SOĞUTMA EĞİTİM SETİ ŞEMASI

Transkript

1 SOĞUTMA Soğutma, ısının düşük sıcaklıktaki bir kaynaktan yüksek sıcaklıktaki bir kaynağa transfer edilmesidir. Isının bu şekildeki transferi kendiliğinden olmadığı için soğutma yapan cihazların enerji tüketmesi gerekir. Soğutma genellikle buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimlerine göre çalışan makinelerle gerçekleştirilir. Alttaki şekilde deneyde kullanılacak olan deney setinin akış şeması ve tabloda teknik özellikleri verilmiştir. SOĞUTMA EĞİTİM SETİ ŞEMASI LP HP LP evaporatör 1 dış. deng.tgv 6 t evaporatör kılcal boru 5 t 5 4 iç deng.tgv çek- kondenser 9 sıcak gaz defrost kompresör 2 2 t 1 3 sıvı enjeksiyonu 1 filtret 2 kompresör t 1 3

2 TEKNİK ÖZELLİKLER 1 1. kompresör tipi ve beygir gücü LG 2 Kondenser kapasitesi 1/3 BG, fanlı-lamelli 3 Kondenser fan kapasitesi Fanco-42 W, 250 mm 4 Evaporatör tipi Özel imalat, lamelli 5 Evaporatör fanı 12x12 cm Tidar DP201-A 6 İçten dengelemeli genleşme valfi Alco-TIE MW55-PCN Dıştan dengelemeli genleşme valfi Alco-TIE MW55-PCN Kılcal boru uzunluğu 500 mm 9 Emme hattı vanaları Castel, 3/8 10 Sıvı hattı vanaları Castel, ¼ 11 Basınç anahtarı Danhou, HLP 830 E

3 DENEY 1 Tek Evaporatör - Paralel Kompresör Uygulaması AMAÇ Tek evaporatör ve paralel kompresör durumunda şartların değişimini incelemek DENEYİN YAPILIŞI 1) 1, 2, 4 ve no lu vanaları açın, diğerlerini kapatın. 2) Kumanda panosu yardımıyla her iki kompresörü, kondenser ve 2. evaporatör fanlarını çalıştırın. 3) Şartlar kararlı hale geldiğinde tablo ölçümlerini kaydedin. 4) Basma ve emme hattı basınçları muhtemelen yükselecek, kızgınlık ise düşecektir. Emme hattının terlediği veya karlandığı görülebilir. 5) Bu arıza durumu yoğuşma ünitesi evaporatöre göre büyük seçilen veya soğutma yükü az olan soğutma sistemlerinde oluşur. Özellikler / ölçüm sayısı 1) Basma hattı basıncı, p 2 (kpa) 2) Yoğunlaşma sıcaklığı, t y ( 0 C) 3) Evaporatör basıncı, p e1 (kpa) 4) Buharlaşma sıcaklığı, t e1 ( 0 C) 5) Evaporatör çıkış sıcaklığı, t eç1 ( 0 C) 6) Kızgınlık değeri, (t eç1 -t e1 ) ( 0 K) Okunacağ ı gösterge HP HP LP1 LP1 t RAPOR VE YORUMLAR a) P-h diyagramı üzerinde doyma eğrisi ile birlikte gerçek çevrim gösterin. b) Kompresör işi, evaporatör ve kondenser yükleri hesaplayın. c) Sonuçları yorumlayın.

4 DENEY Paralel Evaporatör-Tek Kompresör Uygulaması AMAÇ Paralel evaporatör ve tek kompresör durumunda şartların değişimini incelemek DENEYİN YAPILIŞI 1) 1,4, 6 ve 7 no lu vanaları açın, diğerlerini kapatın. 2) Kumanda panosu yardımıyla 1. kompresörü, kondenser ve evaporatör fanlarını çalıştırın. Bu durumda tek kompresör iki ayrı evaporatörü birlikte besleyecektir. 3) Şartlarda kararlılık sağlanınca tablo değerlerini kaydedin. Özellikle kızgınlık değerlerinin yükseldiği görülecektir. Çünkü kapasitesi uygun olmadığı takdirde tek kompresör iki ayrı evaporatörü yeterli şekilde besleyemez. Özellikler / ölçüm sayısı Okunacağ ı gösterge 1) Basma hattı basıncı, P 2 (kpa) HP 2) Yoğunlaşma sıcaklığı, t y ( 0 C) HP 3) 1. evaporatör basıncı, P e1 (kpa) LP1 4) 2.evaporatör basıncı, P e2 (kpa) LP2 5) 1. evap buharlaşma sıcaklığı, t e1 LP1 ( 0 C) 6) 2.evap buharlaşma sıcaklığı, t e2 LP2 ( 0 C) 7) 1. evaporatör çıkış sıcaklığı, t eç1 t 4 ( 0 C) 8) 2. evaporatör çıkış sıcaklığı, t eç2 t 5 ( 0 C) 9) 1. evap kızgınlık değeri, (t eç1 -t e1 ) - ( 0 K) 10) 1. evap kızgınlık değeri, (t eç2 -t e2 ) - ( 0 K) RAPOR VE YORUMLAR a) P-h diyagramı üzerinde doyma eğrisi ile birlikte gerçek çevrim gösterin. b) Kompresör işi, evaporatör ve kondenser yükleri hesaplayın.

