остается близкой к расчетной нагрузке, относительная влажность будет близка к требуемой.

Выбор конденсатора зависит от типа используемого конденсата (воздух или вода), расчетной температуры окружающей среды или температуры воды, а также мощности выбранного конденсатора. Конденсаторы с воздушным охлаждением обычно выбираются для работы при разнице температур (TD) от 10°F до 30°F, более низкая используется для низкотемпературных приложений, где степень сжатия менее критична, а высокие TD — для высокотемпературных приложений.В каталогах большинства производителей компрессорно-конденсаторные агрегаты с воздушным охлаждением перечислены по температуре окружающей среды, наиболее распространенными являются 90°F или 95°F. Таким образом, TD конденсатора был принят во внимание, и выбор конденсатора может основываться на температуре окружающей среды.

Коммерчески доступные компоненты редко точно соответствуют проектным требованиям данной системы, а поскольку проектирование системы обычно основано на расчетных пиковых нагрузках, системе часто приходится работать в условиях, отличных от расчетных. Требованиям к рабочим характеристикам может соответствовать несколько комбинаций компонентов, при этом эффективность системы обычно зависит от точки, в которой система достигает стабилизированных условий или уравновешивается в рабочих условиях.

Большинство производителей коммерческих и низкотемпературных змеевиков публикуют только рейтинги, основанные на разнице температур между температурой на входе по сухому термометру и температурой испаряющегося хладагента. Хотя накопление инея, связанное со скрытой теплотой, будет иметь место, если только скрытая нагрузка не будет необычно большой, номинальные значения по сухому термометру можно использовать без заметных ошибок.

Наиболее точным способом определения холодильной нагрузки является расчет каждого из факторов, влияющих на нагрузку, как это было сделано в предыдущем примере. Однако для небольших портативных холодильников часто используются различные типы методов быстрой оценки.

Как уже упоминалось в начале этой информационной технологии, 90% холодильных и морозильных камер можно определить как «маленькие». Ограничив небольшие охладители максимум 2500 Cu. футов, а морозильные камеры до 1500 куб. футов по размеру ошибки, допущенные в расчетах, или допущения, сделанные из-за неполных данных, будут малы.

Необходимо приложить все усилия для сбора всех данных, перечисленных в Рисунок 1 . Даже если ящик небольшой, расчет нагрузки «длинным» способом даст наилучшие результаты. «Короткий» способ или процесс быстрого выбора следует использовать только тогда, когда ограничения по времени препятствуют выполнению точных расчетов и/или данные являются неполными, что вынуждает делать определенные предположения относительно расчетов нагрузки.

Для использования таблиц быстрого выбора требуется определенный минимум данных. См. Рисунок 1 .Вам нужно знать ответы на вопросы 1, 2, 3, 7 и 13, чтобы получить значение нагрузки. (Конечно, вам нужно знать ответы на вопросы 10, 11 и 12, чтобы правильно выбрать снаряжение, но не для того, чтобы найти груз.) 

Столы прилагаются к холодильным и морозильным камерам. Указанные емкости относятся к среднему применению. Если нагрузка необычна, эти таблицы не должны использоваться. Таблицы низких температур не включают в себя поправку на нагрузку при замораживании, и если продукт необходимо заморозить, потребуются дополнительные мощности.Вам нужно знать, сколько того, что происходит, при какой температуре и как долго вам нужно опуститься до температуры коробки.

Обратите внимание на мелкий шрифт. Показанные БТЕ представляют собой почасовую нагрузку, включая коэффициент безопасности 16–18 часов работы.

Некоторые типичные примеры. Клиент запрашивает цену на оборудование для холодильной камеры 14 футов в длину, 10 футов в ширину и 8 футов в высоту. Коробка будет находиться в кондиционированном магазине. Он хочет, чтобы температура в коробке была от 36°F до 38°F.Он не имеет ни малейшего представления о том, сколько всего будет в коробке, но знает, что это все для долговременного хранения. Больше в коробке нет ничего необычного, вроде пивных шахт или стеклянных дверок. Это «хороший» бокс с утепленным полом.

Это очень типичный пример всей информации, которую вы получите, чтобы определить размер груза для небольшого ящика. Хоть и не идеально, но будет достаточно, и вот почему:

Размеры 14 x 10 x 8 футов могут быть внутренними или внешними; это не имеет значения.Разница между внутренними и внешними размерами в нагрузке будет практически нулевой в маленьком ящике. «Нормальная» температура для холодильных камер будет варьироваться от 34°F до 40°F. Хотя диаграмма была подготовлена ​​для 34 ° F, опять же, поскольку ящик небольшой, существенной разницы в нагрузке между ящиком 34 ° F и ящиком 40 ° F не будет. Поскольку вы, вероятно, никогда не сможете точно согласовать нагрузку с выбранным оборудованием, если температура в боксе приближается к верхнему пределу диапазона, от 38°F до 40°F, выберите мощность оборудования, наиболее близкую к нагрузке, меньшую, чем нагрузка.Если температура в коробке близка к нижнему пределу диапазона, 34–36 °F выберите оборудование, наиболее близкое к фактической нагрузке. Эта коробка находится в кондиционированном магазине, поэтому выбранная температура окружающей среды будет 80°F. Если бы коробка находилась в здании без кондиционера, в качестве температуры окружающей среды была бы выбрана 90°F. Внешняя коробка, образующая собственную структуру, или три стены, потолок и пол за пределами основной конструкции следует рассматривать как «необычное» состояние. В какую сторону смотрит коробка, цвет стен и потолка и т.д.(см. предыдущий раздел о расчете солнечной нагрузки). Избегайте использования столбца температуры окружающей среды 100°F для внешних коробок, за исключением очень маленьких коробок, до 1200 Cu. футов

Клиент заявил, что это «хорошая» коробка, что означает, что она хорошо сделана и не протекает чрезмерно. Наша диаграммная спецификация 3-дюймовой изоляции из стекловолокна не нуждается в корректировке. Количество для любого продукта не указано, но всегда есть некоторая загрузка продукта. Загрузка продукта не может быть проигнорирована! Долгосрочное хранение определяется как не менее 24 часов для получения любого продукта. помещается в коробку до температуры коробки.Столбец средней загрузки продукта основан на обширных исследованиях небольших коробок для определения БТЕ/ч. нагрузки. Кроме того, сколько продукта можно запихнуть в маленькую коробку, что существенно повлияет на средний показатель загрузки?

Клиент сообщил нам, что в нагрузке нет ничего необычного, поэтому нет необходимости в дополнительных расчетах нагрузки или внесении корректировок в таблицу быстрого выбора.

Взяв нагрузки из таблицы, находим:

Стена/Инфильтрация          =       6880 БТЕ/ч.

Ave. Загрузка продукта    =       2790 БТЕ/ч.

Всего                          =       9670 БТЕ/ч.

Давайте полностью закончим подбор снаряжения для этого ящика. Нам нужно будет выбрать раскол. Не зная ничего о продукте в коробке, лучше всего использовать TD 10 ° F в качестве разделения. Это приведет к высокой влажности, что полезно для большинства продуктов и не может повредить упакованным товарам. Также можно использовать разделение на 15 ° F. Как мы увидим, при выборе оборудования мы можем определить, какой сплит более экономичен в использовании.Более высокое разделение приведет к меньшему испарителю, но может потребовать более крупного конденсаторного блока, что сведет на нет любую экономию в долларах меньшего, менее дорогого испарителя с более крупным и дорогим конденсаторным блоком.

При разделении на 10°F наша температура всасывания будет 26°F. Температура в коробке была указана как «36°-38°F». Если задан диапазон желаемой температуры в коробке, всегда используйте самую низкую температуру.

Прежде чем продолжить выбор снаряжения, нам нужны ответы на рис. 1, 11, 12 и 13.Заказчик сообщил нам, что конденсаторный блок будет находиться на открытом воздухе, доступна однофазная сеть на 115 В переменного тока или 230 В переменного тока, а в качестве опции можно указать откачку. (Все выбранное оборудование будет оборудованием, которое на данный момент находится в распоряжении компании Climatic Control. )

Сначала выбираем воздухоохладитель. Chandler RLC092F1 рассчитан на 9200 БТЕ при температуре всасывания 20°F, TD 10°F. При температуре всасывания 26°F RLC092F1 будет около 9300 БТЕ, 10°F TD, максимально близко к расчетной нагрузке. Затем выберите конденсаторный блок.Некоторые проектировщики допускают снижение температуры на 2° или 3°F за потери в линии всасывания при выборе конденсатора. Его вычитают из температуры, найденной после определения расщепления. Со всеми встроенными факторами безопасности в этом нет необходимости. Удобно использовать эти 2° или 3°F для регулировки температуры всасывания в соответствии с номинальной мощностью BTU, указанной в таблицах производителей для конденсаторных агрегатов. В нашем примере будет удобно использовать 25°F.

Компрессорно-конденсаторный блок Tecumseh AJ9486EC рассчитан на 9500 БТЕ/ч.при температуре всасывания 25°F и температуре окружающей среды 90°F. Это одна фаза 208/230 Вольт. Он соответствует всем спецификациям и хорошо сочетается с воздухоохладителем RLC092F1. После выбора компрессорно-конденсаторного агрегата просмотрите подробные технические характеристики агрегата. Нам нужно знать размер жидкостной линии, чтобы выбрать компоненты жидкостной линии. Нам нужно выяснить, есть ли в агрегате регулятор низкого давления, необходимый для управления откачкой, или первичный регулятор, если не используется термостат. Именно в этот момент мы можем сравнить стоимость основных компонентов, чтобы увидеть, повлияет ли использование разделения на 15° на цену.Используя 15° TD, RLC067F1 будет охладителем. AJ9486EC при температуре всасывания 20°F будет иметь мощность 8600 БТЕ/ч, что немного мало, но следующий более крупный блок слишком велик. Это все еще достаточно близко, чтобы использовать AJ9486EC с RLC067F1. В этом случае существует значительная экономия при использовании сплита 15°F.

Если бы этот конденсаторный агрегат собирался разместить в отапливаемом здании, к нему больше ничего не добавлялось бы, но заказчик сказал нам, что он устанавливается на открытом воздухе. Это требует добавления соответствующего RDM, наружного кожуха, нагревателя картера и регулирующего клапана давления напора (см. Info-Tec 10).Из-за клапана высокого давления потребуется ресивер большего размера. Остальные компоненты жидкостной линии, осушитель и смотровое стекло следует выбирать в зависимости от размера жидкостной линии и вместимости конденсатора. Выберите TXV в зависимости от нагрузки в тоннах. Клиент запросил контроль откачки в качестве опции. Откачка должна быть во всех холодильных системах, поэтому ее следует указывать постоянно, даже если клиент этого не требует. Если не требуется, включите откачку в качестве опции. Для завершения системы откачки необходимы регулятор низкого давления, электромагнитный клапан на жидкостной линии и термостат.Регулятор высокого давления или двойной регулятор давления также всегда следует указывать в качестве опций. Сверьтесь со спецификациями компрессорно-конденсаторного агрегата, чтобы узнать, что может быть в комплекте с агрегатом, а что нет. Например, на данный момент Tecumseh не включает средства контроля низкого давления на агрегаты мощностью до 1 л.с. включительно, но включает их на агрегаты мощностью 1,5 л.с. и выше. В некоторые устройства включены нагреватели картера и т. д. Устройства Chandler значительно различаются по включенным устройствам. Дело в том, проверьте каталоги и листы спецификаций, чтобы узнать, что включено или не включено.

Выбор быстрой загрузки для небольших морозильных камер очень похож на холодильные камеры. Используя таблицу «морозильных камер», найдите размер коробки, наиболее близкий к размеру, который вам дали, выберите подходящую температуру окружающей среды, а затем используйте столбец, ближайший к показанной температуре камеры, 0 °, -10 ° или -20°F. Используйте столбец 0°F для ящиков до +10°F. Любая морозильная камера с температурой в ящике выше +10 ° F должна быть рассчитана на долгий путь.

