автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Снижение энергопотребления бытовых холодильников при переходе на новые хладагенты

М1ШСТЕРСТВО 0СВ1ТИ yKPAÏHH ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМШ ХОЛОДУ

КРАСНОВСЬКИЙ ЕГОР НАУМОВИЧ

УДК 621.565

ЗНИЖЕННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ ПОБУТОВИХ ХОЛОДИЛЬНИКИ! ПРИ ПЕРЕХОД! НА HOBIХОЛОДОАГЕНТИ

Спещальшсть 05.04.03 - Холодильна та крюгенна технйса, системи кондищювання

Автореферат дисертаци" на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук

Одеса- 1997

Дисертащао е рукопис

Робота виконана в Донецькому акщонерному товариств! "НОРД"

Науков! кер1вники:

кандидат техшчних наук, професор Ошщенко Володимир Петрович, Одеська державна академш холоду, зав1дуючий кафедрою ¡нженерно! теплоф1зики;

кандидат техшчних наук Ландик Валентин 1ванович, Донецьке акцюнерне товариство "НОРД", президент

ОфщШш опоненти:

доктор техшчних наук, професор Шкулыпин Руслан Костянтинович, Одеська державна академш холоду, професор;

кандидат техшчних наук, доцент Гориюн Сергей Федорович, Одеська державна акадеьня харчових технолопй, доцент.

Провщна установа

- Донецький державний комерцшний шститут, М1шстерство освгги Украши, м. Донецьк

Захист ввдбудеться 27 жовтня 1997 р. о 12ш годиш на засщант спещашзовано1 вчено! ради Д.05.20.01 в Одеськш державши академи холоду за адресою: 270026, м. Одеса, вул. Дворянська, 1/3.

3 дисертащею можна ознайомитись у б1блютещ ОДАХ за адресою: 270026, м. Одеса-26, вул. Дворянська, 1/3.

Автореферат розкланий 24 вересня 1997 року.

Вчений секретар спещал1зовано1 вчено! ради д.т.н., проф.

В.О.Календер' ян

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуалыпсть теми. Зниження р1вня енергоспоживання нових зразюв побутових холодильних прщвдв (ПХП) е стшкою тенденщею у всествтпй практищ. Важлив1сть та необмдшсть цшеспрямованих зусиль по забезпеченню неухильного зниження энергоспоживання ПХП ще бшьш зросгае в зв'язку з переходом на озонобезпечш холодоагенти.

У 1987 рощ з метою збереження озонового шару уряди затересованих KpaiH подписали Монреальський протокол. Цей протокол передбачае поступовий мораторШ на виробництво та використання хлорфторвуглеводшв, до яких вщносилися бтышсть холодоагенпв що застосовувались в той час.

Сьогодш в промислово розвинутих кра'шах в ПХП у вигляд1 альтернативних холодоагенпв використовуються R134a, R600a, cyMini R290/R600a, ведуться розробки по впровадженню ¡нших сушшей холодоагенпв.

Постановою №1274 вщ 17.10.96 р. Кабшет MiHicrpiB Укра'ши затвердив Програму припининня виробництва та використання озоноруйнуючих речовин до 2000 р. Зокрема використання R12, що застосовуегься в ПХП, повинно бути пригашено до другого кварталу 1999 р. Що до AT "НОРД", Програма регламентуе замшу R12 на R134a до кшця 1997 р.

Складшсть проблеми зниження энергоспоживання холодильноТ тех^пки при переход! на озонобезпечш холодоагенты складаеться в тому, що термодшам1чш показники R134a обумовлюють снижения энергетично! ефективносп ПХП. KpiM того такий перехщ повинен здшснюватися в умовах вже ¡снуючих технолопй сер1йного виробництва.

В щй ситуагш розробка метод1в та техн1чних 3aco6ie забезпечующих подальше пщвищення энергетично!' ефективносп ПХП в умовах перехода на нов1 холодоагенти е актульною загальнодержавною проблемою.

