Для розрахунку робочого циклу установки необхідно знати кількість холодоагенту, який циркулює в системі. З цією метою визначають потужність, споживану електродвигуном компресора. Потужність можна вимірити ватметром, електролічильником і, приблизно, амперметром і вольтметром. Для виміру потужності застосовують ватметр перемінного струму класу 0,5 – 1,0 на потужність не менш 250 – 500 Вт, який на час запуску агрегату повинен мати зашунтовані клеми струмової котушки.
При визначенні потужності електролічильником підраховують оберти диску на протязі 4 – 6 хвилин з моменту включення агрегату. Споживана потужність, Вт:
де n – частота обертання диску;
К – число обертів, що відповідає 1 кВт·год;
t – час, с.
Для розрахунку потужності за показниками амперметра і вольтметра необхідно добуток напруги і сили струму помножити на величину cos j (0,4–0,5).
Визначаючи потужність, витрачену двигуном при безперервній роботі, варто враховувати, що працюючи на режимах, двигун витрачає потужність на 10 – 20% більше одержуваної.
Перед виконанням вимірів установка працює до виходу на режим протягом 20 – 30 хвилин у залежності від температури навколишнього повітря, вихід на режим визначається за значенням сталої температури у випарнику, яка змінюється в залежності від значення температури навколишнього середовища. Після виходу на режим через кожні 5 хвилин фіксують показники датчиків (термометрів), приладів (лічильника, ватметра чи вольтметра і амперметра) протягом 30 хвилин.
Значення температур визначають у точках 5 або 1 (рис. 6.2) (температура випарювання фреону – t5,1), точці 2 (температура фреону після компресора – t2), точках 3 і 4 (температура фреону в конденсаторі – t3,4).
Отримані дані записують у журнал спостережень і підраховують середні значення, по яких визначається температурний режим роботи холодильної установки (табл. 6.1).
Таблиця 6.1
Журнал спостережень
№ досліду | Час, хв | t5,1, °C | t2, °C | t3,4, °C | n | І, A | U, B | Nп, Вт |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | ||||||||
2 | ||||||||
3 |
Температуру випарювання фреону приймають на 3 – 5°С менше отриманої величини (t5,1 = t5,1 – 5°С). Температура фреону після компресора t2 збільшується на 5 – 10°С (t2 = t2 + 10°С). Температура фреону в конденсаторі t3,4 приймається на 7 – 8°С вище температури навколишнього повітря у випадку повітряного охолодження (t3,4 = t3,4 + 8°С).
За визначеними температурами на діаграмі lq Р – і для фреону-12 (рис. 6.2) наноситься холодильний цикл.
Точка 1 лежить на перетині ізотерми t5,1, або ізобари Рн і верхньої суміжної кривої. Точки 3 і 4 знаходяться на перетині ізобари Рк або ізотерми t3,4 з суміжними кривими. Точку 2 знаходять на перетині ізотерми t2 і ізобари Рк. З точки 2 проводять лінію S = const (процес адіабатного стиску фреону в компресорі) до перетину з ізобарою Рн. Місце перетину відповідає точці 1.
Точку 4 визначають з рівняння теплового балансу регенеративного теплообмінника (рекуператора) 5:
звідки .
Значення величин і 4, і 1, і 1' визначають по діаграмі. Точки 4 і 5 лежать на перетині лінії і 4' = сonst та ізобар Рк і Рн.
Параметри точок заносять у табл. 6.2.
Таблиця 6.2
№ точки | t,°C | P, Па | u, м /кг | і, кДж/кг | S, кДж/кг·К |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |