SOĞUTMA EĞİTİM SETİ ŞEMASI. 2 kompresör. t 1

Transkript

1 DENEY 1 SOĞUTMA DENEYİ 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 1 filtret 2 kompresör t 3 çek- t 5 4 iç deng.tgv kondenser 9 sıcak gaz defrost t 1 sıvı 3 kompresör 2 1

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 2

3 AMAÇ Soğutma sisteminin etkinlik katsayısını ( COP), kompresör izantropik verimini ve ekipmanların ikinci yasa verimlerini hesaplamak. DENEYİN YAPILIŞI 1) 1, 2 ve 4 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. Özellikler / ölçüm sayısı Okunacağı gösterge 1) Basma hattı basıncı, p 2 (kpa) HP 2) Yoğunlaşma sıcaklığı, t y ( 0 C) HP 3) Evaporatör basıncı, p e1 (kpa) LP1 4) Buharlaşma sıcaklığı, t e1 ( 0 C) LP1 5) Evaporatör çıkış sıcaklığı, t eç1 ( 0 C) t 1 6) Kızgınlık değeri, (t eç1 -t e1 ) ( 0 K) - 1 RAPOR VE YORUMLAR a) P-h diyagramı üzerinde doyma eğrisi ile birlikte gerçek çevrim gösterin. b) η=100% için kompresör çıkış sıcaklığını bulun c) Deneyde ölçülen sıcaklık değerine göre kompresör izantropik verimini hesaplayın. d) Birim kütle başına kompresör işi ve soğutma yükünü hesaplayın. e) COP değerini hesaplayın f) Kompresör ve evaporatörün ikinci yasa verimini hesaplayın. 3

4 DENEY 2 KANAL TİPİ FANLI HAVA ISITICI Amaç Kanal tipi fanlı hava ısıtıcısında ölçümler yaparak sistemler arası enerji alışveriş türlerini belirlemek ve miktarlarını hesaplanmaktır. Termodinamiğin I. Kanunu ve Isı Transferi prensiplerini anlamaktır. Temel Bilgi Sistemler arası enerji alışveriş türlerini belirlemek ve miktarlarını hesaplamak için Termodinamik I ve Isı Transferi derslerinde görülen temel kavramları ve prensipleri hatırlamak gerekmektedir. Kanal tipi fanlı hava ısıtıcısı aslında basit bir saç kurutma makinesine benzemektedir ve ölçümün yapıldığı şartlarda sürekli akış makinesi olarak kabul edilebilir, çünkü hava sürekli olarak sabit bir sıcaklıkta ve kütlesel debide cihaza girmekte ve elektrikli rezistans telleri üzeriden geçirilerek ısıtılmaktadır. Dolayısıyla cihazla ilgili termodinamik analiz, sürekli akışlı açık sistem adı verilen bir model kullanılarak yapılabilir. Rezistans tellerinin çektiği elektrik enerjisi, ısıl enerjiye dönüşmekte ve bunun sonucunda ısıl enerjinin bir kısmı teller üzerinden geçen havaya taşınımla transfer olmakta ve kalan kısmı ise önce tel yüzeyinden ışınım ve ısınan havadan taşınım ile kanal yüzeyine transfer olmakta, daha sonra ise kanal yüzeyinden taşınımla çevre havaya transfer olmaktadır. Tüm enerji dönüşüm miktarlarını hesaplayabilmek için havanın kütlesel debisi gerekmektedir. Kütlesel debi akışkanlar mekaniği derslerinde gösterilen maksimum hız, ortalama hız, ve debi ifadelerinden hesaplanacaktır. Deney Kanal tipi fanlı ısıtıcının kanalı 1 m uzunluğunda 0.42x0.16 m ebatlarında dikdörtgen kesitli DKP adı verilen 1 mm kalınlığında siyah saçtır. Kanalın bir ucuna havayı çevreden emip kanala basan 24V DC ile çalışan sabit devirli bir adet santrifüj fan vardır. Kanal tabanında 3 adet elektrikli quartz sobalarda kullanılan rezistans teli vardır. Toplam rezistans gücü, üç kademede artırılıp azaltılabilmektedir. Normal çalışma şartlarında rezistanslardan bir tanesi 537 W, iki tanesi 1033W, ve üç tanesi 1483W güç çekmektedir. Hava sıcaklıkları rezistanslardan önce ve sonra olmak üzere kanal üzerine yerleştirilen 2 adet termokupla bağlı dijital termometrelerle ölçülmektedir. Kanal kesitinin merkezinde hava hızı daha önceden ölçülmüştür ve 1,6 m/s dir. Kanalın dış yüzeyi ısı kayıplarını azaltmak için yüzey sıcaklığının nispeten yüksek olduğu kısımlarda karbon emdirilmiş izocam adı verilen yüksek sıcaklıklara dayanıklı bir malzeme ile izole edilmiştir. Cihazın rezistans gücü ayarlandıktan sonra fiş prize takılarak çalıştırılır. Hava sıcaklıkları zamana göre sabit kalmaya başladıktan sonra dijital termometrelerden havanın sıcaklık değerleri kaydedilir. Bu değerler hesapları yapmak için yeterlidir. Rapor ve Yorumlar a) Isıtıcıdan havaya ne kadarlık bir ısı geçer? b) Isıtıcı termal verimini hesaplayın c) Reynolds sayısını hesaplayın d) Isı transfer katsayısını hesaplayın e) Uygun eşitliği ve sabit ısı akısı kabulünü kullanarak hava çıkış sıcaklığını hesaplayın ve bulunan değeri deney sırasında kaydedilen değerle karşılaştırın. 4

5 nemlendirici DENEY 3 ISI GERİ KAZANIM ve ISI DEĞİŞTİRİCİ TEMEL BİLGİ Ortamın iklimlendirilmesinde kullanılacak cihazın doğru olarak seçilebilmesi için ısıtma ve soğutma yüklerinin doğru ve tam olarak hesap edilmesi gereklidir. Isı geri kazanımının temel unsurları şunlardır. 1- Sıcaklık 2- Hava hareketi (dolaşım) 3 Havalandırma (taze hava girişi) GERİ ISI KAZANIMLI EĞİTİM SETİ ŞEMASI egzoz çıkışı t5 t3 ısı değiştirici t11 t6 t4 t12 ön ısıtıcı egzoz damperi soğutucu t7 t9 t1 vantilatör fan t8 t10 t2 son ısıtıcı iç ortam taze hava girişi 5

6 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 kapasitesi 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 6

7 7

8 Isı Geri Kazanım Cihazında Termal Verimin Hesaplanması 1.AMAÇ Plakalı ısı geri kazanım cihazını tanımak ve ısıl verim hesabını yapmak. 2.GEREKLİ ALET VE MALZEMELER Hava hız ölçer (anemometre) 3.DENEYİN YAPILIŞI a)sigortaları açarak fanı ve son ısıtıcıyı çalıştırın. b)sistemdeki ilgili sıcaklıkları kontrol panelinden okuyarak kaydedin. 4. RAPOR VE YORUMLAR Temel işlemler, tablo değerleri ve hesaplamalar. Ölçüm sayısı 1 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] 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+ Giren havanın özgül hacmi,*m 3 /kg] a)çevrimi psikrometrik diyagramda gösterin b)isı değiştiricinin ısıl verimini bulun t 3 t11 η =(t 3 -t 1 )/(t 9 -t 1 ) t 9 t 1 8