Одним i3 важливих напрямив вир1шення nie'i проблеми е удосконалення конструкц!й основних вузл1в агрегата ПХП, забезпечующих його працездатшсть на нових холодоагентах та подальше покращення енергетичних показниив. Сьогодш загально визнано, що R134a не е холодоагентом завтрашнього дня. Тому доцшьно також накопичувати досвщ розробок, що можуть бути використаними при

впровадженш в ПХП шших альтернативных холодоагенпв.

Метою робота е дослщження закономерностей процеав, що диоться в основних вузлах холодильного агрегату, розробка на щй основ! техшчних рнпень, що забезпечували б покращення енергетичних та технолопчних показшшв ПХП (холодильники, морозильники).

Для реалЬацп ще!" мети були сформульоваш таи основт задачк

- розробити математачну модель течи холодоагенту в кагалярних трубках холодильних агрегапв та чисельний алгоритм и реашзацп, провести сшвставлення результата розрахунюв з вщомими експериментальними даними;

- методами чисельного експерименту провести дослщження течи холодоагенту Л134а в кашлярнш трубщ при р!зних умовах теплообмшу на и зовшшнш поверхш, на цш основ1 розробити техшчш рппення, що призводять до пщвищення ефекгивносп робота випаровувалыкн системи;

- дослщити вплив параметр1в 01фемих вузл1в компресора на його енергетичш показники 1 на щй основ1 провести модершзацпо серШного компресора для шдвтцення його енергетично'1 ефективносп при робот! на Ш34а;

- експериментально дослцдати режими роботи холодильного агрегату в натурних зразках побутових холодильниюв та провести аналЬ ефективносп запропонованих техшчних рипень.

Наукову новизну робота складають:

- математична модель та алгоритм чисельного анал1зу неад1абатних теч1й холодоагенту в кашлярнш трубщ холодильного агрегату;

- методика модершзацп сер1йних компресор1в при переход! на нов1 холодоагенти.

Науков1 положения, шо захишаються в роботЛ:

- неадшбатне дроселювання холодоагента в капшяр1, якш охолоджуеться 1з зовшшньо! поверхш, дозволяе здШснювати спрямоване подавання рщко! фази в задане кпсце випаровувальшл системи, що сприяе покращеиню енергетичних та

технолопчних показнигав побугового холодильника-морозильника;

- електромехатчш характеристики електродвшуна герметичного компресора поб}тового холодильного припаду, гцо забезпечують енергетичну ефектившсть холодильного агрегату, повинш визначатись з урахуванням всього д1апазону реальних режим1в робота цього компресора, а не тшьки одного стандартного режима робота.

Науюш результата робота складаютъ:

- розроблено математичну модель неадоабатних течШ холодоагенпв в капшярних трубках холодильних агрегапв при р1зних умовах теплообм1ну на зовшшнш поверхш цих трубок;

- розроблено чисельний алгоритм реал1заци математичноТ модел1 течц холодоагента в капшярних трубках з р1зними геометричними параметрами та проведено його апробащю на вщомих експериментальних даних за втратами таску та змшою температури вздовж трубки;

- шляхом чисельного експерименту встановлено, що охолодженням капшярно'1 трубки можна досягти однофазного рщинного режиму тeчil холодоагенту вздовж трубки, високо'1 якосп холодоагенту на його виход! в канал випарника. На ц1й основ! розроблено техшчне ршення "довгий" кап1ляр, в якому основна частина капшярно'1 трубки розмпцуеться в каналах випарника;

- встановлено, що шляхом спещального вибору сершного компресора, як такого, що гпдлягае доопрацюванню для робота на новому холодоагентг, можна досягта високих енергетачних показниюв шляхом модертзацп його елекгроприводу без сутгевих зм1н в мехашчнШ частин1 компресора. Розроблено розрахунково-експериментальну методику тако'1 модерн1зац1'1;

- розроблена методика модершзаци компресора реализована стосовно до компресора ХКВ6.65 при перведенш його для робота з Я12 на Я134а, внаслщок чого одержано пщвищення холодильного коеф1щенту на 12.8% пор1вняно з роботою базового сер1йного компресора на Я12;

- створено лабораторне обладнання, методики дослщжень, що дозволили визначити внесок розроблених тех1Йчних р1шень в випаровувальшй систем! з "довгим"

капшяром та модершзованому компресор1 в зкиження енергоспоживання побутового холодильника-морозильника.

