1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Собрал макет теплового насоса, появились вопросы

Тема в разделе "Геотермальные тепловые насосы", создана пользователем SergCh, 04.12.13.

  1. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Собрал макет теплового насоса, появились вопросы
    Чисто из любопытства собрал в подвале небольшой тепловой насос.
    Испаритель-медная труба диаметром 12мм метров 20, проходящая рядом с канализационной до септика и обратно.
    Конденсатор от старого холодильника Ока, приклеенный к бетонной плите потолка подвала на клей для плитки. Т. е. теплосъём замечательный!
    В качестве дросселя пока стоит обычный кран от кондиционера, Один из тех двух, что торчат сбоку у любого наружного блока.
    Компресор от той же старой Оки.
    Заправил всё это дело изобутаном. Да, знаю, изобутан, подвал, не очень хорошо. На днях планирую R22 попробовать.
    Испаритель неожиданно получился затопленного типа, т. е. в трубе испарителя на глубине около метра под землёй плещется фреон с его насыщенными парами, и компрессор при всём своём желании жидкой фазы схватить не сможет, Перегрев паров на входе в компрессор всегда оптимальный. И давление в испарителе всегда одинаковое (пока он не охладился), около 1.8 избыточных атмосфер при температуре под землёй +12 градусов.
    На входе в испаритель сейчас около +8 градусов.
    Так вот, собственно вопросы.
    1. Компрессор слабый, и сколь нибудь заметного нагрева на выходе конденсатора не наблюдается, там около +22.
    На входе в конденсатор около +50.
    На выходе испарителя тоже температура пока стабильно держится на уровне +12. Верно ли, что максимальную эффективность я получу при давлении в конденсаторе, соответствующим примерно +25 для этого фреона? И с увеличением этого давления путём прикрытия крана эффективность будет падать и бОльшего нагрева плиты я не получу?
    2. Странное поведение давления в конденсаторе при постепенном открытии регулирующего крана. Собственно совсем закрывать его нельзя, потому что весь хладагент не помещается в маленьком конденсаторе. Но при постепенном открытии наблюдаю постепенное же падение давления в конденсаторе, что логично. Примерно при давлении в 4 избыточных атм давление начинает РАСТИ с дальнейшим открытием крана. До куда оно вырасло бы не знаю, быстро прохожу эту точку, и дальше, с открытием крана давление снова продолжает падать. То есть я могу получить например 7 атмосфер в конденсаторе при двух различных положения крана! Если открывать дальше, слышно как фреон вытекает из конденсатора в испаритель и компрессор работает в холостую. Как объяснить это явление? И какое из положений дросселя "правильное"? Да, давления и температуры конденсатора и испарителя на входе и выходе при этих двух положениях крана одинаковые.
    Спасибо, что дочитали этот бред *CRAZY*, Можно кидать тапками.
     
    SergCh , 04.12.13
    #1 + Цитировать
  2. ДобрыйУх
    Регистрация:
    14.11.13
    Сообщения:
    279
    Благодарности:
    76

    ДобрыйУх

    Живу здесь

    ДобрыйУх

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.11.13
    Сообщения:
    279
    Благодарности:
    76
    Адрес:
    Москва
    Ток компрессора не пробовали замерять?

    а смотровых стекол, для четкой идентификации газ-жидкость не предусмотрели?

    и дроссель просто кран, без капиллярки?
     
    ДобрыйУх , 04.12.13
    #2 + Цитировать
  3. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Как же, измерял. Ток около 1А в любом режиме, компрессор-то изначально на R12 работал, т. е. больше под давление рассчитан нежели на расход.
    Смотровое пока не ставил, надо бы конечно.
    Изначально сделал просто капиллярку, но очень уж долго длину подбирать, этож газ выпустить, отвакуумировать, продуть, перепаять, опять отвакуумировать, морока короче. Поэтому пока поставил кран без всяких капиллярок.
     
    SergCh , 04.12.13
    #3 + Цитировать
  4. Dekabrino
    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926

    Dekabrino

    Критик

    Dekabrino

    Критик

    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926
    Адрес:
    Москва
    По мере открытия крана давление падает, в каком-то определённом положении крана падение давления прекращается, при дальнейшем открытии крана начинает расти, в какой-то момент достигает своего максимума и дальше уже снижается до давления холостого хода?

    Похоже на гидравлический резонанс системы.
    Компрессор поршневый, даёт в систему пульсации, при каком-то определённом соотношении между гидросопротивлением, расходом, давлением и пр. параметрами наступает резонанс системы.
    Может быть как польза, так и вред, по обстоятельствам.
    В мотоциклетных двухтактных двигателях специально подбирают и настраивают выхлопную и впускную системы для увеличения мощности на наиболее часто используемых оборотах.
    В четырёхтактных двигателях это не так ярко выражено, но тоже часто используется в топовых моделях, а в спортивных моторах, где каждая лошадь на счету, резонансы впускной и выпускной систем учитываются обязательно.
     