К БТЕ/ч. цифру нагрузки передачи, добавьте цифру «средняя нагрузка продукта БТЕ/ч».

Пример: морозильная камера следующих размеров: 10 футов x 10 футов x 9 футов. Она также находится в здании без кондиционера. Температура в коробке -20°F.

Коробка                   =     8760 БТЕ/ч.

Средняя нагрузка     =     2520 БТЕ/ч.

Общая нагрузка          =   11 280 БТЕ/ч.

Все морозильники используют разделение 10°F TD, поэтому температура всасывания будет -30°F. Подберите оборудование, рассчитанное на нагрузку при температуре всасывания -30°F. Не забывайте, что сейчас мы имеем дело с воздухоохладителями, которым потребуется какой-либо метод оттаивания, отличный от температуры воздуха во время выключения.Электрическая разморозка — это 99% методов, выбранных для разморозки небольших коробок. Размораживание горячим газом используется в стеллажных системах супермаркетов и в некоторых больших коробках. 11 280 БТЕ/ч. нагрузка при -30° будет использовать Chandler ELC 122F2. В список оборудования необходимо добавить таймер разморозки, 8145-20 Paragon. Откачка невозможна; это надо использовать!   Аккумулятор настоятельно рекомендуется для любой работы, но он необходим при работе при низких температурах. Всегда указывайте конденсаторный блок с аккумулятором и сообщайте об этом заказчику.Если нагрузка нагревателя оттайки, подключенная к таймеру оттайки, превышает номинальную электрическую нагрузку таймера, используйте контактор для передачи нагрузки нагревателя. В остальном выбор оборудования такой же, как и для охладителей – осушитель, смотровое стекло, ТРК, термостат и т. д.

Существует множество других нагрузок, которые необходимо добавить к нагрузке, найденной путем длительных расчетов или с помощью таблиц быстрого выбора.

Некоторые наиболее распространенные нагрузки и нагрузки, которые необходимо добавить:  

Пивные шахты

1500 БТЕ/ч.для одного. Для любых дополнительных валов добавьте 1000 БТЕ/ч. на вал.

Холодильные камеры со стеклянными дверцами

От 1 до 4 дверей – 1200 БТЕ/ч. за дверь

5-7 дверей – 1100 БТЕ/ч. за дверь

8 дверей и более – 1000 БТЕ/ч. за дверь

Морозильные камеры со стеклянными дверцами

Морозильники при 90°TD (от коробки к температуре окружающей среды)

От 1 до 4 дверей – 2000 БТЕ/ч. за дверь

5–7 дверей — 1600 БТЕ/ч. за дверь

8 дверей и выше – 1500 БТЕ/ч.за дверь

Морозильники при 110° TD (от коробки к окружающей среде)

От 1 до 4 дверей – 2500 БТЕ/ч. за дверь

5-7 дверей – 2100 БТЕ/ч. за дверь

8 дверей и выше – 2000 БТЕ/ч. за дверь

Предполагается, что стеклянные двери являются двойными для холодильников и тройными для морозильных камер.

Задние стержни

обычно изготавливаются с изоляцией из стекловолокна толщиной 2 дюйма или его эквивалента. Исходя из TD 50 °F и 16 часов работы, нагрузка на задние стержни может быть выражена в БТЕ/ч.для определенной длины:    

Длина до 6 футов ————- 1100 БТЕ/ч.

Длина 7–8 футов ————– 1400 БТЕ/ч.

Длина 9–10 футов ————- 1800 БТЕ/ч.

Длина 11–12 футов ———– 2100 БТЕ/ч.

Длина 13–15 футов ———– 2700 БТЕ/ч.

10–20 футов в длину ———– 3500 БТЕ/ч.

Нагрузка на открытые витрины в супермаркетах и ​​магазинах шаговой доступности может быть выражена в БТЕ/ч. за фут корпуса. Предполагается, что магазины оборудованы кондиционерами.Открытые морозильные камеры имеют производительность 700 БТЕ/фут/час. Открытые охладители имеют производительность 500 БТЕ/фут/час.

Полы всех холодильных и морозильных камер должны быть изолированы, но часто коробка строится вокруг бетонного пола, залитого на уровне земли. Любители, строящие коробку, обычно хорошо справляются с утеплением стен и потолка, но забывают о том, что падает холодный воздух, и пренебрегают утеплением пола. В этих ситуациях возникают особые проблемы. Было проведено и все еще проводится множество исследований по определению нагрузки на неизолированный бетон на полах с уклоном. При первом вводе коробки в эксплуатацию нагрузка на передачу через пол будет большой, но со временем нагрузка на передачу уменьшится. Сколько и как быстро зависит от столь многих переменных, слишком много, чтобы даже перечислить их здесь, что не существует формулы, которую можно было бы использовать для точного прогнозирования изменений нагрузки. За нагрузкой пришлось бы постоянно следить, а это уж точно не практично.

Было предложено множество руководств по работе с неизолированными бетонными полами на уровне грунта.Старая компания McQuay Co. (теперь Heatcraft) после обширных исследований и испытаний в течение длительного периода времени придумала формулу для увеличения нагрузки на неизолированный бетон на ровных полах. Это 5 БТЕ за кв. футов за 24 часа. раз DT между летней температурой грунта и температурой ящика. Неважно, будет ли пол бетонным на грунте или бетонным на шлакоблоке. Бетон может быть любой толщины от 4 до 10 дюймов.

Ни в коем случае нельзя строить морозильную камеру с неизолированным бетоном на ровном полу. В конце концов влага в земле под полом замерзала и поднимала всю коробку.

Пример: холодильная камера Walk-In при температуре в камере 35°F с неизолированным бетоном толщиной 6 дюймов на грунтовом полу в Висконсине шириной 10 футов и длиной 14 футов (температура грунта для Висконсина = 55°F, Иллинойса = 60°F, Миннесоты = 55°F)  Таким образом, 5 x 140 x 20 = 14 000 БТЕ нагрузки в течение 24 часов.  С учетом 18-часового времени работы необходимо добавить нагрузку 780 БТЕ/ч.  Как рассчитать нагрузку на бетон на грунтовом полу, до сих пор возникают споры. продолжается.Очевидно, что лучший способ избежать этой проблемы — утеплить пол.

В больших коробках, где для нагрузки требуется примерно 10 лошадиных сил или более, рекомендуется разделить нагрузку на несколько блоков. Хотя первоначальная стоимость будет выше, полученные преимущества оправдают более высокие затраты. Помните, что все рассчитано на максимальную нагрузку, которая случается редко. Несколько блоков могут быть подключены друг к другу, обеспечивая контроль мощности и снижая затраты на электроэнергию. Постановка также снижает плату за спрос со стороны коммунальных служб.Ничто не вечно, поэтому, когда одно устройство выходит из строя и нуждается в обслуживании, другие устройства могут предотвратить дорогостоящие потери продукта. После того, как завершено опускание загрузки продукта, температура коробки, вероятно, может поддерживаться на долю мощности, необходимой для полной загрузки, тем самым снижая эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание. В диапазоне 10 лошадиных сил возмещение (окупаемость) первоначальной более высокой стоимости оборудования обычно происходит через 2-3 года. Меньшие коробки также выиграют от использования нескольких единиц, но окупаемость займет больше времени.

Хотя это не имеет никакого отношения к расчету загрузки, может быть интересно, почему «холодный» консервирует продукты.

Порча пищи – это на самом деле рост в ней бактерий. Холод замедляет движение молекул и делает все организмы вялыми. Холод замедляет рост бактерий, поэтому продукты не портятся так быстро. Предотвращая размножение бактерий, пища дольше остается съедобной.

Большинство пищевых продуктов содержат много воды. Поэтому продукты следует хранить чуть выше точки замерзания.Правильная температура холодильника для свежих продуктов составляет от 34°F до 44°F.

Замораживание продуктов значительно увеличивает срок их хранения. Если пища замораживается медленно, образуются крупные кристаллы льда, размер которых разрушает пищевые ткани. При разморозке для использования продукты быстро портятся и теряются вкусовые качества. Быстрая заморозка при температуре от 0°F до -15°F образует мелкие кристаллы льда, которые не повреждают пищевые ткани. Вот почему морозильники для пищевых продуктов должны поддерживаться при температуре не ниже 0°F. Помещенные в них продукты быстро замерзнут, а размороженные для употребления даже после длительного хранения останутся вкусными.

%PDF-1.3 % 490 0 объект > эндообъект 687 0 объект >поток 2001-06-14T10:51ZDigiPath3009-02-27T17:27:52-06:002009-02-27T17:27:52-06:00Adobe Acrobat 9. 0 Подключаемый модуль захвата бумаги в приложении/pdfuuid:ad64a1db-14b9-4f09-b24a-3929b7ue7id :6c45e04d-0c34-44d6-852c-2b2df3b35863 конечный поток эндообъект 492 0 объект > эндообъект 466 0 объект > эндообъект 479 0 объект > эндообъект 478 0 объект > эндообъект 485 0 объект > эндообъект 480 0 объект > эндообъект 481 0 объект > эндообъект 482 0 объект > эндообъект 483 0 объект > эндообъект 484 0 объект > эндообъект 486 0 объект > эндообъект 487 0 объект > эндообъект 488 0 объект > эндообъект 421 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 426 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 431 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 436 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 441 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 446 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 451 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 456 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 461 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 732 0 объект >поток [email protected]=hQ DYldRF}вязка%ٍ틍734S_$~/ębW7;C#CFxp v=n:p_U{f(>}o|2#\-|~iDSvt0ĺnD >yJ&ςTM|쪾fA WzNm#Nc:aRŗ!y` ˇ)*c,*dYy!A например,’26p6 ؕ}p4 n

h!:$U\6p]!nc~?y)eJnxHQQv~$’֡K)@UY:KyayFSp&P= ET-p8 TxĨ#JZAe%b’ca9LM2

Как узнать мощность компрессора моего холодильника? – Слюисартярмарка.

ком

Как узнать мощность компрессора моего холодильника?

Re: мощность компрессора Большинство компрессоров имеют номинальное значение BTU, закодированное в номере модели компрессора. Если нет, то это где-то на них проштамповано. Бытовой холодильник обычно не намного больше 1150 БТЕ, поэтому вы можете смело выбирать его мощностью до 1/4 л.с.

Сколько лошадиных сил у холодильника?

одна лошадиная сила составляет 746 ватт, поэтому холодильник на 330 ватт будет 0,44 л.с.

Что такое HP компрессора?

л.с. противCFM относится к максимальному количеству воздуха, которое компрессор может произвести при заданном уровне давления. Для одновременной работы нескольких пневматических инструментов требуется более высокий рейтинг CFM. Когда все другие факторы равны, мощность в лошадиных силах является мерой эффективности двигателя компрессора при производстве заданного уровня CFM и PSIG.

Что означает 1PH на компрессоре?

1PH — это 1-фазная электроэнергия. По сравнению с трехфазным двигателем.

Важно ли значение HP для воздушного компрессора?

л.с. — это мощность или количество работы, которую может выполнить двигатель.Мощность не так важна, как давление и расход при определении того, будет ли ваш компрессор работать на вас, поскольку более новые и более эффективные компрессоры могут делать больше с меньшей мощностью!

Что происходит, когда в холодильнике выходит из строя компрессор?

Если компрессор в вашем холодильнике изнашивается, он, скорее всего, будет работать чаще, или вы заметите такие проблемы, как порча продуктов.

Как преобразовать мощность в тонну (охлаждение)?

Как преобразовать лошадиные силы в тонны (охлаждение) 1 л.с., л.с. (Великобритания) = 0.2120361315 тонн (охлаждение) 1 тонна (охлаждение) = 4,7161773471 л.с., л.с. (Великобритания) Пример: преобразовать 15 л.с., л.с. (Великобритания) в тонны (охлаждение): 15 л.с., л.с. (Великобритания) = 15 × 0,2120361315 тонн (охлаждение) = 3. 1805419721 тонна (холодильная)

Как рассчитать мощность холодильного компрессора в лошадиных силах?