5 DENEY 3 c) Sonuçları yorumlayın. Teorik Ve Gerçek Soğutma Çevrimlerinin P-H Diyagramı Üzerinde Gösterilmesi, Kompresör Ve Kondenser İçin Enerji Dengelerinin Belirlenmesi AMAÇ Basınç ve sıcaklıklar yardımıyla teorik ve gerçek p-h diyagramının çizilmesi ve bu diyagram üzerinde evaporatör ve kondenser kapasitelerinin hesaplanması DENEYİN YAPILIŞI 1) 1, 6 ve 7 no lu vanaları açıp diğerlerini kapatın. 2) Kumanda panosu yardımıyla 1. kompresör, 1. evaporatör ve kondenser fanlarını çalıştırın. 3) Sistem kararlı hale gelince tablo değerlerini kaydedin ve sistemi durdurun. AÇIKLAMALAR: 1) Kondenser içindeki basınç düşmesi önemsizdir. Böylece p 2 =p 3 alınabilir. 2) Genleşme işlemi (3, 4 arası )ısı alışverişi olmayan (adyabatik ) bir işlem kabul edildiğinden h 3 =h 4 olur. 3) Gösterge basınçlarına, atm basıncı yaklaşık 1 bar ( kpa) olarak ilave edilmelidir. Çünkü p-h diyagramları mutlak basınçlara göre düzenlenmiştir. Özellikler / ölçüm sayısı Okunacağı gösterge 1) Basma hattı basıncı, P 2 (kpa) HP 2) Basma hattı sıcaklıgı, t 2 ( 0 C) t 2 3) Evaporatör basıncı, P e2 (kpa) LP2 4) Kompresör giriş sıcaklığı, t 1 ( 0 C) t 1 5) Sıvı hattı sıcaklığı t 3 ( 0 C) t RAPOR VE YORUMLAR a) P-h diyagramı üzerinde doyma eğrisi ile birlikte gerçek çevrim gösterin. b) Kompresör işi, evaporatör ve kondenser yükleri hesaplayın. c) Sonuçları yorumlayın.

6 13.SUDAN SUYA ISI POMPASI DENEYİ 1. Deneyin Amacı Sudan suya ısı pompasında ölçümler yaparak ısı pompasının etkinliğini hesaplamak, ve ısı pompası prensibini ve Termodinamiğin yasalarını anlamaktır. 2.Teorik Bilgi Mekanik kompresörlü buhar sıkıştırmalı bir ısı pompası termodinamiksel bakımdan tıpkı mekanik kompresörlü buhar sıkıştırmalı bir soğutma makinesi gibi sıkıştırmayoğuşturma ve genişletme-buharlaştırma prensibi uyarınca çalışır. Bu yüzden ısı pompalarında tıpkı soğutma çevrimlerinde olduğu gibi soğutucu akışkandan faydalanırız. Alttaki şekilde bir ısı pompası çevriminin şematik gösterimi verilmiştir. Genleşme valfinde genişleyen ve basıncı azalan akışkan borular yardımıyla evaporatöre gelir. Evaporatörde soğutucu akışkan dış ortamın ısısını alır. Evaporatörde ortamın ısısı alınır; böylece dış ortamdan ısı alan soğutucu akışkanın sıcaklığı artar ve buharlaşır. Isısı alınacak olan ortam su ise bu su evaporatörün dışında dolaştırılır veya evporatör bu suya daldırılır. Isı transferinin fazla olması isteniyorsa su, evaporatörün dışından evaporatördeki akışkanın tersi yönde gezdirilir. Böylece soğutucu akışkan buharlaşır. Buharlaşan soğutucu akışkan yine borular yardımıyla kompresöre gönderilir. Kompresörde, buharlaşan akışkan sıkıştırılır ve böylece hem basıncı hem de sıcaklığı artırılmış olur. Sıcaklığı ve basıncı artırılan soğutucu akışkan buradan kondensöre gelir. Kondensörde ısıtılması istenen ortama soğutucu akışkan ısısını verir. Sıcak su elde edilmek isteniyorsa kondensör bu suyun içine daldırılır veya su kondensörün dışından dolaştırılır. Burada yoğuşan ve doymuş sıvı haline gelen soğutucu akışkan basıncının ve sıcaklığının düşürülmesi için genleşme valfine gönderilir. Buradan tekrar evaporatöre gönderilir.

