Кондиционеры настенного типа
FTXS-K

Публикации

Калориметрические и энергетические характеристики функционирования кондиционера сплит-системы настенного типа в зависимости от температурно-влажностного состояния наружного воздуха и воздуха в помещении

В. С. Вершинов, кандидат технических наук ООО «Элитма», г. Москва

В. И. Шиленко

Калориметрические и энергетические характеристики функционирования кондиционера во многом зависят от температурно-влажностных параметров как наружного воздуха, так и воздуха кондиционируемого помещения.

В свое время перед инженерами-испытателями цеха № 67 завода «Элемаш» была поставлена задача – выполнить экспериментальные исследования по влиянию температурно-влажностных параметров воздушной среды на выходные эксплуатационные характеристики функционирования кондиционера.

1. Общие условия проведения испытаний

1.1. Паспортные характеристики испытываемого кондиционера сплит-системы настенного типа указаны в табл. 1.

1.2. Испытательное оборудование:

Ø Калориметрическая камера RAC Psycrometric Calorimeter (производство Sunil Optron, Южная Корея);

Ø Регистратор температур MR-180 (производство Yokogawa, Япония)

Таблица 1.

Наименование характеристики

Значение

Холодопроизводительность, Вт

2200

Теплопроизводительность, Вт

2300

Воздухопроизводительность, м3

380

Потребляемая мощность в режиме охлаждения, Вт

790

Потребляемая мощность в режиме нагревания, Вт

890

Рабочая сила тока в режиме охлаждения, А

3,9

Рабочая сила тока в режиме нагревания, А

4,5

2. Программа испытаний

План-график испытаний (параметры воздушной среды и режим работы кондиционера) приведен в табл. 2.

Регистрируемые характеристики функционирования кондиционера:

  • Холодо/теплопроизводительность, к В.;
  • Потребляемая мощность, Вт;
  • Рабочая сила тока, А;
  • Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

Таблица 2

Наружный воздух

Воздух в помещении

Режим работы кондиционера

Температура, °CDB

Относит. влажность, %

Температура, °CDB

Относит. влажность, %

изменяемая, от –7 до +43

постоянная, 40%

постоянная, 27°CDB

постоянная, 46%

cool

изменяемая, от –7 до +43

постоянная, 87%

постоянная, 20°CDB

постоянная, 59%

heat

постоянная, 35°CDB

изменяемая от 30 до 96

постоянная, 27°CDB

постоянная, 46%

cool

постоянная, 7°CDB

изменяемая от 43 до 90

постоянная, 20°CDB

постоянная, 59%

heat

постоянная, 35°CDB

постоянная, 40%

изменяемая, от +18 до +35

постоянная, 46%

cool

постоянная, 7°CDB

постоянная, 87%

изменяемая, от +15 до +27

постоянная, 59%

heat

постоянная, 35°CDB

постоянная, 40%

постоянная, 27°CDB

изменяемая от 30 до 85

cool

постоянная, 7°CDB

постоянная, 87%

постоянная, 20°CDB

изменяемая от 30 до 85

heat

3. Результаты испытаний

3.1 Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме охлаждения в зависимости от температуры наружного воздуха приведены в табл.3.1

3.2. Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме нагревания в зависимости от температуры наружного воздуха приведены в табл.3.2

3.3 Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме охлаждения в зависимости от влажности наружного воздуха приведены в табл.3.3

3.4. Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме нагревания в зависимости от влажности наружного воздуха приведены в табл.3.4

3.5. Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме охлаждения в зависимости от температуры воздуха в помещении приведены в табл.3.5

3.6. Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме нагревания в зависимости от температуры воздуха в помещении приведены в табл.3.6

3.7. Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме охлаждения в зависимости от влажности воздуха в помещении приведены в табл.3.7

3.8. Выходные характеристики функционирования кондиционера в режиме нагревания в зависимости от влажности воздуха в помещении приведены в табл.3.8