Досктаршсть одержаних наукових результате, наукових положень забезпечена детальним сшвставленням розрахункових значень та експериментальних даних рпних aBTopiB по течи холодагента в капшярних трубках, пор1внянням характеристик модернвованого компресора з експериментальними даними автора, а також результатами експериментальних дослщжень нового холодильника-морозильника, проведених автором.

Практичне значения одержаних результат1в робота полягае в тому, що ii основш результата впроваджеш у виробнидтво. Запропоноваш в робот! TexHi4Hi рипення використаш в сершних компресорах ХКВ6.65-1МО та холодильнику-морозильнику "НОРД-239", що виробляються AT "НОРД".

Особистий внесок здобувача. Диссертацш виконана при наукових консультащях фах1вщв ОДАХ (м.Одеса). У окремих етапах робота брали участь фамвщ Д1ХТ AT "НОРД" и сшвавтори публ1кацш. Особисто здобувачем визначеш завдання i обгрунтуваш метода теоретичних дослщжень, здшснено математичне моделювання i ¡нтерпретащя його результатов. Здобувач виконав постановку, проведения дослщжень, анали результате yrix наведениху робо-п експеримешчв.

Апробашя результата дисертаци. OchobhI положения та результата дисертащйно\' робота доповщались на: НТР AT "НОРД", ВсесоюзнШ науково-техшчшй конференцп "Холод - народному господарству" (Санк-Петербург, 1991р.), IV КСжнароднШ конференцп з emnori'f (Одеса, 1995 р.), М1жнароднш науково-техшчнш конференш' "Удосконалення процеав та апарапв xi\ii4HHx та нафтхткичних виробницгв" (Одеса, 1996 р.), М1жнароднш конференщ'1 "Application for Natural Refrigerants" (Дашя, 1996 p.), МЬкнародшй конференцп " Energy Efficient New. Refrigerant" (США, 1996 p.).

За темою дисертащ\" опублшовано 12 друкованих робот. 1з них 2 crairi, 9 тез

доповщей на конференции 11 патент. Основш публжаци наведет у автореферат!.

Структура та обсяг робота. Дисертащя складаеться ¡з вступу, чотирьох роздшв, висновюв, списку використаних джерел, 1 додатка 1 мютить 148 сторшок тексту, 29 рисунюв, 16 таблиць. Список використаних джерел складаеться з 173 найменувань.

ЗМ1СТРОБОТИ

У встугп обгрунтовано актуальшсть теми дисертацп, сформульовано мету дослщжень та конкретш задач! роботи, викладено науков1 результата, '¿х новизну та практичне значения. Сформульовано науков1 положения, що виходять з одержаних наукових результата.

В першому роздш розглянуто стан проблеми замши озоноруйшвних хлорфторвуглеводшв на альтернативш речовини загалом 1 в ПХП зокрема. Розглянуто сучасш тенденщТ в проектуванш побутових холодильниив, науково-техшчш проблеми, що необхщно вир1шувати. На цш пщстав1 проанал!зовано експериментальш та теоретичш досл1дження теплоф1зичних властивостей Ш34а, а також теч1й холодагетпв в капшярних трубках, що вщображеш в наукових публкащях р1зних автор1в. На пщстав1 проведеного анал1зу сформульовано мету та конкретш задач1 дисертацШного дослщження.

В другому роздш викладено результата дослщження пдродинамши та теплообмшу при неад!абатних теч!ях 11134а в капшярних трубках ПХП шляхом математичного мо'делювання пронесу, алгориганзацц модел1 1 наступних чнсельних експериментш.