7 3. Deneyin Yapılışı Sudan suya ısı pompası aşağıda verilen temel cihazlardan oluşmaktadır. a) Kompresör Marka-Model: EMERSON-CopelandKCE444HAG-F231 Güç: V, 50Hz Güç tüketimi: 252W Soğutma kapasitesi: 926 kcal/h b) Sulu Isı değiştiricileri Marka-Model: UĞURAK 7000 Kapasite: 7000 BTU c) Kısılma Vanası Marka-Model: ALCO-TI-MW 55 Soğutucu Gaz: R134a Çıkış Ağzı Çapı: 12mm Çalışma Aralığı: C d) Filtre-Kurutucu Marka-Model: ALCO-FDB-052 e) Alçak ve Yüksek basınç Prostatı Marka-Model: ALCO-PS2-L7A

8 f) Manometreler Marka-Model: ALCO MR-206-DS- R22,MR-306-DS-R22 g) Ampermetre Marka-Model: SAYPORT DP3-96A Yardımcı besleme: V Ölçme aralığı:1 9000/5A Çalışma frekansı:50 Hz Ortam sıcaklığı:-5, +50 ºC h) Voltmetre Marka-Model: SAYPORT DP3-96V Yardımcı besleme: V Ölçme aralığı:0-600v Çalışma frekansı:50 Hz Ortam sıcaklığı:-5, +50 ºC i) CosΨmetre Marka-Model: SAYPORT DP3-96V Yardımcı besleme: V Ölçme aralığı: 0,00-1,00 İn/Kap Çalışma frekansı:50 Hz Ortam sıcaklığı:-5, +50 ºC j) Dijital termometre 12 Kanallı k) Su sayaçları Isı pompası deney düzeneğinde ısı değiştiricilerine giden su miktarları vanalar yardımıyla ayarlandıktan sonra sistem çalıştırılır. Sistem sürekli rejime ulaştığında ısı değiştiricilerinde dolaşan su debileri, kompresör giriş ve çıkışındaki basınç ve sıcaklık değerleri, buharlaştırıcıya giren ve çıkan su sıcaklıkları, yoğuşturucuya giren ve çıkan su sıcaklıkları, kompresörün çektiği gücün akımı, gerilimi, ve cosψ değerleri ölçülüp kaydedilir. 4. Rapor ve Yorumlar Deneyde elde edilen değerleri kullanarak ısı pompası sisteminin T-s (sıcaklık-entropi) diyagramı çizilecek ve kompresörün gücü, buharlaştırıcı ve yoğuşturucu ısı güçleri, ve ısı pompası etkinlik katsayısı hesaplanacaktır. Bulunan sonuçlar yorumlanacaktır.

9 İKLİMLENDİRME TEMEL BİLGİ Ortamın iklimlendirilmesinde kullanılacak cihazın doğru olarak seçilebilmesi için ısıtma ve soğutma yüklerinin doğru ve tam olarak hesap edilmesi gereklidir. İklimlendirmenin temel unsurları şunlardır. 1- Sıcaklık (kışın ısıtma,yazın soğutma) 2- Nem içeriği (kışın nemlendirme,yazın nem alma) 3- Hava hareketi (dolaşım) 4- Havanın temizliği (filtreleme) 5- Havalandırma (taze hava girişi) GERİ ISI KAZANIMLI KLİMA SANTRAL EĞİTİM SETİ ŞEMASI egzoz çıkışı t5 t3 ısı değiştirici t11 t6 t4 t12 ön ısıtıcı egzoz damperi soğutucu nemlendirici t7 t8 t9 t10 iç ortam t1 t2 taze hava girişi vantilatör fan son ısıtıcı

10 ELEKTRİK KUMANDA ŞEMASI R A A-ölçme Dimmer (hız kontrol) V V A V-ölçme M M M Mp Fan Motoru Kompresör Kondenser fanı Ön ısıtıcı Son ısıtıcı V-besleme A-besleme TEKNİK ÖZELLİKLERİ 1 Fan markası ve modeli 2 Fan motor gücü ve devir sayısı 45 W, 1350 d/d 3 Fan debisi 850 m 3 /h 4 Ön ısıtıcı gücü 1055 W 5 Son ısıtıcı gücü 1055 W 6 Nemlendirici tipi Su püskürtmeli dolgulu tip 7 Isı değiştirici tipi ve malzemesi Plakalı (aluminyum) 8 Isı değiştirici modeli BT AL 03 N 021 M T AZ SC 9 Isı değiştirici boyutları 300x300x Isı değiştirici sıra sayısı ve lamel aralığı 27 sıra-7,5 mm 11 Damper ölçüleri 200x230 mm