Хорошо, на блоке должна быть выбита заводская табличка с указанием номинальной мощности в лошадиных силах. Теперь, если нет, вот общее эмпирическое правило. Если вы знаете, сколько ватт потребляет компрессор, разделите его на 746 ватт.На каждые 746 ватт приходится 1 л.с.

Как рассчитать мощность Если я знаю силу тока?

Лошадиная сила — это мощность, необходимая для подъема/перемещения 550 фунтов на расстояние в один фут за одну секунду. Спасибо! Как найти силу тока, если я знаю лошадиные силы? HP — это единица измерения мощности, поскольку ее можно измерить в Вт (ватт). Сначала нам нужно преобразовать лошадиные силы в ватты. 1 л.с. = 746 Вт. Итак, если двигатель мощностью 2 л.с., 2 л.с. = 1492 Вт.

Как узнать потребляемую мощность холодильника?

Вы можете определить энергопотребление вашего холодильника, подключив его к счетчику кВтч, иначе называемому счетчиком энергопотребления. наиболее важным показателем является совокупное энергопотребление, измеряемое в кВтч. Совокупное энергопотребление относится к потреблению энергии за определенный период времени.

Сколько потребляет холодильник?

Если вы хотите узнать, сколько энергии потребляет ваш холодильник (холодильник) в месяц и как это влияет на ваши счета за электроэнергию, то вы обратились по адресу. В этой статье мы увидим, как рассчитать энергопотребление холодильника, и поделимся некоторыми советами, которые помогут вам сэкономить на счетах за электроэнергию.

Известно, что современные холодильники эволюционировали достаточно, чтобы сохранять около 70% энергии. Если 25-летний холодильник потребляет около 1400 кВтч электроэнергии в год, мы можем быть уверены, что последняя модель той же мощности может эффективно работать, потребляя всего 350-700 кВтч электроэнергии в год в зависимости от рейтинга.

Прежде чем мы начнем рассчитать мощность, потребляемую холодильником, необходимо изучить различные факторы, влияющие на энергопотребление холодильника.

Факторы, влияющие потребляемая мощность холодильника
  1. Размер холодильника – Двухдверный холодильник потребляет больше энергии, чем однодверный. Чем больше объем холодильника, тем больше его энергопотребление, все просто.
  2. Компрессорная технология – Холодильник с инверторной технологией потребляет меньше энергии, чем обычный холодильник. Подробнее об этом в следующей части этого блога.
  3. Рейтинг Energy Star– Холодильники с рейтингом Energy Star более эффективны, чем их аналоги того же объема.Если ваш холодильник произведен до 2005 года, то, скорее всего, он не имеет стартового рейтинга BEE и не так эффективен, как новые. Мы подробно обсудим рейтинг Energy Star в следующей части этого блога.
  4. Насколько заполнен ваш холодильник– Чем больше вы набиваете холодильник (до предела, ребята), тем меньше электроэнергии он потребляет, потому что в пустом холодильнике много воздуха, который необходимо охладить по сравнению с полным холодильником, следовательно компрессор должен охлаждать большой объем воздуха и, следовательно, потребляет больше энергии.
  5. Частота открывания дверцы – Ну, это то, чем мы все виноваты, каждый раз, когда вы открываете дверцу холодильника, теплый воздух из атмосферы хлынет внутрь холодильника и нагревает охлаждаемое пространство. Следовательно, компрессор должен работать больше, чтобы снова охладить внутреннюю часть холодильника.
  6. Вентиляция вашего холодильника – Во всех наших домах этим пренебрегают. Холодильник в основном удаляет теплый воздух внутри себя и нагнетает его в атмосферу, но если холодильник не вентилируется должным образом, окружающий его горячий воздух будет нагревать компрессор и, таким образом, увеличивать энергопотребление.Таким образом, желательно оставить не менее 6 дюймов пространства между стенами холодильника и стенами вашего дома.

Расчет мощности Потребление холодильника Мой холодильник с рейтингом 4 звезды BEE с годовым потреблением электроэнергии 460 кВтч электроэнергии

Если у вас есть холодильник с наклейкой со звездой BEE, то процесс расчета становится очень простым. На наклейке энергосбережения найдите годовое энергопотребление вашего холодильника, оно должно быть указано прямо под звездочками энергосбережения.

Как только вы узнаете годовое энергопотребление вашего холодильника, все, что вам нужно сделать, это разделить годовое энергопотребление вашего холодильника на 12, чтобы получить ежемесячное энергопотребление холодильника.

Новое в ваттах, киловаттах и ​​киловатт-часах? Прочтите эту статью, чтобы узнать, что такое ватт, киловатт и киловатт-час электричества.

Например, как вы можете видеть выше, мой холодильник на 230 литров потребляет 460 кВтч электроэнергии в год.

Таким образом, месячное энергопотребление моего холодильника – 460 кВтч / 12 – 38.33 кВтч электроэнергии.

Отсюда суточная потребляемая мощность моего холодильника – 38,33 кВтч / 30 – 1,278 кВтч электроэнергии.

С точки зрения счетов за электроэнергию это составляет 12 рупий. Следовательно, мой 230-литровый 4-звездочный холодильник стоит мне 12 рупий в течение одного дня.

Обратите внимание, что годовое энергопотребление, указанное на наклейке, основано на условиях испытаний, поэтому фактическое энергопотребление вашего холодильника может варьироваться в зависимости от того, как вы его используете.(с шагом не более 5%-10%)

Если у вас нет холодильника с рейтингом BEE, то есть два способа, с помощью которых можно узнать потребляемую мощность вашего холодильника.

Во-первых, с помощью устройства под названием «убить ваттметр» (точный способ), а во-вторых, путем ручного расчета (менее точный способ).

Расчет мощности Потребление холодильника Использование Kill A Watt Meter Kill A Watt Meter Предоставлено – Google Images

Kill a ваттметр — это простое устройство, которое можно использовать для получить точные результаты по энергопотреблению любого устройства.

Вы можете купить его на Amazon по этой ссылке. Kill A Watt Монитор использования электроэнергии

Чтобы использовать ваттметр, сначала вам нужно подключить вилку холодильника к ваттметру, а затем подключить ваттметр к сетевой розетке, и все готово.

Затем начните пользоваться холодильником, и вы сможете в реальном времени увидеть, сколько кВтч (единиц) электроэнергии потребляет ваш холодильник.

Для приборов с компрессором, таких как кондиционер, холодильник, рекомендуется снимать показания в течение 3-7 дней, чтобы получить точное энергопотребление.

Посмотрите это учебное видео от altE, чтобы понять, как использовать ваттметр kill A для отслеживания энергопотребления вашего устройства. Потребление холодильника вручную

Хорошо рассчитать энергопотребление с помощью калькулятора ниже вам нужно будет знать номинальную мощность вашего холодильника.

Способы узнать мощность вашего холодильника
  1. Найдите наклейку на вашем холодильнике, если вы ее найдете, проверьте, указана ли на ней мощность.
  2. Зайдите на сайт производителя вашего холодильника, найдите холодильник, похожий на ваш, и проверьте мощность в описании.
  3. Откройте приложение Amazon и найдите свой холодильник или холодильник аналогичного размера и проверьте мощность в ваттах в описании.

Если вы не хотите выполнять поиск в Google, просто выберите значение от 100 Вт до 300 Вт, поскольку номинальная мощность большинства холодильников примерно равна этой.

Как интерпретировать результаты

Приведенный выше расчет был бы идеальным для энергопотребления телевизора, но для холодильника указанное значение преувеличено, потому что в вашем холодильнике есть компрессор, который не работает постоянно, а работает только при наличии воздуха. необходимо охладить.Это известно как рабочий цикл компрессора.

Следовательно, если вы знаете рабочий цикл вашего холодильника компрессор, затем умножьте на него окончательное расчетное значение, и это будет ваш реальная потребляемая мощность холодильника.

Однако, если вы не знаете рабочий цикл компрессора вашего холодильника, просто примите его за 50%, разделите окончательный ответ на 2, и вы получите энергопотребление вашего холодильника.

Теперь, когда вы знаете энергопотребление вашего холодильника, что вы должны сделать, чтобы сэкономить электроэнергию, потребляемую вашим холодильником? Вот несколько советов, которые вы можете использовать, чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию.

Советы по энергосбережению, чтобы снизить эксплуатационные расходы холодильника
  1. Держите холодильник полным – Это звучит странно, но поддержание полного холодильника помогает сократить энергопотребление. Под полным холодильником я не подразумеваю слишком много вещей в холодильнике, всегда оставляйте место для надлежащей циркуляции воздуха.
  2. Оптимизация настроек температуры – Большинство холодильников работает при температуре намного ниже необходимой. В среднем температура от 2°C до 5°C идеальна для холодильной камеры, а для морозильной камеры подойдет температура от -10°C до -15°C.Не переусердствуйте с температурой. Если у вас нет термометра для измерения температуры, просто переключите настройку холодильника на нормальную в обычные дни и ниже нормы в холодные дни (используйте регулятор внутри холодильника).
  3. Держите дверцу холодильника закрытой – Частое открывание и закрывание дверцы холодильника создает ненужную нагрузку на компрессор для охлаждения теплого свежего воздуха, поступающего в помещение каждый раз, когда вы открываете дверцу. Если вы сократите частоту открывания дверей, вы увидите сокращение счета за электроэнергию.
  4. Стратегическое размещение холодильника – Два вопроса, которые вы должны задать себе, прежде чем окончательно определить место для холодильника. Во-первых, попадает ли на это место прямой солнечный свет? Если да, то поищите другое место или каким-либо образом ограничьте попадание солнечного света в это место. Во-вторых, после установки холодильника остается ли пространство между стенами холодильника и стеной вашего дома? В идеале вы должны оставить 6 дюймов пространства со всех трех сторон для надлежащей вентиляции. Вы можете прочитать эту замечательную статью от Samsung о том, как разместить холодильник. Сколько свободного места должно быть вокруг моего холодильника?
  5. Изменение образа жизни – Не храните горячие продукты прямо в холодильнике.Сначала дайте еде остыть, а затем поместите ее в холодильник. Периодически очищайте змеевики испарителя и конденсатора. Организуйте свою еду так, чтобы было достаточно места для свободного движения воздуха.
Не перегружайте свой холодильник, держите его полным и хорошо организованным для надлежащей вентиляции

Теперь вы знаете, сколько электроэнергии потребляет ваш холодильник а также как снизить энергопотребление вашего холодильника, чтобы сэкономить немного законопроект.

Но если вы планируете купить новый холодильник и удивляетесь который вы должны выбрать, тогда не волнуйтесь, я помогу вам с этим.

Если вы покупаете новый холодильник в 2020 году, вам следует как минимум купить холодильник с рейтингом BEE или инверторной технологией.

Позвольте мне подробно объяснить звездный рейтинг BEE и инверторную технологию, чтобы вы поняли, почему я ее рекомендую.

Что такое BEE star рейтинг? Накладка BEE на моем холодильнике – 4 звезды

Звездная оценка Бюро по энергоэффективности (BEE) была введена в Индии в 2006 году, чтобы обозначить потенциал экономии и энергосбережения электроприборов.Эта мера оценки эффективности была долгожданной инициативой Министерства энергетики, направленной на содействие производству энергоэффективных бытовых электроприборов.

Чем выше рейтинг, тем выше эффективность прибора. Наряду со звездочками, указанными на этикетке, есть и другая важная информация, такая как годовое энергопотребление устройства, торговая марка, год выпуска, тип устройства и другие технические данные.

На этикетке BEE найдите количество звездочек в цветном пространстве. Чем больше звезд на цветной полосе, тем больше ее эффективность. Следующим аспектом, который вы должны посмотреть на этикетке, является годовое значение потребляемой мощности в единицах в год (1000 ватт в час = 1 единица).

Однако звезды BEE доступны только для холодильников с функцией защиты от замерзания.