Таблица 3.1

Номер испытаний

№1

№2

№3

№4

№5

№6

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

охлаждение (cool)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

27/19

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

46

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

–7/–

0/–

+7/+2,2

+15/+8,5

+35/+24

+43/+30,4

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

40

40

40

40

2. Результаты испытаний

2.1. Холодопроизводительность, кВт

1,48

1,78

2,01

2,33

2,07

1,77

2.2. Потребляемая мощность, Вт

343

420

470

538

752

859

2.3. Рабочая сила тока, А

1,79

2,20

2,40

2,70

3,61

4,10

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

16,00

14,77

14,12

12,62

13,64

14,32

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

10,97

12,20

12,87

14,36

13,34

12,66

Таблица 3.2

Номер испытаний

№1

№2

№3

№4

№5

№6

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

нагревание (heat)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

20/15

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

59

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

–7/–

0/–

+7/+6

+15/+13,9

+20/+18,7

+30/+28,3

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

87

87

87

87

2. Результаты испытаний

2.1. Теплопроизводительность, кВт

1,38

1,7

2,22

2,42

2,45

2,61

2.2. Потребляемая мощность, Вт

625

680

763

881

894

940

2.3. Рабочая сила тока, А

3,10

3,30

3,70

4,21

4,30

4,46

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

32,39

35,54

39,23

45,26

45,63

47,39

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

12,41

15,56

19,25

25,28

25,65

27,41

Таблица 3.3

Номер испытаний

№1

№2

№3

№4

№5

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

охлаждение (cool)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

27/19

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

46

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

+35/+22

+35/+24

+35/+26,5

+35/+30

+35/+33,5

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

30

40

50

70

96

2. Результаты испытаний

2.1. Холодопроизводительность, кВт

1,94

2,04

1,94

1,95

1,91

2.2. Потребляемая мощность, Вт

758

755

758

758

759

2.3. Рабочая сила тока, А

3,67

3,64

3,64

3,62

3,69

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

13,91

13,63

14,21

14,39

14,44

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

13,07

13,36

12,78

12,60

12,55

Таблица 3.4

Номер испытаний

№1

№2

№3

№4

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

нагревание (heat)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

20/15

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

59

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

+7/+3,45

+7/+4,6

+7/+6

+7/+6,2

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

43

70

87

90

2. Результаты испытаний

2.1. Теплопроизводительность, кВт

2,10

2,12

2,21

2,22

2.2. Потребляемая мощность, Вт

740

740

771

765

2.3. Рабочая сила тока, А

3,60

3,60

3,72

3,70

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

37,72

37,69

39,86

38,51

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

17,73

17,69

19,88

18,52

Таблица 3.5

Номер испытаний

№1

№2

№3

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

охлаждение (cool)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

27/19

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

46

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

+18/+11,7

+27/+19

+35/+25,5

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

46

46

46

2. Результаты испытаний

2.1. Холодопроизводительность, кВт

1,09

2,07

2,50

2.2. Потребляемая мощность, Вт

717

752

770

2.3. Рабочая сила тока, А

3,50

3,61

3,70

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

7,50

13,64

21,32

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

10,49

13,34

13,68

Таблица 3.6

Номер испытаний

№1

№2

№3

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

нагревание (heat)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

20/15

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

59

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

+15/+10

+20/+15

+27/+20

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

53

59

53

2. Результаты испытаний

2.1. Теплопроизводительность, кВт

2,31

2,22

1,96

2.2. Потребляемая мощность, Вт

728

763

832

2.3. Рабочая сила тока, А

3,50

3,70

4,00

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

35,57

39,23

45,00

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

20,58

19,25

18,00

Таблица 3.7

Номер испытаний

№1

№2

№3

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

охлаждение (cool)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

+35/+24

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

40

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

+27/+16

+27/+19

+27/+25

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

30

46

85

2. Результаты испытаний

2.1. Холодопроизводительность, кВт

1,80

2,07

2,38

2.2. Потребляемая мощность, Вт

740

752

770

2.3. Рабочая сила тока, А

3,60

3,61

3,70

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

12,41

13,64

19,53

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

14,59

13,34

7,46

Таблица 3.8

Номер испытаний

№1

№2

№3

1. Исходные данные

1.1. Режим работы

нагревание (heat)