    Dekabrino , 05.12.13
    #4 + Цитировать
  5. RuslanGu
    Регистрация:
    27.09.12
    Сообщения:
    1.737
    Благодарности:
    554

    RuslanGu

    Живу здесь

    RuslanGu

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.09.12
    Сообщения:
    1.737
    Благодарности:
    554
    Адрес:
    Оренбург
    Купите заправочную станцию (синяя такая с одним манометром) с манометром краном и смотровым стеклом - она гораздо удобнее в качестве дросселя. Я такую купил за 780 руб.

    Замечательная вещь три в одном. Манометр показывает давление системы, стекло показывает жидкарь, а кран регулирует поток. И что удобно можно подключить прямо на шредеры через шланги при экспериментах.

    Есть с двумя, но они дороже зато можно еще и давление конденсации измерить.
     
    RuslanGu , 05.12.13
    #5 + Цитировать
  6. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Да, именно так.
    А что скажете об эффективности? При каком далении в конденсаторе можно ожидать максимальной эффективности в моих условиях?
     
    SergCh , 05.12.13
    #6 + Цитировать
  7. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Да, штука удобная, но на постоянку её не оставишь.
     
    SergCh , 05.12.13
    #7 + Цитировать
  8. RuslanGu
    Регистрация:
    27.09.12
    Сообщения:
    1.737
    Благодарности:
    554

    RuslanGu

    Живу здесь

    RuslanGu

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.09.12
    Сообщения:
    1.737
    Благодарности:
    554
    Адрес:
    Оренбург
    Для экспериментов самое оно и под любой фреон :)
     
    RuslanGu , 05.12.13
    #8 + Цитировать
  9. Dekabrino
    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926

    Dekabrino

    Критик

    Dekabrino

    Критик

    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926
    Адрес:
    Москва
    Подумайте сами.
    Что такое максимальная эффективность?
    Это когда при минимально-возможном расходе электроэнергии компрессором получаем максимально возможную теплопроизводительность.
    В общем, максимально-возможный СОР при заданных условиях.
    Что имеем.
    По Вашим словам:
    Стало быть электропотребление не меняется.
    Наверно наилучшая эффективность будет, когда с минимальными энергозатратами получим больший массовый расход.
    Это с большей вероятностью будет тогда, когда кран открыт сильнее, в этом случае гидравлическое сопротивление меньше, столо быть расход хладагента больше.

    Но максимальная эффективность будет именно вблизи момента резонанса, когда пульсации давления на входе и выходе совпадают и компрессор более полно "заряжается", на это указывает максимальное давление на выходе при том-же токе.

    В этот момент увеличивается его общий КПД за счёт улучшения коэффициента подачи при неизменном электропотреблении.
    Так, что никаких противоречий с физикой нет.
     
    Dekabrino , 05.12.13
    #9 + Цитировать
  10. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Да, занятно.
    А может иметь место такой вариант ?:
    При открытии крана давление в испарителе падает, в конце концов к дросселю приходит уже не жидкость, а этакая смесь пузырьков с жидкостью. Сопротивление для такой смеси у дросселя возрастёт, и перепад давлений опять становится больше, ммм?
    А если снизить давление в конденсаторе с 7 до 4 бар, что соответствует температуре испарения около +30, эффективность же вырастет по сравнению со случаем, когда в конденсаторе 7 бар? Вряд ли плита нагреется до +45, так зачем такое давление там держать.
     
    SergCh , 05.12.13
    #10 + Цитировать
  11. Dekabrino
    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926

    Dekabrino

    Критик

    Dekabrino

    Критик

    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926
    Адрес:
    Москва
    Наверно хотели сказать в конденсаторе...
    В испарителе растёт.
    Расходомер нужен, или теплосчётчик, тогда можно диагноз поставить точно.
    При снижении давления конденсации эффективность классической холодильной машины увеличивается, из-за снижения потребляемой мощности компрессором, которая падает более быстрыми темпами, чем падает давление.
    Если, как Вы говорите, потребляемая мощность компрессором, как не странно, но остаётся неизменной, то снижение давления конденсации (и температуры) приведёт к уменьшению теплоотдачи конденсатора к бетонной плите. Стало быть, отношение теплопроизводительности к потребляемой мощности станет хуже.
    Если же потребляемая мощность тоже снижается, то динамику изменения эффективности без теплосчётчика не отследить:)
     
    Dekabrino , 05.12.13
    #11 + Цитировать
  12. RuslanGu
    Регистрация:
    27.09.12
    Сообщения:
    1.737
    Благодарности:
    554

    RuslanGu

    Живу здесь

    RuslanGu

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.09.12
    Сообщения:
    1.737
    Благодарности:
    554
    Адрес:
    Оренбург
    Есть такая хрень. Вчера заметил компрессор не может жрать меньше чем ток холостого хода, даже без нагрузки. В таких случаях мощность по току определить трудно нужно ваттметр включать.
     