11

12 DENEY 1. Kış Klimasında Isı Geri Isı Kazanım Kapasitesinin Ve Veriminin Hesaplanması 1.AMAÇ Plakalı ısı geri kazanım cihazını tanımak ve verim hesaplamalarını yapmak. 2.GEREKLİ ALET VE MALZEMELER Hava hız ölçer (anemometre) 3.DENEYİN YAPILIŞI 1. Sigortaları açarak fanı ve ısıtıcıları çalıştırın. 2. Sulu nemlendiriciyi çalıştırın. 3. Sistemdeki tüm sıcaklıkları hesaplayın. 4. Çevrimi psikrometrik diyagrama aktarın. 5. Isı değiştiriciden kazanılan ısı miktarını hesaplayın. 6. Isı değiştiriciden kazanılan ısı miktarını toplam ısı yüküne oranlayın. 7. Aşağıdaki verim formülü yardımıyla ısı değiştiricinin ısıl verimini hesaplayın.

13 4. RAPOR VE YORUMLAR Temel işlemler, tablo değerleri ve hesaplamalar. Ölçüm sayısı Giriş kuru termometre, t 1 [ 0 C] 10 Giriş yaş termometre, t 2 [ 0 C] 5 Isı değiştirici çıkışı kuru t., t 3 [ 0 C] 14 Isı değiştirici çıkışı yaş t., t 4 [ 0 C] 7 Ön ısıtma sonu kuru term., t 5 [ 0 C] 18 Ön ısıtma sonu yaş term., t 6 [ 0 C] 9 Soğ. Nem sonu kuru term., t 7 [ 0 C] 12 Soğ. nem sonu yaş term., t 8 [ 0 C] 9 Son ısıtma sonu kuru term., t 9 [ 0 C] 22 Son ısıtma sonu yaş term., t 10 [ 0 C] 13,3 Isı değiştirici çıkışı kuru t., t 11 [ 0 C] 17,5 Isı değiştirici çıkışı yaş t., t 12 [ 0 C] 11,5 Hava hızı, u [m/s] 1,2 Giren havanın özgül hacmi,[m 3 /kg] 0,806 Ön ısıtıcı akımı, I 1 [A] 1 Son ısıtıcı akımı, I 2 [A] 2,02

14 DENEY 2 Sulu nemlendirme işlemi 1.AMAÇ Sulu nemlendirme (adyabatik yıkama) işlemi ile havadaki değişmeleri gözlemlemek. 2.GEREKLİ ALET VE MALZEMELER Hava hız ölçer (anemometre) Psikrometrik diyagram 3.DENEYİN YAPILIŞI 1. Sigortaları açarak fanı çalıştırın. 2. Panjurdaki hava hızını ortalama 1,5 m/s olacak şekilde ayarlayın. 3. Nemlendirme vanasını açın. 4. Sistem kararlı hale gelince tablo değerlerini kaydedin. 5. Bu sıcaklık değerlerini psikrometrik diyagrama yerleştirin. 6. Bu noktalara ait entalpi, özgül hacim ve özgül nem noktalarını bulun. 4.RAPOR VE YORUMLAR Deney no, deneyin adı ve amacı, temel işlemler, tablo değerleri ve hesaplamalar. 14

15 Ölçüm sayısı Giriş kuru termometre, t 1 [ 0 C] Giriş yaş termometre, t 2 [ 0 C] Isı değiştirici çıkışı kuru t., t 3 [ 0 C] Isı değiştirici çıkışı yaş t., t 4 [ 0 C] Ön ısıtma sonu kuru term., t 5 [ 0 C] 20 Ön ısıtma sonu yaş term., t 6 [ 0 C] 13 Soğ. Nem sonu kuru term., t 7 [ 0 C] 15 Soğ. nem sonu yaş term., t 8 [ 0 C] 13 Son ısıtma sonu kuru term., t 9 [ 0 C] Son ısıtma sonu yaş term., t 10 [ 0 C] Isı değiştirici çıkışı kuru t., t 11 [ 0 C] Isı değiştirici çıkışı yaş t., t 12 [ 0 C] Hava hızı, u [m/s] 1,5 Giren havanın özgül hacmi, v[m 3 /kg] 0,838 Ön ısıtıcı akımı, I 1 [A] Son ısıtıcı akımı, I 2 [A] Hat gerilimi, U [V] 15