Байтакова А.Р., Закамов Д.В.

Самарский государственный технический университет

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ БЫТОВОГО КОНДИЦИОНЕРА

Наиболее важной технической характеристикой кондиционера является тепловая мощность. Она характеризует максимальное количество тепла, отводимое из помещения. Данная характеристика обязательно присутствует в техническом описании. Но тепловая мощность не может характеризовать эффективность работы. Для этого используется коэффициент отношения тепловой мощности к потреблению электрического тока. Государственного стандарта на метод испытания данных параметров не существует, поэтому авторы разработали методику измерения и расчетов теплофизических характеристик.

В данной работе определялись как тепловая мощность кондиционера, так и коэффициент отношения, на основе измерений параметров охлаждаемого воздуха и энергопотребления кондиционера. Для испытания был взят кондиционер Mcquay MWM015G/MCL015G, находящийся в эксплуатации около 6 лет.

Рисунок 1. - Измерение прибором ТКА-ПКМ 61

Для измерения температуры и скорости воздуха использовался прибор ТКА-ПКМ 61. Для замера потребляемой электроэнергии использовался прибор VOLTCRAFT ENERGY LOGGER 4000

Определялись:

-начальная температура воздуха в помещении: 25,7°C

-температура воздуха на выходе из кондиционера: 18,5°C

-скорость воздуха на выходе из кондиционера в 3х точках:

4,03 м/с; 3,29 м/с; 3,8 м/с.

Среднее значение: 3,7 м/с

Потребляемая мощность (N) от сети переменного тока составила 538,7 Вт. Данный режим соответствует 50 % от максимальной мощности и является наиболее часто используемым (режим 100% мощности используется для быстрого охлаждения и не рекомендуется для постоянного использования).

Поскольку всё тепло отводится из помещения за счет охлаждения воздуха (теплопередачей от корпуса кондиционера можно пренебречь), то тепловая мощность потока охлаждаемого воздуха составляет:

W=G_возд*ρ_возд*с_возд* (Т_комн-Т_охл)

Где G_возд - объемный расход воздуха;

ρ_возд - плотность воздуха (1,205 кг/м³);

с_возд -теплоёмкость воздуха (1006,1 Дж/(кг*°С);

Т_комн - начальная температура воздуха в помещении(25,7°C);

Т_охл - температура воздуха на выходе из кондиционера (18,5°C).

Объемный расход воздуха:

G_возд = V_возд*S = 3,7*0,048 = 0,1776 м³/с, где:

V_возд – средняя скорость воздуха на выходе из кондиционера (м/с);

S – площадь сечения выходного отверстия кондиционера (м²).

Расчетная тепловая мощность:

W = 0,1776*1,205*1006,1(25,7-18,5) = 1550,25 Дж/с (Вт)

Из описания технических характеристик кондиционера известно, что при потребляемой мощности 1100 Вт мощность охлаждения составляет 3520 Вт.

Таким образом коэффициент отношения мощностей составляет 3,2

Такая же характеристика у данного кондиционера составляет:

К = W/N = 1550,25/538,7 = 2,9

Полученное число близко к заявленным характеристикам.

Причинами снижения эффективности, возможно являются: засорение фильтра, износ механических частей, некачественный монтаж, заводской брак и др.