Например. Холодильник без заморозки на 250 литров без какой-либо звездочки потребляет 1100 кВтч в год, а если учесть тариф 10 рупий/кВтч, то годовой счет за этот холодильник составит 11000 рупий в год.В приведенной ниже таблице показана экономия, которую вы можете получить при использовании того же холодильника без замерзания объемом 250 литров со звездочками энергосбережения.

04 2
звездные рейтинги Bill сбережения сбережения
без энергетической звезды 1 1000504 1 1000504 11 000
0
1 Energy Star 977 9770 1,230
2 Energy Star 782 7820 3,180504
3 Energy Star 626 6260 4,740
4 Energy Star 501 5,010 5 990
5 Energy Star 400 400 4000 7000

4

от приведенного выше таблицы Вы можете ясно видеть, что с нулевым энергосберегающим звездами годовые потребление электроэнергии на 250 литров холодильника составляет 1,110 кВтч, который переводит на счет в размере 11 100 рупий (при условии, что тариф на электроэнергию составляет 10 рупий/кВтч).

Но тот же холодильник с пятью энергосберегающими звездами ежегодно потребляет 400 кВтч электроэнергии, что соответствует счету за электроэнергию в размере 4000 рупий. Отсюда прямая экономия в размере 70000 рупий в год.

Ежегодная экономия на счетах за электроэнергию составляет более 50%. Так что найдите холодильник со звездным рейтингом BEE.

Что такое инверторная технология в холодильнике?

Сначала давайте посмотрим, как работает обычный холодильник, чтобы мы могли понять, зачем нужна инверторная технология.

  • Обычные холодильники: В обычных холодильниках компрессор включается только тогда, когда вам нужно охладить шкаф, после охлаждения шкафа компрессор перестает работать. Компрессоры в обычных холодильниках всегда работают на полную мощность независимо от внешней среды. Проблема с обычным компрессором холодильника заключается в том, что он постоянно работает на пике мощности, что приводит к потреблению большего количества электроэнергии, что в конечном итоге приводит к увеличению энергопотребления и увеличению счетов за электроэнергию.
  • Холодильники с инвертором: С другой стороны, компрессоры в холодильниках с инверторной технологией работают в соответствии с потребностью в охлаждении. Учитывая летние условия, компрессор работает с высокой нагрузкой, чтобы поддерживать определенную температуру в холодильнике. Но зимы не заставляют компрессор постоянно работать на высокой температуре, так как температура окружающей среды также довольно низкая. Таким образом, в инверторном холодильнике компрессор работает в соответствии с условиями внешней среды и потребностями системы, в отличие от компрессора обычного холодильника, который всегда работает на пике мощности.Следовательно, в холодильнике с инверторной технологией компрессор представляет собой компрессор с переменной скоростью, который изменяет свою скорость в соответствии с потребностями в охлаждении и внешними условиями окружающей среды, что приводит к меньшему потреблению электроэнергии и большей экономии.
Описание холодильника с инвертором Предоставлено SAMSUNG

Посмотрите приведенное выше минутное видео об инверторной технологии от Samsung.

Так что выбирайте холодильник с рейтингом BEE (чем больше, тем лучше) или с инверторной технологией.

Я составил небольшой список лучших холодильников для вас. можно купить в 2020 году, не стесняйтесь проверить ссылку Amazon для получения более подробной информации и цены.

Лучший холодильник для покупки в 2020 году

Все ссылки являются партнерскими ссылками Amazon.

Заключение по энергопотреблению холодильника

Подводя итог этой статье, я бы сказал, что энергопотребление современного холодильника очень мало, чтобы дать вам некоторую перспективу 25-летний холодильник потребляет около 1400 киловатт электроэнергии в год , можно быть уверенным, что последняя модель той же мощности будет потреблять всего 350-700 киловатт в год в зависимости от номинала.

Энергопотребление холодильника можно снизить, установив его в месте, защищенном от солнечного света, и оставляя достаточно места между холодильником и стенами дома для надлежащей вентиляции.

Если вам понравилась эта статья о энергопотреблении холодильников, поделитесь ею с друзьями на Facebook, Pinterest, WhatsApp, Reddit.

Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с энергопотреблением холодильника, не стесняйтесь писать их в разделе комментариев ниже.

Спасибо.

Экономия электроэнергии, сохранение окружающей среды.

Справочная информация о потребляемой мощности холодильника


Расчет холодильной нагрузки — холодильная камера

Расчет холодильной нагрузки

Расчет холодильной нагрузки для холодильных камер. В этой статье мы рассмотрим, как рассчитать холодопроизводительность холодильной камеры. Сначала мы рассмотрим источники тепла, а затем рассмотрим рабочий пример того, как выполнить расчет охлаждающей нагрузки холодильной камеры на упрощенном примере. Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео.

Хотите бесплатное программное обеспечение для расчета холодильных камер?
Загрузите Coolselector®2 бесплатно -> Нажмите здесь
С помощью Danfoss вы можете строить устойчивые и эффективные холодильные камеры. Их широкий ассортимент продукции и ведущий на рынке опыт применения позволяют вам думать наперед и соблюдать будущие нормативы по хладагентам и энергетике. Будьте экологичными и опередите конкурентов без ущерба для производительности
.

Узнайте больше о решениях для холодильных камер здесь 

Что такое холодильная камера?

Холодильная камера используется для хранения скоропортящихся продуктов, таких как мясо и овощи, чтобы замедлить их порчу и сохранить их свежими как можно дольше.Тепло ускоряет их порчу, поэтому продукты охлаждаются за счет отвода тепла.

Для отвода тепла мы используем холодильную систему, которая позволяет точно и автоматически регулировать температуру, чтобы сохранить товар как можно дольше.

Система охлаждения – Холодильная камера

Чтобы отвести тепло, нам нужно знать, какая будет нагрузка на охлаждение. Холодопроизводительность меняется в течение дня, поэтому в большинстве случаев рассчитывается средняя холодопроизводительность и холодопроизводительность.

Источники тепла для холодильных камер

Откуда берется все тепло, которое нам нужно отводить?

Нагрузка передачи

Обычно 5–15 % приходится на нагрузку передачи. Это тепловая энергия, передаваемая через крышу, стены и пол в холодильную камеру. Тепло всегда течет от горячего к холодному, и внутренняя часть холодной комнаты, очевидно, намного холоднее, чем ее окружение, поэтому тепло всегда пытается проникнуть в пространство из-за этой разницы температур. Если холодильная камера подвергается воздействию прямых солнечных лучей, то теплопередача будет выше, поэтому необходимо будет применить дополнительную поправку, чтобы учесть это.

Загрузка продукта

Затем у нас есть нагрузки продуктов, на которые обычно приходится 55-75% нагрузки на охлаждение. Это объясняет тепло, которое вводится в холодильную камеру при поступлении новых продуктов. Это также энергия, необходимая для охлаждения, замораживания и дальнейшего охлаждения после замораживания. Если вы просто охлаждаете продукты, вам нужно учитывать только явную тепловую нагрузку. Если вы замораживаете продукт, вам необходимо учитывать скрытую теплоту, поскольку происходит фазовый переход. В течение этого времени энергия используется, но вы не увидите изменения температуры, пока продукт переходит из состояния жидкости в состояние льда.Для дальнейшего охлаждения этой пищи ниже точки замерзания требуется дополнительная энергия, что опять-таки является ощутимым теплом. Вам также необходимо учитывать упаковку, поскольку она также будет охлаждаться. Наконец, если вы охлаждаете фрукты и овощи, то эти продукты являются живыми, и они будут выделять некоторое количество тепла, поэтому вам также необходимо учитывать его удаление.

Внутренняя нагрузка

Следующее, что нужно учитывать, это внутренние нагрузки, которые составляют около 10-20%. Это тепло, выделяемое людьми, работающими в холодильной камере, освещением и оборудованием, таким как вилочные погрузчики и т. д.Поэтому для этого вам необходимо учитывать, какое оборудование будет использоваться сотрудниками для перемещения продуктов в магазин и из него, сколько тепла они и оборудование будут выделять, а также продолжительность работы в день.

Загрузка оборудования

Затем нам необходимо рассмотреть холодильное оборудование в помещении, на которое будет приходиться около 1-10% от общей охлаждающей нагрузки. Для этого нам нужно знать мощность двигателей вентиляторов и оценить, как долго они будут работать в течение каждого дня, затем мы также хотим учесть тепло, передаваемое в помещение при размораживании испарителя.

Инфильтрационная тепловая нагрузка

Последнее, что нам нужно учитывать, это инфильтрация, которая снова добавляет 1-10% к охлаждающей нагрузке. Это происходит, когда дверь открывается, поэтому происходит передача тепла в пространство через воздух. Еще одно соображение — вентиляция. Фрукты и овощи выделяют углекислый газ, поэтому в некоторых магазинах потребуется вентилятор, этот воздух необходимо охлаждать, поэтому вы должны учитывать это, если он используется.

Расчет холодопроизводительности – пример работы холодильной камеры

Рассмотрим упрощенный пример расчета холодильной нагрузки для холодильной камеры. Теперь, если вы делаете это для реального примера, я рекомендую вам использовать программное обеспечение для проектирования, такое как приложение Danfoss coolselector, для скорости и точности. Скачать здесь -> http://bit.ly/2Ars6yF

Нагрузка трансмиссии

  • Размеры нашего холодильного склада: 6 м в длину, 5 м в ширину и 4 м в высоту.
  • Температура окружающего воздуха 30 ° ° C при относительной влажности 50 %, температура воздуха внутри помещения составляет 1 ° ° C при относительной влажности 95 %
  • Стены, крыша и пол изолированы полиуретаном толщиной 80 мм со значением U, равным 0.28Вт/м 2 .K
  • Температура грунта 10 ° C.

Обратите внимание, что производитель должен указать значение u для изоляционных панелей. рассчитать это.

Для расчета нагрузки передачи мы будем использовать формулу

Q = U x A x (температура на выходе – температура на входе) x 24 ÷ 1000.

  • Q= тепловая нагрузка кВтч/день
  • U = значение изоляции U (это значение нам уже известно) (Вт/м 2 .K)
  • A = площадь поверхности стен, крыши и пола (мы рассчитаем это) (м 2 )
  • Temp in = температура воздуха внутри помещения ( ° C)
  • Temp out = температура снаружи температура воздуха (°С)
  • 24 = Часы в сутки
  • 1000 = перевод из Ватт в кВт.

Рассчитать «A» довольно просто, это просто размер каждой внутренней стены, так что вставьте числа, чтобы найти площадь каждой стены, крыши и пола.

сторона 1 = 6 м х 4 м = 24 м 2
сторона 2 = 6м х 4 м = 24 м 2
сторона 3 = 5 м х 4 м = 20 м 2
сторона 4 = 5 м х 4 м = 20 м 2
= 5 м x 6 м = 30 м 2
Пол = 5 м x 6 м = 30 м 2

Затем мы можем запустить эти числа в формулу, которую мы видели ранее, вам нужно будет рассчитать пол отдельно от стен и крыши, так как разница температур под полом отличается, поэтому теплопередача будет другой.

Стены и крыша

Q = U x A x (температура на выходе – температура на входе) x 24 ÷ 1000
Q = 0,28 Вт/м 2 .K x 113 м 2 x (30°C – 1°C) x 24 ÷ 1000
Q = 22 кВтч/день

[113 м 2 = 24 м 2 + 24 м 2 + 20 м 2 + 20 м 2 + 30 м 2 + 30 м 2 ]

Этаж

Q = U x A x (температура на выходе – температура на входе) x 24 ÷ 1000
Q = 0,28 Вт/м 2 .K x 30 м 2 x (10°C – 1°C) x 24 ÷ 1000
Q = 1.8 кВтч/сутки

Если пол не утеплен, вам потребуется использовать другую формулу, основанную на эмпирических данных .

Суммарный дневной прирост трансмиссионного тепла = 22 кВтч/день + 1,8 кВтч/день = 23,8 кВтч/день

Помните, что если ваша холодильная камера находится под прямыми солнечными лучами, вам также необходимо учитывать энергию солнца.