Для дослцркення двофазноТ течи холодоагента використаш дв1 модель Одна з них - це гомогенна модель, що використовуе нашвемтричш стввщношення 1 предсгавляе собою систему трьох диференщйних р1внянь для надлшпкового тиску

P(Z), температуря T(Z), масова доля рщини X(Z). 1нша модель е дворщинна, сформульована на 6a3Í аксюм збер1гання маси, ¡мпульсу та енергп для потоку в цшому i окремих фаз у вигляда системи з шести диференщйних р1внянь першого порядку для P(Z), TL(Z), Tv(Z), Vu(Z), Vv(Z), X(Z). 1ндекс L вщносить вщповщш величини до рщинного стану, а V - до парового стану холодоагента. Течк холодагента через капшярну трубку прийнята сталою i одном1рною.

Для розрахунюв коефщкнта тертя були використаш вщом1 наближення Алыпуля, Блаз1уса, Чархилла (Churchill), Халанда (Haaland). Розрахунки термодинам1Чних властивостей однофазного R134a проведено з використанням вщомих р1внянь стану Шуберта (Shubert К.), Эли (Ely J.) та Тшнера-Рота (Tillner-Roth's R.), Краусса (Krauss R.). Розрахунок значень в'язкосп та теплопровщносп R134a в однофазних областях i в насиченому сташ проведено за апроксимацшми Тшнера-Рота, Краусса. Такий шдхщ забезпечуе узгоджену апроксимацно всього комплексу теплофЬичних властивостей R134a. Коефццент тепловщдач1 при течп в капшяршй трубщ розраховувался традицшними методами, а коефщент тепловщцач1 при кшпшп R134a за даними р1зних aBTopie приймався вщ 2000 до 4500 Вт/(м2-К).

Основною величиною, що тдлягада обчисленню, було значения витрат холодагента через капшярну трубку при заданих геометричних параметрах (довжина, внутршюй та зовншшш д1аметри, шорстюсть), умов теплообм1ну на зовншшш noBepxHi, значень надлишкового тиску Р(0), температуря Т(0) на вход1 в капшярну трубку. Розраховувалась також масова доля рщини в потощ, яка харакгеризуе яисть холодагента. Проведено також обчислення внутр1шнього д1аметра капшяршп трубки при заданих геометричних параметрах, умов теплообм1ну, значень тиску, температури на входа та значень витрат холодагента через капшярну трубку.

Здобуп сшввцщошення, що угворюють математичш модел1, реалповаш у вигляд1 пакету розрахункових процедур на алгоршъпчнш mobí TurboPascal.

Можливосп математичних моделей апробоваш шляхом сшвставлення розрахункових даних з експериментальними даними Мело (Meló, 1995) по значениям тиску та температури при адаабатних теч1ях R134a. Дворщинна модель дае бшып точний 36ir експериментальних i розрахункових даних (Рис. 1).

Р.кПА 800 ■ 600 ■ 400 ■ 200 ■ 0 •

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 1, М

Рис. 1 Пор1вняння результата розрахунку з экспериментальними даними Мело.

1,2 - розрахунков1 кривЦ д - вишряш значения

Анал1з результатов деюлькох серш розрахункових експерименпв дозволив дослщити можливий характер течп холодоагенту в кашляршй трубщ. В залежносп вщ умов теплообмшу на зовшшнШ поверхш капшярнШ трубки можливо видшити три типа течш: холодоагент на усьому протяз1 трубки залишаеться в рщиншй фаз1; холодоагент на протяз1 трубки переходить в двофазний стан, причому доля паровоТ фази постшно зросгае; холодоагент на протяз1 трубки переходить в двофазний стан, причому доля паровоТ фази спочатку зростае, а поим зменшуеться.

Типова змша таску для першого типа течи холодоагенту в кашлярнш трубщ наведена на рис. 2.

Тип течи, в якому холодоагент на усьому протяз1 трубки залишаеться в рщиншй фаз1, представляе практичний ¡нтерес, бо його реал!зацш дозволяе здШснювати спрямовану подачу холодоагента з високим вмистом рщинноТ фази в випаровувальну систему холодильника. Розрахунки цього типа течп дали змогу обгрунтувати параметри техшчного ршення "довгий" капшяр.

У третьому роздал розроблено методику модершзацп серШного компресора для робота на новому холодоагент! (на приклад! модершзацп компресора ХКВ6.65 для робота на Ш34а).