    RuslanGu , 06.12.13
    #12 + Цитировать
  13. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Давление падает в конденсаторе, а не в испарителе, конечно!
    Компрессор под R12 рассчитан, т. е. для него работа на r600 холостой ход почти.
    То что снижение давления в конденсаторе приведёт к уменьшению теплоотдачи конденсатора к плите, это вопрос спорный. С одной стороны падает (или должна падать температура конденсатора), но с другой стороны расход фреона должен расти. Значит и расти должна и отдаваемая мощность ?
     
    SergCh , 06.12.13
    #13 + Цитировать
  14. Dekabrino
    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926

    Dekabrino

    Критик

    Dekabrino

    Критик

    Регистрация:
    28.03.10
    Сообщения:
    1.451
    Благодарности:
    2.926
    Адрес:
    Москва
    В этом случае, - бесспорный:)
    Почему?

    Основное правило теплопроводности - Закон Фурье (Q = - k*S * dT/dX),
    в соответствии с которым, интенсивность теплопередачи прямо пропорциональна площади (S) и разности температур (dT) и обратно пропорциональна расстоянию (dX).

    Под площадью (S) подразумевается площадь сечения, через которое проходит тепловой поток, расстояние (dX) - толщина теплопередающей среды, (k) - коэффициент теплопроводности, учитывающий разную теплопроводность для разных сред.
    Тепловой поток - величина векторная, поэтому знак (-) в формуле показывает убывание температурного градиента.

    Площадь, расстояние и коэффициент теплопередачи в нашем случае не меняются.
    Теперь посмотрим, что будет происходить, если dT снизится.
    Это приведёт к снижению теплового потока Q от конденсатора к плите.
    Если растёт мощность теплового потока (Q) от фреона к стенке конденсатора и далее к плите, то по формуле должна вырасти dT.
    Ведь другие параметры (площадь теплообмена, толщина, коэффициент теплопроводности (теплопередачи) среды) неизменны.
    dT - у нас разница температур.
    Или плиту придётся сделать холоднее, чтобы усвоить выросший тепловой поток или температура поверхности конденсатора увеличится.
    А каким таким образом получился выросший тепловой поток от фреона - либо от процесса конденсации увеличившегося массового расхода, либо от снятия дополнительного перегрева цикла сжатия, либо от более глубокого переохлаждения - другой вопрос.
    В формуле теплопередачи от конденсатора к окружающей среде (плите перекрытия в этом случае) для ответа на этот вопрос переменных не предусмотрено:)
    Есть только dT, dx, k и S.
     
    Dekabrino , 06.12.13
    #14 + Цитировать
  15. SergCh
    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011

    SergCh

    Живу здесь

    SergCh

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.01.09
    Сообщения:
    2.062
    Благодарности:
    1.011
    Адрес:
    Москва
    Всё верно, за исключением того, что увеличение давления во всём конденсаторе не значит увеличение температуры ВО ВСЁМ конденсаторе. Это не точка, а длинная предлинная трубка с разницей температур вначале и в конце, вначале у неё пар, в конце жидкость. Рапределение на разных давлениях в конденсаторе при "игрой" краном будет разное.
    То что мы подняли давление прикрыв кран, ещё не значит что поднимется температура всего конденсатора.
    Представим, что кран открыли совсем-совсем немного. Расход и скорость движения фреона по трубкам мизерные, давление в конденсаторе огромное, температура фреона тоже большая, но только в трубке подходящей от компрессора к конденсатору, весь пар успел сконденсироваться уже в ней. Дальше жидкая фаза переохлаждается в конденсаторе, энергии там уже немного.
    Но если приоткрыть кран побольше, давление в конденсаторе упадёт, но вырастет скорость движения по трубкам и температура в конденсаторе ближе к его выходу. Вот трубка подводящая фреон к конденсатору немного остынет, да. Возможно даже конденсатор ближе к его входу станет чуть прохладнее.
    Но средняя температура конденсатора вырастет и его теплоотдача увеличится!
    Так что никаких противоречий)
    Поеду уже R22 залью, расскажу в понедельник.
     
    SergCh , 06.12.13
    #15 + Цитировать