Загрузка продукта – обмен продуктами

Далее мы рассчитаем холодопроизводительность при обмене продуктов, которая представляет собой тепло, поступающее в холодильную камеру от новых продуктов, которые имеют более высокую температуру.

В этом примере мы будем хранить яблоки, мы можем найти удельную теплоемкость яблок, но помните, что если вы замораживаете продукты, то продукты будут иметь различную удельную теплоемкость при охлаждении, замораживании и переохлаждении, поэтому Нам нужно будет учесть это и рассчитать отдельно, но в этом примере мы просто охлаждаем.

Ежедневно поступает 4000 кг новых яблок с температурой 5°C и удельной теплоемкостью 3,65 кДж/кг°C.

Затем мы можем использовать формулу

Q = m x Cp x (ввод температуры – сохранение температуры) / 3600.

  • Q = кВтч/день
  • CP = удельная теплоемкость продукта (кДж/кг.°C)
  • m = масса новых продуктов каждый день (кг)
  • Temp enter = температура продуктов на входе ( °C)
  • Температура хранения = температура в хранилище (°C)
  • 3600 = перевести кДж в кВтч.

Расчет

Q = mx Cp x (температура на входе – температура на складе) / 3600
Q = 4000 кг x 3,65 кДж/кг·°C x (5°C – 1°C) / 3600.
Q = 16 кВтч/день

Загрузка продукта – Дыхание продукта

Далее мы вычисляем дыхание продукта, это тепло, выделяемое живыми продуктами, такими как фрукты и овощи.Они будут генерировать тепло, поскольку они все еще живы, поэтому мы охлаждаем их, чтобы замедлить их износ и сохранить их дольше.

Для этого примера я использовал 1,9 кДж/кг в день в качестве среднего, но эта скорость меняется со временем и в зависимости от температуры. В этом примере мы используем эмпирическое значение только для упрощения расчетов, поскольку эта охлаждающая нагрузка не считается критической. Если вам нужно рассчитать критическую нагрузку, вы должны использовать большую точность. В этом примере в магазине хранится 20 000 кг яблок.

Для расчета воспользуемся формулой

.

Q = m x соотв. / 3600

  • Q = кВтч/день
  • m = масса продукта в хранилище (кг)
  • resp = теплота дыхания продукта (1,9 кДж/кг)
  • 3600 = перевод кДж в кВтч.

Q = m x соотв. / 3600
Q = 20 000 кг x 1,9 кДж/кг / 3600
Q = 10,5 кВтч/день

Для раздела продукта мы суммируем обмен продукта 16 кВтч/день и дыхательную нагрузку 10.5 кВтч/день, чтобы получить общую нагрузку продукта 26,5 кВтч/день.

Внутренняя тепловая нагрузка – Люди

Далее мы рассчитаем внутренние нагрузки от людей, работающих в холодильной камере, так как люди выделяют тепло, и нам нужно это учитывать.

Предположим, что 2 человека работают в магазине по 4 часа в день, и мы можем посмотреть вверх и увидеть, что при этой температуре они будут выделять внутри около 270 Вт тепла в час.

Мы будем использовать формулу:

Q = люди x время x тепло / 1000

  • Q = кВтч/день
  • человек = количество людей внутри
  • время = продолжительность времени, которое они проводят внутри каждый день на человека (часы)
  • тепло = теплопотери на человека в час (Ватт)
  • 1000 просто преобразует ватт сколько кВт

Расчет:

Q = люди x время x тепло / 1000
Q = 2 x 4 часа x 270 Вт / 1000
Q = 2. 16 кВтч/сутки

Внутренняя тепловая нагрузка – Освещение

Затем мы можем рассчитать тепло, выделяемое освещением, это довольно просто сделать, и мы можем использовать формулу

Q= лампы x время x мощность / 1000

  • Q = кВтч/день,
  • лампы = количество ламп в холодильной камере
  • время = количество часов использования в день
  • мощность = номинальная мощность ламп
  • 1000 = преобразует ватты в кВт.

Если у нас есть 3 лампы по 100 Вт каждая, работающие 4 часа в день, расчет будет:

Q= лампы x время x мощность/1000
Q= 3 x 4 часа x 100 Вт/1000
Q= 1.2кВтч/день

Для общей внутренней нагрузки мы просто суммируем нагрузку людей (2,16 кВтч/день) и нагрузку освещения (1,2кВтч/день), чтобы получить значение 3,36кВтч/день.

Нагрузка оборудования – двигатели вентиляторов

Теперь мы можем рассчитать тепловыделение двигателей вентиляторов испарителя. Для этого мы можем использовать формулу:

Q = вентиляторы x время работы x мощность / 1000

  • Q = кВтч/день
  • вентиляторы = количество вентиляторов
  • время = часы ежедневной работы вентилятора (часы)
  • мощность = номинальная мощность двигателей вентиляторов (Ватт)
  • 1000 = конвертировать из ватт в кВт.

В этом испарителе для холодильной камеры мы будем использовать 3 вентилятора мощностью 200 Вт каждый и предполагаем, что они будут работать 14 часов в день.

Расчет:

Q = вентиляторы x время x мощность / 1000
Q = 3 x 14 часов x 200 Вт / 1000
Q = 8,4 кВтч/день

Нагрузка оборудования – двигатели вентиляторов

Теперь рассчитаем тепловую нагрузку, вызванную разморозкой испарителя. Для расчета воспользуемся формулой:

Q = мощность x время x циклы x эффективность

  • Q = кВтч/день,
  • мощность = номинальная мощность нагревательного элемента (кВт)
  • время = время работы оттаивания (часы)
  • циклы = сколько раз в день будет выполняться цикл оттаивания
  • эффективность = сколько % тепла будет передано в помещение.

В этом примере в нашей холодильной камере используется электрический нагревательный элемент мощностью 1,2 кВт, он работает по 30 минут 3 раза в день, и, по оценкам, 30% всей потребляемой энергии просто передается в холодильную камеру.

Q = мощность x время x циклы x эффективность
Q = 1,2 кВт x 0,5 часа x 3 x 0,3
Q = 0,54 кВтч/день

Тогда общая нагрузка на оборудование равна тепловой нагрузке вентилятора (8,4 кВтч/день) плюс тепловой нагрузке разморозки (0,54 кВтч/день), что, таким образом, равно 8,94 кВтч/день

Инфильтрационная загрузка

Теперь нам нужно рассчитать тепловую нагрузку от инфильтрации воздуха.Я собираюсь использовать упрощенное уравнение, но в зависимости от того, насколько критичен ваш расчет, вам может понадобиться использовать другие, более подробные формулы для достижения большей точности. Мы будем использовать формулу:

Q = изменения x объем x энергия x (температура на выходе – температура на входе) / 3600

  • Q = кВтч/день
  • changes = количество изменений объема в день
  • volume = объем холодильной камеры
  • energy = энергия на кубический метр на градус Цельсия
  • Temp out – температура воздуха снаружи
  • Temp in – это температура воздуха внутри
  • 3600, которую нужно просто перевести из кДж в кВтч.

Мы прикинем, что будет происходить 5 объемных воздухообменов в день из-за открытой двери, объем рассчитан на 120 м 3 , каждый кубический метр свежего воздуха обеспечивает 2 кДж/°C, воздух снаружи 30°C, а воздух внутри 1°C

Q = изменения x объем x энергия x (температура на выходе – температура на входе) / 3600
Q = 5 x 120 м 3 x 2 кДж/°C x (30°C – 1°C) / 3600
Q = 9,67 кВтч/ день

Суммарная холодопроизводительность

Для расчета общей нагрузки на охлаждение мы просто суммируем все рассчитанные значения.

Нагрузка на передачу: 23.8 кВтч/день
Нагрузка продукта: 26,5 кВтч/день
Внутренняя нагрузка: 3,36 кВтч/день
Нагрузка оборудования: 8,94 кВтч/день
Инфильтрационная нагрузка: 9,67 кВтч/день
Итого = 72,27 кВтч/день

Коэффициент безопасности

Затем мы также должны применить коэффициент безопасности к расчету, чтобы учесть ошибки и отклонения от проекта. Обычно для этого к расчету добавляют от 10 до 30 процентов, в этом примере я выбрал 20 %, так что просто умножьте охлаждающую нагрузку на коэффициент безопасности, равный 1.2, чтобы получить нашу общую холодопроизводительность 86,7 кВтч/день

Расчет холодопроизводительности

Последнее, что нам нужно сделать, это рассчитать холодопроизводительность, чтобы справиться с этой нагрузкой. Обычный подход состоит в том, чтобы усреднить общую ежедневную холодопроизводительность по времени работы холодильной установки. Для этого я рассчитываю, что устройство будет работать 14 часов в день, что довольно типично для такого размера и типа магазина. Таким образом, наша общая холодильная нагрузка в 86,7 кВтч/день, разделенная на 14 часов, означает, что наша холодильная установка должна иметь мощность 6.2кВт, чтобы удовлетворить эту охлаждающую нагрузку.

Разработка и испытание бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых или отключенных от сети мест

1.

Введение

Электричество было признано одной из важнейших потребностей современной жизни. Он должен быть надежным и доступным по цене во всем мире. Хотя производство электроэнергии с помощью возобновляемых источников энергии достигает значительно продвинутого уровня, поскольку электростанции на возобновляемых источниках энергии могут поставлять в сеть непрерывную электроэнергию с возможностью диспетчеризации (Boretti 2021) за счет интеграции методов искусственного интеллекта (Müller 2021), электроэнергия все еще не доступным примерно для 18% населения мира (Zubi et al.2016). Отсутствие электричества вызывает проблемы. По данным Программы ООН по окружающей среде (UN Environment Programme 2021), плохое хранение и недостаточная инфраструктура являются основными факторами, вызывающими порчу продуктов питания в Африке. Также сообщается, что послеуборочные потери могут достигать 50% из-за отсутствия холодильных камер и устойчивой инфраструктуры холодовой цепи, поскольку большинство фермеров проживает в сельской местности, где практически нет доступа к электричеству для питания холодильных цепей (Kuye 2021). ). Однако холодильные системы требуют стабильного сетевого электричества.Электрификация сети для недоступных районов поощрялась, но ее было трудно реализовать. Для удовлетворения потребностей в электрификации применение автономных солнечных фотоэлектрических (PV) систем значительно увеличилось из-за снижения стоимости технологии и влияния ископаемого топлива (Sider, Al-Maghalseh, and Alnather 2019). Чтобы избежать и уменьшить проблемы с порчей продуктов питания в Африке и развивающихся странах, холодильные системы на солнечной энергии могут быть подходящим решением.

Охлаждение на солнечной энергии можно разделить на системы с фотоэлектрическим и тепловым приводом, такие как абсорбционная холодильная система.Системы с фотоэлектрическим приводом имеют преимущества перед тепловыми системами с точки зрения использования пространства и экономической эффективности (Саджид и Бисер, 2021 г.). Хотя система охлаждения с абсорбцией теплового пара также может использовать любое отработанное тепло для холодильных установок, система охлаждения с использованием фотоэлектрических модулей лучше подходит для сельской местности. Аммари и Ата (Бани Ата и Аммари, 2015) сравнили две холодильные системы и пришли к выводу, что обе системы являются экономически эффективными, но система сжатия пара с фотоэлектрическим приводом ниже по общей стоимости единицы продукции, менее громоздка, легкодоступна на рынке, проще и требует меньше затрат. поддержание.Увеличение использования солнечных фотоэлектрических систем во всем мире из-за снижения стоимости фотоэлектрических систем показывает, что система сжатия пара с использованием фотоэлектрических систем является одним из наиболее подходящих решений для мест с высоким солнечным излучением, особенно для небольших холодильных систем, используемых для продуктов питания и лекарств (Aste, Del Pero и Leonforte). 2017). Альвашде и др. (2019) провели экономическое сравнение парокомпрессионной системы с фотоэлектрическим питанием и пароабсорбционной холодильной системы, приводимой в действие солнечными коллекторами с вакуумными трубками. Они пришли к выводу, что фотоэлектрическая система имеет больше преимуществ с точки зрения экономической эффективности. Другие исследования также показали, что фотоэлектрическая технология требует очень низких затрат на техническое обслуживание и ремонт, что делает эту технологию в эксплуатации одним из самых недорогих вариантов (Sharma 2011; Kumar and Kumar 2016; Su et al. 2020). Согласно обзору литературы, холодильная система с солнечным фотоэлектрическим приводом имеет многообещающие преимущества перед сорбционными холодильными системами с тепловым приводом; таким образом, это исследование направлено на разработку недорогой холодильной установки для хранения продуктов питания и лекарств в отдаленных и сельских районах, где электросеть ненадежна.