._

2 д---21 V

\

Р.кПА 1000 -

800 -

600 -

400 ■

200 •

0 ■

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0Z.Wl

Рис. 2 Типова змша тиску при течи холодоагенту в капшярнш трубщ 1 - розрахунковий тиск холодоагенту, 2 - тиск насичено! пари, розрахований по температур! холодоагенту.

Спочатку було проведено калориметричш дослщження сершних компресор1В ХКВ6.65-1 АТ "НОРД", що були вщ!браш випадковим способом з виробничого конвееру, при '¿х робот! на Ш2 та 11134а,. Анагпз одержаних результатов показав, що незважаючи на деяке зниження холодопродукгивносп при використанш Ш34а, компресор ХКВ6.65 може забезпечити роботу навггь у самих енергонапружених моделях холодильниюв АТ "НОРД". Тому його мехашчна частина може бути прийнята без змш у новому компресорь Разом ¡з там, холодильний коефодент на Я134а в сер!йному компресор! значно знижуегься, що в основному залежитъ вщ характеристик електродвигуна. Тому в данш робот! при переход! на Ш34а для покращення енергетичних характеристик компресора було поставлене завдання розробки нового електродвигуна.

Ця розробка проведена за такою методикою. За вщомими розрахунковими сп!вв!дношеннями була визначена щцикаторна потужн!стъ компресора при його робел в стандартному режим! ( 61.3 Вт). Шсля ощнки робота сил тертя були розраховаш номшальна потужн!сть та ККД нового електродвигуна (100 Вт та 0.75 вщповщно). Ц! значения були прийнят! базовими (як початков!) для розробки та виготовлення експериментальних зразшв електродвигуна.

N

V»

I Для попереднього вщбору було виготовлено тага вар1анти електродвигушв:

- з елекгромехашчним пускозахисним реле;

- з елекгромехашчним пускозахисним реле, пусковим та робочим конденсатором;

- з позисторним пускозахисним реле, пусковим та робочим конденсатором;

- з позисторним пускозахисним реле та робочим конденсатором.

У рамках кожного вар1ашу двигуни виготовлялись ¡3 р1зними параметрами головноТ 1 допомЬкшн обмоток та з р1зною довжиною пакету статора. На спешально розробленому стецщ-моментом1р1 були вим1ряш реальт елекгромехашчт характеристики двигушв. По-пм на розробленому калориметричному стенда та на стенд1 перев1рки компресор1в на запуск були проведеш досл1дження вах вар1антт електродвигушв в склад! компресора (при незмшнш його мехашчнш частиш). При анал1з1 результата ощшвались холодопродукгившсть, холодильний коефщ1ент, температура обмоток, спйисть запуску, технолопчшсть, соб1вар"псть виготовлення. На осшш анатзу цих величин було вдабрано, як базовий вар1анг для подальшо!' розробки, електродвигун ¡з позисторним пускозахисним реле та робочим конденсатором.

Подальпи експерименти проводились з метою пщбору емносп робочого конденсатора. На шдстав1 результата щх експерименпв були виготовлеш нов1 зразки двигушв, характеристики яких були дослщжеш на вказаних стендах (див. табл.1).

Таблиця 1 - Техтчт характеристики нового компресора

Техшчш характеристики Т °Г 1 кип» ^ -20 т °г 1 кип, ^ -23.3 т °г 1 кип» ^ -27 т °с 1 кип» ^ -30

Холодопродуктившсть - <3, Вт 166 134.0 96.5 68.2

Споживана потужтсть - N3, Вт 135 121.0 106.8 97.0

Холодильний коефицент - К^ 1.23 1.11 0.90 0.71

Дослщження показали, що новий компресор при робой на Ш34а мае холодильний коефвдент на 12.8% вшций, шж у сершного, працюючого на Ш2 , та на 16% вшций, шж у того ж серШного при робот! на Ш34а. При цьому

холодопродуктившсть нового компресора на Ш34а менша на 1%, шж сершного на Ш2, але на 1% вшца, шж сершного на 11.134а. Кр1м того, виготовлення нового елекгродвигуна потребуе на 12.5% менше електротехтчно'1 стаи та на 4% - мда в поршнянш з сершним електродвихуном. :

У четвертому роздм подано результата комплексних експериментальних дослщжень теплоенергетичних параметр1в побутового холодильника-морозильника, в якому впроваджено "довпй" капшяр та модершзований компресор.