1.2. Температура воздуха в помещении: °CDB/°CWB

+7/+6

1.3. Относительная влажность воздуха в помещении, %

87

1.4. Температура наружного воздуха: °CDB/°CWB

+20/+11

+20/+15

+20/+18,3

1.5. Относительная влажность наружного воздуха, %

30

59

85

2. Результаты испытаний

2.1. Теплопроизводительность, кВт

2,22

2,22

2,26

2.2. Потребляемая мощность, Вт

770

763

760

2.3. Рабочая сила тока, А

3,70

3,70

3,70

2.4. Температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °CDB

39,77

39,23

38,63

2.5. Перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, °CDB

19,79

19,25

18,46

4. Заключение.

4.1. Влияние температуры наружного воздуха (режим работы – охлаждение).

4.1.1. Температура наружного воздуха оказывает очень существенное влияние на выходные эксплуатационные характеристики при работе кондиционера в режиме охлаждения.

4.1.2. Максимальная фактическая холодопроизводительность кондиционера наблюдается при температуре наружного воздуха в диапазоне от +20°С до +35°С. Примечание: приведенный температурный диапазон получен экспериментально на основе испытаний группы кондиционеров различной мощности.

4.1.3. При снижении температуры наружного воздуха ниже +20°С начинается устойчивое снижение фактической холодопроизводительности.

4.1.4. При повышении температуры наружного воздуха выше +35°С происходит снижение фактической холодопроизводительности.

4.1.5. Чем ниже температура наружного воздуха, тем ниже фактическая потребляемая мощность и рабочая сила тока.

4.2. Влияние температуры наружного воздуха (режим работы – нагревание).

4.2.1. Температура наружного воздуха оказывает очень существенное влияние на выходные эксплуатационные характеристики при работе кондиционера в режиме нагревания.

4.2.2. Чем выше температура наружного воздуха, тем выше фактическая теплопроизводительность.

4.2.3. Чем ниже температура наружного воздуха, тем ниже фактическая потребляемая мощность и рабочая сила тока.

4.3. Влияние влажности наружного воздуха (режим работы – охлаждение и нагревание)

4.3.1. Параметры влажности наружного воздуха не оказывают существенного влияния на выходные эксплуатационные характеристики при работе кондиционера в режимах охлаждения и нагревания.

4.4. Влияние температуры наружного воздуха (режим работы – охлаждение).

4.4.1. Температура воздуха в помещении оказывает существенное влияние на выходные эксплуатационные характеристики при работе кондиционера в режиме охлаждения.

4.4.2. Максимальная фактическая холодопроизводительность кондиционера наблюдается при повышенной температуре воздуха в помещении.

4.4.3. Чем ниже температура воздуха в помещении, тем ниже фактическая потребляемая мощность и рабочая сила тока.

4.5. Влияние температуры воздуха в помещении (режим работы – нагревание).

4.5.1. Температура воздуха в помещении оказывает существенное влияние на выходные эксплуатационные характеристики при работе кондиционера в режиме нагревания.

4.5.2. Максимальная фактическая теплопроизводительность кондиционера наблюдается при пониженной температуре воздуха в помещении.

4.5.3. Чем ниже температура воздуха в помещении, тем ниже фактическая потребляемая мощность и рабочая сила тока.

4.6. Влияние влажности воздуха в помещении (режим работы – охлаждение и нагревание).

4.6.1. Параметры влажности воздуха в помещении не оказывают существенного влияния на выходные эксплуатационные характеристики при работе кондиционера в режимах охлаждения и нагревания.

4.7. Информация о влиянии температурно-влажностного состояния воздушной среды на калориметрические и энергетические эксплуатационные характеристики работы кондиционера имеет практический интерес для анализа потребительских свойств климатической техники.

Предложенные вашему вниманию результаты испытаний изначально были запланированы без излишней «научности» и не для широких проектных расчетов. Приведены фактические цифры эксплуатационных характеристик работы кондиционера в зависимости от температуры и влажности воздушной среды. Буду рад, если кому-то пригодится для работы.

По материалам журнала «СОК»