Что касается материалов для фотоэлектрических элементов, были рассмотрены элементы на основе поликристаллического кремния, которые широко используются в производстве модулей и являются менее дорогими материалами на рынке (Fraunhofer 2016). Хотя их эффективность преобразования электроэнергии ниже по сравнению с монокристаллическими элементами, их экономическая эффективность сделала их самыми популярными элементами на мировом рынке. Поскольку предлагаемое исследование направлено на разработку экономически эффективной установки, выбрана солнечная фотоэлектрическая панель поликристаллического типа.

В литературе можно найти несколько исследований, посвященных холодильным системам с фотоэлектрическими батареями.Моди и др. (Modi et al. 2009) экспериментально исследовали производительность холодильника с компрессором переменного тока, работающего от фотоэлектрических модулей. Они сообщили, что коэффициент полезного действия (COP) может быть получен равным 2,102 при температуре окружающей среды 42°C. Гупта и др. (Гупта, Бхатнагар и Матхур, 2014 г.) провели моделирование 50-литрового холодильника переменного тока, чтобы определить оптимальную фотоэлектрическую мощность и толщину изоляции. Они обнаружили, что для работы холодильника с толщиной стенки 50 мм требуется панель мощностью 200 Вт.Опоку и др. (Opoku et al. 2016) провел эксперимент с использованием компрессора постоянного тока и компрессора переменного тока в качестве разных случаев охлаждения с использованием фотоэлектрических модулей. Они представили, что система охлаждения постоянного тока связана с меньшим потреблением энергии и более высокой экономической эффективностью по сравнению с охлаждением переменного тока.

Системы накопления тепловой энергии использовались во многих областях, таких как электростанции (Boretti 2021), процессы сушки овощей (Pankaew et al. 2020) и холодильные системы. В приложениях используются хранилища охлажденной воды, системы генерации льда и динамические системы хранения холода, в которых используются материалы с фазовым переходом (PCM) (Fang, Tang, and Cao 2016).Использование PCM в системе охлаждения можно найти в литературе, поскольку PCM имеют различные преимущества в производительности и эксплуатации системы. Преимуществами являются температурная стабильность, увеличенное время простоя компрессора, более высокая температура испарения и более низкая температура конденсации, что означает лучшую эффективность охлаждения. Оро и др. (Oró et al., 2012) исследовали емкость хранения PCM в морозильной камере в периоды отключения электроэнергии. Они показали, что температура остается ниже при размещении ПКМ по сравнению со случаем без ПКМ.Йилмаз и др. (Йилмаз, Манкухан и Йылмаз, 2020) наблюдали влияние расположения ПКМ в шкафу и обнаружили, что размещение на полках поддерживает более однородную температуру шкафа и приводит к экономии энергии. PCM помещали в разные места холодильника, например, Azzous et al. (Azzouz, Leducq, and Gobin 2009) использовали PCM на задней стороне испарителя, и они обнаружили, что интеграция PCM снижает количество циклов включения/выключения компрессора, увеличивает COP системы на 5–15% и сохраняет холод в холодильнике на дополнительные 5–9 часов.Зонненрейн и др. (Sonnenrein et al. 2015) использовали PCM на конденсаторе холодильника для повышения производительности системы. Они сообщили, что энергопотребление было снижено до 10%. Лю и др. (Liu et al. 2017) использовали PCM в камерах для свежих продуктов и морозильных камерах холодильника и тестировали режимы управления вне пиковой нагрузки и в обычном режиме. Они показали, что использование PCM увеличивает потребление энергии в непиковый период при использовании в морозильной камере; однако при нормальной работе использование PCM в шкафу снижает потребление.Недавно Картикеян и соавт. (Karthikeyan et al. 2020) экспериментально исследовали работу холодильника с расположением PCM в разных местах (например, в шкафу, морозильной камере и змеевике конденсатора). Их основной вывод заключается в том, что размещение ПКМ снижает колебания температуры в холодильнике. Модификация ПКМ снижает колебания температуры в шкафу на 0,4°С. В таблице 1 показано размещение ПКМ в холодильниках и их положительный вклад. Помимо использования в шкафах и конденсаторах, Bakhshipour et al.(Бахшипур, Валипур и Пахамли, 2017 г.) обнаружили РСМ с температурой плавления 21°C на линии охлаждения между конденсатором и расширительным клапаном. Они сообщили, что КПД увеличился на 9,58%. Возможные преимущества использования PCM в холодильниках можно найти в хорошо структурированном обзорном документе, написанном Omara et al. (Омара и Мохаммедали, 2020 г.).

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано в сети:
10 октября 2021 г.

производительность холодильника на солнечных батареях с тепловыми аккумуляторами. Бахлул и др. (Эль-Бахлул, Али и Оокавара, 2015 г.) экспериментально исследовали производительность холодильника на солнечной энергии. Они тестировали устройство в течение 23 дней и объявили, что при установке температуры 0 °C среднее значение КПД равно 1.22. Кока-Ортегон и др. (Coca-Ortegón et al. 2019) проверили производительность фотоэлектрического холодильника с PCM, температура плавления которых составляет 5°C и 9°C. Они установили плиты из ПКМ на испаритель для увеличения холодоемкости и пришли к выводу, что, помимо преимуществ, использование более толстых плит из ПКМ увеличивает время работы компрессора и энергопотребление. Хан и др. (Хан, Афроз и Карим, 2017) исследовали влияние использования ПКМ на изменение температуры во время открывания двери и в периоды отключения электроэнергии.Они пришли к выводу, что PCM может устранить быстрое повышение температуры и поддерживать температуру в желаемом диапазоне в течение 2 часов. В холодильных системах обычно используются хладагенты R134a и R600a, учитывая энергоэффективность и низкий потенциал глобального потепления. В представленном исследовании используется миниатюрный компрессор постоянного тока, подходящий для R134a, как это было предложено его производителем. Эларем и др. (Elarem et al. 2017) провели экспериментальное исследование бытового холодильника, работающего на хладагенте R134a, с интегрированным в корпус теплообменником PCM.Их результаты показывают, что COP увеличивается на 8% при использовании PCM. Гете и др. (Geete, Singh, and Somani, 2018) провели экспериментальное исследование с использованием ПХМ в испарителе, в результате чего было достигнуто улучшение КПД до 20 %.

Литературные исследования показывают, что холодильники с фотоэлектрическим приводом и использование PCM в холодильной системе дают многообещающие результаты. Таким образом, это исследование направлено на то, чтобы представить устойчивый и доступный холодильник для слабых / автономных условий. Это может быть достигнуто с помощью подходящего хранилища PCM, доступной изоляции и высокопроизводительного компрессора и конденсаторных блоков.В отличие от литературных исследований, миниатюрный холодильник и второй контур жидкости использовались путем подключения ребристого теплообменника в холодильной камере. Поскольку устройство предлагается для развивающихся стран, не имеющих доступа к электричеству или в условиях слабой сети, проводится сравнение стоимости с коммерческими продуктами на рынке. Помимо лабораторных испытаний, в Гане были проведены полевые испытания для оценки производительности микрокомпрессора постоянного тока и влияния модификации конденсатора. Статья организована следующим образом: экспериментальная установка и методика, конструкция теплообменника с ребристыми трубами, выбор ПКМ, испытания экспериментальной установки в лаборатории и прототипа холодильника на месте в реальных погодных условиях и результаты модификации конденсатора.

2. Экспериментальная установка

Предлагаемая разработка установки рассматривается в трех частях, а именно: холодильная камера, парокомпрессорная установка и блоки ПКМ. На рис. 1 показана важность использования ПКМ в холодильнике с частотой отключения электроэнергии в месяц и средней продолжительностью отключения электроэнергии в разных странах (Всемирный банк, 2019 г.). Как видно, при 8-часовом отключении электроэнергии холодную температуру должны обеспечивать холодильные установки ПКМ. Можно предположить, что дневные отключения электроэнергии могут быть дополнены фотоэлектрическими солнечными батареями; таким образом, целью является 8-часовое хранение в холодильнике.Рис. -условия электроснабжения в некоторых развивающихся странах (Всемирный банк, 2019 г.)

рынок, внутренний объем холодильников варьируется от 100 литров до 250+ литров в зависимости от количества человек в семье.Для шкафа-холодильника выбирается ящик размером 47×112×47 см, который подойдет для многих семей. Камера хорошо изолирована, чтобы свести к минимуму приток тепла из помещения. В качестве изоляции для изготовления холодильного шкафа используется высокоэффективный полиуретановый материал. Каркас деревянной конструкции, покрытый утеплителем, придает шкафу жесткость.

Парокомпрессор приспособлен для охлаждения. Наиболее распространенные холодильные системы состоят из четырех основных компонентов: компрессора, конденсатора, расширительного устройства и испарителя.Компрессор повышает давление и температуру рабочей жидкости. Далее происходит отвод тепла, и газовая фаза рабочего тела переходит в жидкое состояние в конденсаторе. После этого давление и температура хладагента снижаются расширительным устройством (капиллярной трубкой). Холодный хладагент поглощает тепло из охлаждаемого помещения и охлаждает его, а через испаритель переходит в газообразное состояние. В этом исследовании для циркуляции теплоносителя (HTF) (гликолевой воды) между испарителем холодильного агрегата и теплообменником в холодильном шкафу используется контур вторичной жидкости. Исследование направлено на разработку доступного холодильника с усовершенствованной системой PCM с использованием коммерчески доступного недорогого миниатюрного холодильного агрегата с питанием от постоянного тока для стран, расположенных к югу от Сахары. Корпус холодильника может быть образован недорогим изоляционным материалом и недорогим эффективным ребристым трубчатым теплообменником, в то время как вторичный контур жидкости соединяет теплообменник с миниатюрной холодильной установкой постоянного тока. В качестве испарителя холодильника выбран пластинчатый испаритель. Схематический вид компонентов холодильной системы показан на рисунке 2.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

Рис. 2. Схема микрокомпрессорной парокомпрессионной системы

В этой миниатюрной холодильной системе используется микрокомпрессор постоянного тока и эффективные теплообменники.Он может обеспечивать мощность охлаждения 100–400 Вт в диапазоне температур испарения от −18°C до 30°C. В чиллере в качестве хладагента используется R134a.

Микрокомпрессор имеет номинальное напряжение 12 В постоянного тока, что делает его пригодным для фотоэлектрических приложений. Кроме того, холодильная система имеет блок управления мощностью для регулировки частоты компрессора при колебаниях напряжения. Диапазоны напряжения и тока указаны как 9–16 В и 1–9 А соответственно. Рабочий объем компрессора 1.9 см 3 с номинальной холодопроизводительностью 245 Вт и номинальной потребляемой мощностью 85 Вт.

Испаритель представляет собой пластинчатый теплообменник из нержавеющей стали, а конденсатор представляет собой ребристо-трубчатый теплообменник. Вентилятор конденсатора также требует электропитания 12 В. Краткое описание технических характеристик продукта приведено в Таблице 2.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

Таблица 2. Паспорт чиллера и характеристики хладагента и вторичной жидкости

Парокомпрессионная холодильная установка размещена в верхней части отсека; теплообменник с ребристыми трубами, усиленный PCM, улучшает охлаждение внутри камеры. HTF циркулирует между ребристым трубчатым теплообменником и испарителем холодильника. Предлагаемая схема системы представлена ​​на рисунке 3.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/отключенных от сети мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано в сети:
10 октября 2021 г.