Експериментальш дослщження проведено на спещально розробленому лабораторному обладнанш, основними компонентами якого е термокамера, система вим1рювань та управлшня.

Термокамера - тепло1зольоване примицення з платформою для трьох холодильншав, кондицюнером та нагр1вачем для створення необхщних температурних режим1в, з'еднувальними проводами, екрануючими щитами, комплектом термоелекгричних перетворювач1в тощо.

Для шдвшцення точносп та достсшрносп викпрювань система вим1рювань I управлшня розроблена як автоматизована шформацшна система з трьома р1внями контролю 1 анал1зу показншав, з персональною ЕОМ на верхньому р1вш. Середнш р1вень - ушверсальний контролер,що програмуеться, нижнш - датчики 1 багатоканальний цифровий вим1рювалышй перетворювач Ш 711/1И. До структури техшчних засоб1в входять також ряд спешалышх вузл1в, об'сднаних у блок штерфейса. У цщому система дозволяе управляти режимами робота об'екга дослщжень, зм^нювати умови експерименту, автоматично \'х гадгримувати на необхщному р1вш, зберпати та анал1зувати велиы обсяги експериментальних даних.

Об'ектом дослщжень був двокамерний холодильник-морозильник загальним об'емом 230 л ¡з морозильного камерою в 100 л, розмпценою в нижнШ частиш холодильника. Таке компонування та стввщношення об'ем1в вщповщають холодильнику-морозильнику "НОРД-239", що випускаегься серШно АТ "НОРД". В агрегатт цього холодильника-морозильника застосовано розроблений компресор та випаровувальна система, яка складаегься ¡з прокатно-зварного випарника холодильно'1 камери та листотрубного випарника морозильно! камери. Капшярна трубка проходить

усередиш каналт випаровувально'1 системи по всш iï довжшп до заглушеного кшця листотрубного випарника.

Показники енергоспоживання побутових холодилыпшв вим!рювались в трьох ceppix експеримента.

, У першш cepiï об'ектами вим1рювань були холодильники з сершними компресорами та випаровувальною системою ¡з звичайним, "коротким" капшяром, що дало базов1 значения енергоспоживання холодилыпшв - добове споживання елекгроенерги при pi3Hifl пропускшй можливосп капшярних трубок на R12 та R134a. KpiM того, вим1рювався ще й розподш температур за висотою морозильно'1 камери при робой на R134a. Встановлено, що споживання eHepriï при робоп на R12 менше, нЬк на R134a, i в кожному раз1 мае чггкий м1шмум в залежносп вщ пропускно!' можливосп капшфшм трубки.

У друпй cepiï об'ектами вим1рювань були холодильники з сершними

компресорами та з новими випаровувальними системами з "довгим" капшяром.

i

Результата втирювань також демонструють минмум у залежносп вад пропускно1' можливосп капшяра як при робоп на R12, так i при робоп на R134a. Але тут цей мМмум мае менш чтшй характер. Розподш температур за висотою морозильно'1 камери бшя 6okoboï criraoi бшьш piBHOMipHHft, н1ж на зразках h "коротким" капшяром. При тому ж нормативному температурному piBHi (255 К) це призводить до зниження теплопритоюв через naHe.ii холодильника i, в свою чергу, зменшуе енергоспоживання. Цей результат показано на рис. 3. Кшьюсний анагиз результаттв свщчить про 12% зменшення енергоспоживання холодильнигав ¡з "довгим" капшяром приробот! HaR12. Прироботт на R134aiie зниження становить 18%.

У третШ cepiï об'ектами вим1рювань були холодильники з новими компресорами та новими випаровувальними системами. Сшвставлення результата показало, що енергоспоживання в холодильнику з новим компресором менше на 17% при робоп на R134a i на 8% при робол на R12 в пор1внянш з холодильниками, де було використано сершний компресор.

Таким чином, встановлено, що розробка нового компресора та випаровувалыю!' системи з "довгим" капшяром забезпечила зменшення енергоспоживання "НОРД-239" з 2.01 кВт-год на добу до 1.37 кВт-год на добу, що

становить 32% (див. рис. 4).

H, ММ 500 -400 -300 -200 -100 -

0 -

243 246 249 252 255 Т, К

Рис. 3 - Розподш температур за висотою морозильноТ камери. 1 - звичайна випаровувальна система; 2 - випаровувальна система ¡з "довгим" капшяром; Р, + - експериментальш дань

Wc,

кВт .

2.00

I.50 1.00 0.50 0.00

Рис. 4 - ДЦаграма енергоспоживання холодильников в трьох cepiflx экспериментов

1, 2, 3 - номер cepii экспериментов, | | ПЛ ' експериментальш дань ;

I

висновки

1. Розроблена математична модель та реамзуючий i'i алгоритм, яи, можуть бути використаш для розрахунюв течш в катлярних трубках холодильних агрегатов

f—

□ тР 1 н + 2

в \

1 2 3

холодоагенга R134a та ¡нших нових холодагенпв.

2. Створена методика модершзацн cepiinraro компресора, яка мае загальний характер i може бути застосована для модершзаци компресора при переход! на mini HOBi холодагенти.

3. Розроблеш компресор i випаровувальна система з "довгим" капшяром, ям забезпечили зменшення енергоспоживання побутовим холодильником-морозильником "НОРД-239" з 2.01 кВт-год на добу до 1.37 кВт-год на добу, що становить 32%.

4. Запропоноваш в po6oTi техшчт рппення використаш в серШних компресорах ХКВ6.65-1МО та холодильнику-морозильнику "НОРД-239", що виробляються AT "НОРД".

5. Проведен! дослщження та розроблеш техшчш рцдення сприяють переходу AT "НОРД" в 1997 р. на випуск ПХП, працюючих на R134a, при сутгевому зниженш енергоспоживання i'x холодильних агрегатов на виробництво холоду.

QcHOBHi положения i результи роботи вшображеш в таких публжащях

1. Красновский И.Н. Влияние параметров агрегата на энергопотребление бытовых холодильных приборов // Приднд.провський науковий BicHrac. Машинобудування. - 1997. - №32(43). - С. 1-5.

2. Красновский И.Н. Перспективные пути снижения энергопотребления бытовых холодильных приборов И Приднл_провський науковий в i. сник. Машинобудування. - 1997 р. - №32(43). - С. 42-46.

3. Zhelezny V.P., Voronovski A.M., Zhelezny V.P., Rubnikov M.V., Bisro E.G., Krasnovski I.N. Phase Equilibria in Ammonia - New Refrigerating Oil Mixtures, Methods of Experimental Date Analysis // Proc. Intern. Conf. "Application for Natural Refrigerants". - Aarhus (Denmark). - 1996. - P. 769-776.

4. Krasnovsky I.N., Muravia E.S., Onistchenko V.P. Elaboration of compressor working on R134a // Proc. Intern. Conf. Energy Effec. New Refrig. - Vol. 1. - Purdue (USA). - 1996.-P. 247-250.

5. Пат. № 1806315. СССР, МКИ F 25 D 11/02. Компрессионный холодильный

агрегат / И.Н. Красновский, В.И. Ермолов, Г.К. Лавренченко, Н.В. Ильин, М.Г. Хмельнюк (СССР). - № 4889615/06; Заявлено 12.12.90; Опубл. 30.03.93, Бюл. №12. - 3 с.

6. Красновский И.Н. Исследование агрегата бытового двухкамерного холодильника с новой испарительной системой // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Холод - народному хозяйству". - Ленинград: ЛТИХП.- 1991.-С.131.

7. Гейер Г.В., Красновский И.Н., Афанасенко В.И. Измерительно-вычислительная система для исследований холодильной техники И Тезисы докладов Международной научно-технической конференции "Прогрессивная техника и технологии машиностроения". - Донецк: ДонГТУ. - 1995. - С. 50.