шкаф-холодильник

Шкаф-холодильник выбран в виде ящика размером 47 × 112 × 47 см и толщиной 5 см. Внутри коробки размещен оребренный трубчатый теплообменник. Для теплообменника с шагом 4 были выбраны ребра размером 7,5×7,5 см при толщине 0,4 мм.5 мм. Общая длина теплообменника может быть определена по рассчитанной достаточной скорости теплопередачи.

Для расчета коэффициента теплопередачи необходимо определить эффективность ребер. Унал и др. (Унал, Эрдинк и Кутлу, 2017) использовали эффективность ребер как 0,73 в своем исследовании системы воздушного охлаждения. Однако КПД зависит от размеров и конфигурации теплообменника; таким образом, его необходимо пересчитывать для каждой геометрии ребра. Для определения эффективности ребер было проведено исследование вычислительной гидродинамики (CFD).Для алюминиевых ребер температура на стороне воздуха и коэффициент теплопередачи принимаются равными 8°C и 5 Вт/м 2 K соответственно. Жидкость внутри трубы имеет температуру -2°C и коэффициент теплопередачи 380 Вт/м 2 К. На рис. 4 показан контур температуры на ребре. По результатам КПД оребрения составляет 0,93.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021

Рисунок 5.Изменение скорости теплопередачи в зависимости от количества ребер (a) и расхода теплоносителя (b)

Скорость теплопередачи из помещения в шкаф рассчитывается по уравнению (8). Uобщий включает коэффициенты теплопередачи наружных стен и внутренних стен и коэффициенты теплопроводности стен, включая теплоизоляцию. (8) Q˙gain=Acabin⋅Uобщий⋅(Комната − Tair)(8)

На основании расчета теплопритока максимальное ожидаемое тепловыделение составляет около 20 Вт. Таким образом, минимально необходимая теплопередача должна составлять 20 Вт в для поддержания холодной температуры внутри шкафа.Поэтому для теплообменника выбирают 180 ребер.

4. Выбор модуля PCM

В этом разделе представлены результаты работы по определению модуля PCM, который будет интегрирован в устройство, чтобы увеличить время, в течение которого корпус остается при оптимальной для применения температуре. Используемые PCM в холодильных установках можно разделить на органические, неорганические и эвтектические PCM. Органические ПКМ имеют углеродсодержащий состав; неорганические ПКМ можно классифицировать как гидраты солей и металлические ПКМ (Bista et al.2018). Эвтектические ПКМ представляют собой два или более органических или неорганических компонента, объединенных в одно вещество (Омара и Мохаммедали, 2020). Каждый тип PCM имеет свои преимущества и недостатки; таким образом, был проведен отбор ПКМ. При рассмотрении применения в этом исследовании плиты ПКМ будут размещены на полках в холодильнике. Ввиду отсутствия контакта ПКМ со стенкой испарителя, температуру плавления ПКМ необходимо выбирать с учетом минимальной и максимальной температуры воздуха в холодильнике во время работы.Это соображение необходимо для подзарядки модулей PCM при включенном холодильном агрегате. Поскольку предлагаемая установка не имеет морозильной секции, исключаются ПХМ с температурами ниже нуля, а заданный диапазон температур плавления ПХМ поддерживается на уровне от 2°C до 5°C. В литературных исследованиях также использовались аналогичные диапазоны температур в шкафах для свежих продуктов. По данным основного поставщика ПКМ в Великобритании, компании PCM Products Ltd, были предложены ПКМ солевого и парафинового типа, которые готовы к коммерциализации и относительно дешевле, безопаснее и т. д.Для получения дополнительной информации об PCM для различных приложений или PCM, находящихся на стадии разработки, читателям предлагаются полезные статьи (Mastani Joybari et al. 2015; Selvnes et al. 2020; Du et al. 2017).

PCM был выбран из различных продуктов гидратов солей и парафинов, которые были произведены, протестированы и оценены. PCM необходимо выбирать с учетом таких факторов, как технические характеристики, экономическая целесообразность и безопасность. Выбранный PCM влияет на общую недельную/автономную эффективность устройства.При выборе ПКМ учитывались следующие критерии: малый диапазон температур фазового перехода, высокая объемная теплоемкость, равномерное замерзание и плавление с минимальным переохлаждением при выпуске, нетоксичность, негорючесть, неопасность, коррозионная стойкость, низкая стоимость и доступность. . Подходящий кандидат PCM должен соответствовать как можно большему количеству критериев.

Чтобы определить, какие из доступных PCM являются наиболее подходящими, PCM на основе гидратов солей и парафинов были протестированы с помощью анализа дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) и водяной бани для определения потенциала накопления тепловой энергии каждого материала-кандидата в лаборатории в PCM. ООО “Продукт” (https://www.pcmproducts.net). Анализ DSC показал, что PCM на основе гидратов солей не подходят для этого применения, поскольку результаты имели широкий пик и значительное низкотемпературное плечо, указывающее на PCM с большой разницей между температурами замерзания и плавления. Испытание в водяной бане также показывает переохлаждение и очень широкую область фазового перехода на рис. 6(а). Это подтверждает, что эти PCM не подходят для данной системы. Поэтому были протестированы органические ПКМ. На рис. 6(b) показаны тепловые характеристики выбранного модуля PCM PlusICE A4.Он имеет узкую зону фазового перехода, но имеет небольшое переохлаждение. Этим переохлаждением можно пренебречь, и оно не должно оказывать существенного влияния на PCM-кандидата. Рис. результаты эксплуатационных испытаний PCM с водяной баней, которые проводились в компании PCM Products Ltd

Рисунок 6.Результаты испытаний тепловых характеристик ПКМ с водяной баней, которые были получены в компании PCM Products Ltd

. Поэтому для испытаний был выбран органический ПКМ PlusICE A4, который имеет температуру плавления 4°C. Свойства PCM приведены в Таблице 3.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021

Таблица 3.Теплофизические свойства воды, плюс гидратированная соль ICE S5 и плюс ICE органический A4 (материалы с фазовым переходом 2020)

5. Конструкция системы

В соответствии с предоставленной информацией и проектными соображениями установка была создана в Университете Ноттингема. лаборатории. Парокомпрессионная система была приобретена из коммерческих источников. Теплообменник сконструирован и установлен в шкафу. Трубки теплообменника подключены к циркуляционному насосу, а также теплоноситель проходит через испаритель парокомпрессорной установки.Холодильный агрегат размещается в верхней части шкафа. Фотографии экспериментальной установки представлены на рис. 7. Источник питания постоянного тока подключен к панели управления, чтобы представить входную мощность солнечного коллектора. Рис. установка экспериментального холодильника с миниатюрной холодильной установкой

Рисунок 7.Установка экспериментального холодильника с миниатюрной холодильной установкой

Для проверки работоспособности микрокомпрессора, модифицированного конденсатора и накопительного потенциала ПКМ в реальных условиях в Совете по научным и промышленным исследованиям был установлен испытательный стенд – Испытательный зал Института промышленных исследований (CSIR-IIR) в Гане. Компоненты, которые должны быть интегрированы в холодильник (блоки PCM и микрокомпрессор), были доставлены из Великобритании в Гану для сборки. IIR в Гане впоследствии приобрел 45-литровый холодильник для проведения предписанных испытаний.На рис. 8(а) показаны места измерения температуры в холодильнике. На рис. 8(b) показана замена компрессора микрокомпрессором, а на рис. 8(c) показана одна из испытательных партий бутылок с водой и пакетов PCM. В следующем разделе сравниваются измеренные температуры обычного холодильника и холодильника с микрокомпрессором.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

Рисунок 10. Изменение температуры воды и поверхности ПКМ (шесть контейнеров ПКМ, одна бутыль для воды, компрессор: выключен)

что температура контейнера с ПХМ остается неизменной в течение 1 часа.Температура воды снижается в течение периода испытаний с 12°C до 9°C из-за холодного хранения, но температура воздуха немного повышается через 1 час, так как ПКМ поглощает максимальное скрытое тепло, и его температура также увеличивается. Хотя температура ПКМ ниже, чем воздуха, повышение температуры в ПКМ снижает скорость теплопередачи от воздуха к ПКМ.

В следующем эксперименте в коробку помещали только бутылки с водой (всего 1,5 литра); измеренные температуры приведены на рисунке 11. Температуры регистрировались в течение 4 часов.Компрессор холодильника работал первые 2 часа, затем компрессор выключался. Из рисунка видно, что температура воздуха снижается с 13°С до 8°С, а температура бутылки с 14°С до 11°С. После выключения компрессора температура воздуха повышается до 13°С, но температура воды в бутылке увеличивается только на 1°С по истечении 2 часов.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021

Рисунок 12.Сравнение температур холодного воздуха в шкафах с PCM и без них

На рис. 13 показана температура витрины для свежих продуктов в разных местах расположения PCM в период отключения компрессора. Как упоминалось ранее, для тестирования использовались две упаковки PCM, и в первом тесте обе упаковки были помещены в сторону морозильной камеры. Во втором испытании одна из упаковок PCM была помещена в шкаф для свежих продуктов. Эксперимент проводился в течение 5 часов, измерялась температура холодного воздуха. Из рисунка видно, что температура воздуха в первом испытании увеличивается больше по сравнению со вторым испытанием.Этот эффект был получен от одной упаковки PCM, помещенной в пищевой контейнер. В конце испытания температура воздуха достигает 15°C. Эта температура выше, чем нормальная рабочая температура, но эта температура является температурой воздуха, а температура пищи ниже, чем температура воздуха. Причем температура во втором случае была измерена как 12,5°С. Таким образом, результаты показывают, что расположение ПКМ влияет на необходимое время для порчи пищевых продуктов в периоды отключения питания.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

Рисунок 15. Сравнение потребляемой мощности

6.4. Полевые испытания 45-литрового холодильника с модифицированным конденсатором в Гане

Конденсатор 45-литрового холодильника в Гане был модифицирован, как описано в разделе 6.3, и протестирован. На рис. 16 приведены измеренные температуры на выходе из нормального и модифицированного конденсатора. Температура на выходе немодифицированного конденсатора колеблется от 55°C до 58°C при средней комнатной температуре 30°C.Измеренная температура на выходе из модифицированного конденсатора составляет около 40°C, что указывает на более низкую температуру конденсации и, следовательно, приводит к снижению потребления электроэнергии. Суточная потребляемая мощность составила 0,9 кВтч при нормальной работе холодильника и 0,84 кВтч при работе модифицированного конденсатора. Рис. 16.Температура на выходе из холодильника с немодифицированным и модифицированным конденсатором соответственно

Рисунок 16. Температура на выходе из холодильника с немодифицированным и модифицированным конденсатором соответственно

6.5. Полевые испытания 45-литрового модифицированного холодильника с микрокомпрессором постоянного тока в Гане

Микрокомпрессор был установлен в 45-литровом холодильнике, и для тестирования компрессора был подключен источник питания. На рис. 17 показана температура на выходе из конденсатора и температура холодного воздуха для случаев без PCM и с PCM.Поскольку конденсатор был модифицирован, его температура на выходе колеблется между 40°C и 37°C. В случае без PCM температура шкафа снижается быстрее, чем в случае с PCM. Однако первый период охлаждения эксперимента с использованием PCM занимает много времени, около 4 часов, для достижения заданной температуры. Пакеты Liquid PCM вызывают такой длительный период работы компрессора; поскольку ПКМ также охлаждаются, их высокая скрытая теплоемкость приводит к увеличению времени охлаждения. Колебания температуры показывают, что установленный микрокомпрессор может успешно обеспечивать охлаждение системы в нужных диапазонах температур. Рис. Результаты для холодильника с микрокомпрессором

Рисунок 17. Результаты испытаний для холодильника с микрокомпрессором

7. Анализ экономической эффективности предлагаемого бытового холодильника с усовершенствованным PCM

Разбивка стоимости компонентов системы показана в таблице 4.Цифры основаны на результатах анализа рынка. Чтобы сделать хорошее сравнение предлагаемой установки, был использован коммерческий холодильник с фотоэлектрическим приводом в Гане. Продукт стоит 724 доллара США, включая фотоэлектрический коллектор мощностью 250 Вт, контроллер на 20 А и аккумулятор (PV-холодильник 2021). Предлагаемая система не имеет батареи, так как использование ПКМ может сохранять холод в ночное время. В таблице 4 показана разбивка стоимости системы. Общая стоимость оказывается равной 451 доллару, когда все товары покупаются по рыночной цене. Калькуляция показывает, что предлагаемая единица на 37% дешевле аналогичного продукта.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi. org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

Таблица 4. Резюме разбивки стоимости системы

8. Выводы

В статье приведены этапы разработки устойчивого и доступного холодильного агрегата для сельской местности. Для достижения целей статьи были проведены хранение ПКМ, эффективная модификация конденсатора и использование эффективных микрокомпрессоров.Лабораторные испытания и полевые испытания были проведены в лаборатории Ноттингемского университета и в испытательной лаборатории CSIR-IIR в Гане соответственно. Миниатюрная холодильная установка с компрессором постоянного тока была соединена с ребристым трубчатым теплообменником в холодильном шкафу через вторичный контур жидкости. Поскольку этот холодильный агрегат с усовершенствованным PCM предлагается для развивающихся стран, не имеющих доступа к электричеству или слабой сети, было проведено сравнение стоимости с коммерческими продуктами на рынке, и было обнаружено, что система может быть построена на 37% дешевле, чем стандартная. коммерческий продукт.

В миниатюрном холодильнике используется компрессор постоянного тока с регулируемой скоростью, который был адаптирован для работы с фотоэлектрическими коллекторами. Теплообменник с ребристыми трубками был рассчитан на поддержание температуры в шкафу в желаемом температурном диапазоне. Плиты ПКМ были размещены внутри шкафа для поддержания низкой температуры во время отключения холодильника. Результаты испытаний можно обобщить следующим образом:

  • Параллельно литературным исследованиям, использование ПКМ на полках снижает колебания температуры внутри прилавка для свежих продуктов.

  • Результаты лабораторного эксперимента показывают, что добавление пакетов PCM в холодильник может поддерживать желаемую температуру в холодильнике в течение более длительного времени, чтобы покрыть средний период отключения электричества.

  • Были проведены испытания модификации конденсатора, и для снижения температуры конденсатора на конденсаторе системы использовалась алюминиевая фольга со смоченным фитилем.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Рисунок 2. Схема микрокомпрессорной парокомпрессионной системы

Рис. 3. Схема устройства

данные условия. Число Нуссельта для ламинарного потока дается для развивающихся условий потока как (Cengel 2003): (1) Nu=3,66+0,065⋅Di/Lтруба⋅Re⋅Pr1+0,04⋅Di/Lтруба⋅Re⋅Pr2/3(1)

где Di и Lpipe — внутренний диаметр и длина медной трубы соответственно.Re указывает число Рейнольдса, а Pr представляет собой число Прандтля. Коэффициент теплопередачи можно найти из числа Нуссельта по уравнению (2): (2) Nu=hi⋅DikHTF(2)

, где hi — коэффициент теплопередачи в трубе, kHTF — теплопроводность теплопроводности. Передаваемое тепло рассчитывается по общему тепловому сопротивлению, которое состоит из внутреннего сопротивления трубы, стенки и со стороны воздуха. Предполагается, что теплопередача ho со стороны воздуха составляет 5 Вт/м 2 К, а эффективная площадь теплопередачи рассчитывается по уравнению(3): (3) Ae=Abare+ηfin⋅Afin(3)

Abare – площадь поверхности трубы без ребер, ηfin – эффективность ребер, Afin – площадь поверхности ребер. Площади рассчитываются по уравнению (4) и уравнению (5): (4) Abare=π⋅Do⋅Lpipe−n⋅π⋅Do⋅sfin(4) (5) Afin=2⋅n⋅a⋅b−π4 ⋅Do2+sfin⋅b⋅4⋅n(5)

где Do — внешний диаметр трубы, n — количество ребер, sfin — толщина ребра. a и b — длина и ширина ребра соответственно. Общее тепловое сопротивление рассчитывается по уравнению. (6): (6) Rtotal=1hi⋅Ai+swkw⋅Am+1ho⋅Ae(6)

где kw и sw – теплопроводность трубы и толщина трубы соответственно.Am представляет собой логарифмическую среднюю площадь и рассчитывается по уравнению. (7): (7) Am =Ao−AilnAoAi(7)

Применяя данные уравнения, можно найти скорость теплообмена по разности температур. Длина трубы зависит от количества ребер; таким образом, количество ребер можно рассчитать в соответствии с требуемой скоростью теплопередачи.

При использовании заданной эффективности ребер на рис. 5(a) показано влияние количества ребер на скорость теплопередачи; на рисунке также показаны различные перепады температур воздуха и теплоносителя, которые обозначены как ΔT.Поскольку температура воздуха в холодильнике меняется со временем, нагрузка на охлаждение также меняется. Однако расход теплоносителя также оказывает влияние на теплопередачу. На рис. 5(b) показано изменение теплопередачи в зависимости от расхода теплоносителя. Рис. изменение скорости переноса в зависимости от количества ребер (а) и расхода теплоносителя (б)

-компрессор и блоки PCM для испытаний на месте в Гане

6. Результаты и обсуждения

6.1. Лабораторные испытания прототипа экспериментального холодильника

Испытания системы направлены на наблюдение за изменением температуры прототипа и определенных компонентов.Термопары типа К были размещены внутри шкафа в различных местах. Для записи показаний температуры с помощью термопар типа SevenK использовался 16-канальный регистратор данных. Заявленная производителем точность составляет 0,05%. Потребляемая мощность измерялась подключаемым счетчиком электроэнергии с точностью измерения ±2%. При проведении экспериментов рассматривались разные случаи. Данные испытаний для каждого случая приводятся отдельно, затем проводятся сравнения.

Первое испытание было проведено для наблюдения за изменением температуры во времени в прототипе и на поверхности теплообменника.Поскольку CFD-анализ показал, что температура на поверхности оребрения может быть на 3–4°C выше, чем температура HTF, тест даст информацию о температуре испарения охлаждающего устройства. Во время испытаний прототип был пуст, чтобы исключить явную и скрытую теплоемкость контейнеров. На рис. 9 показано изменение температуры во времени. При температуре в помещении около 20°С температура воздуха в боксе остается на уровне 8°С, а температура поверхности теплообменника варьировалась в пределах 3°С.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано в Интернете:
10 октября 2021 г.

шкаф (без контейнеров для ПКМ, без бутылок для воды, компрессор: включен)

ПКМ были залиты в пластиковые контейнеры; масса каждого контейнера 0,3 кг. Во втором эксперименте проверялась работоспособность заряженных ПКМ. Когда холодильник был выключен, измерялась температура; изменение во времени показано на рисунке 10.Рис. изменение температуры воды и поверхности ПКМ (шесть контейнеров ПКМ, одна бутылка для воды, компрессор: выключен)

три бутылки с водой, компрессор: двухпозиционный)

6.2. Полевые испытания влияния использования пакетов PCM в обычном 45-литровом холодильнике в Гане

расположение внутри холодильника для определения пространственного распределения температуры внутри холодильника. Во время испытаний дверцы холодильника открывались для имитации реальных условий. Термопары крепились скотчем на стены, висели в воздухе, на поддоне и на входной трубе испарителя внутри холодильника. Снаружи холодильника термопары были прикреплены к входному и выходному патрубку компрессора, выходному патрубку конденсатора и датчику температуры окружающей среды. Регистратор данных был настроен на запись показаний температуры с интервалом в 1 минуту. Термопары были подключены к регистратору данных, а затем к различным областям внутри и снаружи системы.В каждом испытании в шкаф помещали 4 литра воды для представления тепловой массы. Для некоторых экспериментов также были размещены две упаковки ПКМ. На рис. 12 показаны температуры холодного воздуха в корпусах с PCM и без него в шкафу. Основное отличие заключается в максимальной и минимальной температурах. Поскольку ПКМ имеет температуру плавления 4°C, во время испытания происходит непрерывная передача тепла от воздуха к ПКМ и от ПКМ к воздуху. При температуре воздуха ниже 4°C ПКМ поглощает тепло из воздуха, что не позволяет температуре воздуха быстро снижаться.Разница температур между минимальной и максимальной точками также немного меньше в случае PCM. Можно сделать вывод, что размещение ПКМ в шкафу приводит к несколько более высокой температуре воздуха в период заряда ПКМ.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

Рисунок 12. Сравнение температур холодного воздуха в корпусах ПКМ и без них

различные позиции PCM (вне сети)

6.3. Лабораторные испытания прототипа экспериментального холодильника с модификацией конденсатора

Одной из задач данной статьи является улучшение характеристик холодильной системы.Для решения этой проблемы необходимо снизить энергопотребление. Одной из основных проблем обычных холодильных конденсаторов является их медленный процесс охлаждения из-за малой скорости воздуха у поверхности конденсатора и его относительно высокой (комнатной) температуры. Это приводит к плохой теплоотдаче; в результате повышается температура конденсатора и увеличивается потребление электроэнергии компрессором при низком КПД холодильника. Для решения этой ключевой проблемы предлагается конструктивный подход, который позволил бы увеличить поверхность теплопередачи конденсаторного блока.

Аналогичная идея с тепловой трубой может быть применена для модификации конденсатора. Влажная одежда покрыта алюминиевой фольгой, а края заклеены в виде полоски. Длинные алюминиевые мешки с фитилем и водой улучшают передачу тепла. Эти алюминиевые полоски можно прикрепить к ребрам или трубкам конденсатора. Таким образом, можно получить дополнительную площадь теплообмена. Поскольку прототип конденсатора холодильника имеет теплообменник с фанкойлом, к трубкам были прикреплены небольшие полоски влажной ткани, чтобы обеспечить охлаждение за счет испарения.В разделе лабораторных испытаний приведены четыре набора данных. Были измерены и представлены на рисунках температура воздуха в холодильнике, температура на выходе из конденсатора и потребляемая мощность.

Первое испытание было проведено, когда конденсатор не был модифицирован, чтобы показать характеристики обычного холодильника. На Рисунке 14 показаны измеренные значения температуры в обычном и модифицированном блоках. Поскольку в холодильнике есть термостат, компрессор останавливается, когда температура воздуха падает до установленной температуры.Во время теста температура на выходе конденсатора достигает 45°C, а потребление электроэнергии начинается с 70 Вт и снижается до 64 Вт. Что касается модифицированных результатов конденсатора, температура на выходе конденсатора достигает максимума 36 °C, а потребление энергии начинается с 50 Вт и заканчивается на 58 Вт. Время отключения компрессора в этих случаях разное, поскольку начальная температура камеры при испытании модифицированного конденсатора была немного выше, поскольку испытания проводились в разное время.

Разработка и испытания бытового холодильника с улучшенным PCM с использованием миниатюрного компрессора постоянного тока для слабых/автономных мест https://doi.org/10.1080/15435075.2021.1984244

Опубликовано онлайн:
10 октября 2021 г.

чтобы сделать хорошее сравнение потребляемой мощности, рисунок 15 дан для различных уровней насыщения тканей. На рисунке сравниваются четыре набора данных: от случая без модификации до случая с насыщенной тканью.Для каждого случая количество содержания воды увеличивается, а потребляемая мощность снижается. Наглядно видно, что эта модификация конденсатора значительно снижает энергопотребление по уровню насыщения. На рисунке показано, что энергопотребление может быть снижено на 26% за счет модификации конденсатора. 15Сравнение потребляемой мощности