8. Гейер Г.В., Красновский И.Н., Багдасарян С.С. Стенд для исследования электромеханических параметров электродвигателя компрессора бытовых холодильников // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Прогрессивная техника и технологии машиностроения". - Донецк: ДонГТУ. - 1995. -С. 51.

9. Красновский И.Н., Афанасенко В.И., Куницын Л.А. Автоматизированный стенд для испытания компрессоров // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Современные проблемы машиностроения и технический прогресс". - Донецк: ДонГТУ. - 1996. - С. 269-270.

АНОТАЦ1Я

Красновський I.H. Зниження енергоспоживання побутових холодилыптав при переход! на hobi холодагенти. - Рукопис.

Дисертащя на здобутя наукового ступеня кандидата техшчних наук за спещальшстю 05.04.03 - холодильна та крюгенна техшка, системи кондищювання. -О деська державна академм холоду, Одеса, 1997.

Дослщжеш процеси в основних вузлах холодильного агрегата побутового холодильника. Розроблена математична модель неад1абатичних течш R134a в капшярнш трубщ випаровувально'1 системи. Запропоновано нове техшчне ршення -

"довгий капшяр", який знаходшъся всередиш канал!в випарника 1 охолоджуеться киплячим холодагентом. Розроблен розрахунково-експериментальний метод модершзащУ серийного компресора для робота на Я134а шляхом оптим1зацп характеристик елекгродвигуна. На спещально створеном экспериментальном комплекс! проведен! дослщження ново! модел! двокамерного холодильника, що показали зниження його энергоспоживання при робот! на 11134а на 32% в зр!внянш з базового моделю. Розроблен! техн!чн! ршення впроваджено при утворенн! холодильника-морозильника "НОРД 239".

Ключов! слова: побутовий холодильник, озонобезпечний холодагент, компресор, капшярна трубка, зниження енергоспоживання.

АННОТАЦИЯ

Красновский И.Н. Снижение энергопотребления бытовых холодильников при переходе на новые хладагенты. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 - холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. - Одесская государственная академия холода, Одесса, 1997.

Исследованы процессы в основных узлах холодильного агрегата бытового холодильника. Разработана математическая модель неадиабатических течений Ш34а в капиллярной трубке испарительной системы. Предложено новое техническое решение - "длинный капипляр", который помещается внутри каналов испарителя и охлаждается кипящим хладагентом. Разработан расчетно-экспериментальный метод модернизации серийного компрессора для работы на Я134а путем оптимизации характеристик электродвигателя. На специально созданом экспериментальном комплексе проведены исследования новой модели двухкамерного холодильника, которые показали снижение его энергопотребления при работе на Ш34а на 32% по сравнению с базовой моделью. Разработанные технические решения внедрены при создании холодильника-морозильника "НОРД-239".

Ключевые слова: бытовой холодильник, озонобезопасный хладагент,

компрессор, капиллярная трубка, снижение энергопотребления.

SUMMARY

Krasnovsky I.N. The reduction of power-usage of household refrigerators at transition on new refrigerants.

Thesis for a candidate's degree by speciality 05.04.03 - refrigerating and cryogenics engineering, systems of conditioning. - Odessa State Academy of Refrigeration, Odessa, 1997.

The processes in the main units of the refrigerator set of household refrigerator have been researched. The mathematical model of non-adiabatic processes R134a in the capillary tube of evaporation system was developed. New technical solution was offered - "long capillary tube", which situated inside the canal of evaporator and cool with boiling refrigerant. The calculation-experimental method of modernization of quantity compressor for working on R134a by optimization of the electric motor features was developed. On the specially created experimental complex the researches of a new model of double-camera refrigerator were made, which indicated the reduction of its power expenditure during working on R134a for 32% in comparison with basic model. Developed technical solution are being installed in the course of creating refrigerator-freezer "NORD-239".

Key words: household refrigerators, ozone safe refrigerants, compressor, capillary tube, reduction of the power expenditure.