Способ определения теплопроходимости двухтемпературного холодильного шкафа
Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способам определения теплопроходимости холодильных шкафов с двумя камерами, рассчитанными на разные температуры, и может быть использовано при испытаниях холодильных шкафов в серийном производстве. Целью изобретения является упрощение способа и снижение энергозатрат. При испытаниях холодильный шкаф переворачивают низкотемпературной камерой вниз, размещают в ней нагреватель для создания теплового потока, устанавливают шкаф с закрытыми дверями обеих его камер в испытательной камере со стабилизированной температурой воздуха в ней с обеспечением зазора между холодильным шкафом и полом испытательной камеры, включают нагреватель и осуществляют нагрев воздуха за счет теплового потока от него в обеих камерах холодильного шкафа, измеряют температуру воздуха в камерах и подводимый нагревателем тепловой поток. Затем открывают дверь высокотемпературной камеры с доведением температуры воздуха в последнем до значения, равного температуре в испытательной камере. При этом тепловой поток от нагревателя в низкотемпературной камере остается постоянным. Производят повторное измерение температур воздуха в камерах и теплового потока нагревателя и осуществляют по установленным формулам расчет теплопроходимости с использованием значения измеренных величин на участках теплоизоляционного ограждения низкотемпературной, высокотемпературной камеупательное движение вдоль корпуса
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21 ) 4409670/30-13 (22) 26.01.88 (46) 15.01.90. Бюл. У 2 (71) Киевское научно-производственное объединение "Электробытприбор" (72) И.П.Науменко, 10„Е,Николаенко и В.Н.Тихонова (53) 621.565(088.8) (56) Fa "Sibir", Schlieren, 1978, s. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОХОДИМОСТИ ДВУХТЕМПЕРАТУРНОГО ХОЛОДИЛЬНОГО 11!КАФА (57) Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способам определения теплопроходимости холодильных шкафов с двумя камерами, рассчитанными на разные температуры, и может быть использовано при испытаниях холодильных шкафов в серийном производстве. Целью изобретения является упрощение способа и снижение энергозатрат. При испытаниях холодильный шкаф переворачивают ниэкотемпературной камерой вниз, размещают в ней нагреватель для создания теплового потока, устанавливают
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам определения теплопроходимости холодильных шкафов с двумя камерами, рассчитанными на разные температуры, и может быть использовано при создании бытовых холодильников, в частности при выборочных испытаниях
„„SU ÍÄßÙ А 1 (51) 5 F 25 D 13/00 29/00
2 шкаф с закрытыми дверями обеих его камер в испытательной камере со стабилизированной температурой воздуха в ней с обеспечением зазора межцу холодильным шкафом и полом испытательной камеры, включают нагреватель и осуществляют нагрев воздуха за счет теплового потока от него в обеих камерах холодильного шкафа, измеряют температуру во здуха в камерах и подводимый нагревателем тепловой поток ° Затем открывают дверь высокотемпературной камеры с доведением температуры воздуха в последнем до значения, равного температуре в испытательной камере. При этом тепловой поток от нагревателя в низкотемпературной камере остается постоянным. Производят повторное измерение температур воздуха в камерах и теплового потока нагревателя и осуществляют по установленным формулам расчет теплопроходимости с использованием значения измеренных величин на участках теплоизоляционного ограждения низкотемпературной, высокотемпературной камер и перегородки между ними, 2 ил. холодильных шкафов в серийном производстве.
Цель изобретения — упрощение способа и снижение энергозатрат.
На фиг, 1 показана схема прохождения теплового потока от нагреватес ля в ниэкотемпературной камере холодильного шкафа к окружающе1536180 му его воздуху в испытательной камере при закрытых дверях обеих камер шкафа; на фиг. 2 — схема прохождения теплового потока от того же нагревателя к ноэдуху в испытательной камере при открытой двери высокотемпературной камеры.
Способ определения теплопроходимости двухтемпературного холодильного шкафа предусматривает переворачивание его низкотемпературной камерой вниз, размещение в ней нагревателя для создания теплового потока, установку холодильного шкафа с закрытыми дверями обеих его камер в испытательной камере с о с таб илиэированной температурой воздуха в ней с обеспечением зазора между холодильным шкафом и полом испытательной камеры, включение нагревателя и нагрев воздуха эа счет теплового потока от него в обеих камерах холодильного шкафа, измерение температур воздуха в камерах и поднодимого наг ревателем теплового потока, обеспечение понижения температуры воздуха
В обеих камерах при постоянном тепловом потоке от нагревателя в низко-. температурную камеру посредством открывания двери высокотемпературной камеры с доведением температуры воздуха в последней до значения, равного температуре в испытательной камере, повторное измерение температур воздуха в камерах и теплового потока нагревателя и расчет теплопроходимости с использованием значений измеренных величин на участках теплоизоляционного ограждения низкотемпературной, высокотемпературной камер и перегородки между ними по следующим формулам:
q(dt — М)
zF (Ьс,(м, — т,,)
Ц.(М i — dt ()М кГ и
h,t, (dt, — dt ) dt, i Е tg Q(bt,< — dt ) кГ б Ф М (м., — dt ) где к1,, кР, кРq теплопроходимость теплоизоляционного ограждения низкотемпературной ка10 20 меры, высокотемпературной камеры и перегородок между ними (включая дверь ниэкотемпературного отделения в однокамерных холодильниках) соответственно, Вт/ С; Ц - тепловой поток (мощность) нагревателя, Вт; *,, d, ht — разность температур воэд уха н ниэкотемпературной и испытательной камерах, в высокотемпературной н испытательной камерах, в ннзкотемпературной и высокотемпературной камерах соот25 ветственно, измеренных до понижения температур, ОС. У разность температур воздуха в низ котемпературной и испытательной камерах, измеренных после понижения а . температур, С. II р и м е р. Предлагаемым способом определяют теплопроходимость холодильного шкафа опытного образца однокамерного абсорбционного холодильника "Кристалл-6" общим объемом Ъ 40 160 дм с ниэкотемпературным отделением объемом 1 5 дм . Теплоизоляция Ъ стенок холодильного шкафа получена . заливкой их.полостей пенополиуре45 таном. Дверь холодильной камеры снабже на дв ухб алло иным упло тнителем . Холодильный шкаф 1 (фиг. 1) переворачивают вниз низкотемпературной камерой 2, размещают внутри низко" температурной камеры 2 один серий50 ный нагреватель 3, плотно закрывают дверь 4 низкотемпературной камеры .2 и дверь 5 высокотемпературной камеры 6 с двухбаллонным уплотнителем 7 и устанавливают холодильный шкаф на. 55 двух деревянных брусках 8 сечением 50к50 мм в испытательной камере со стабилизированной температурой в ней о на уровне 14-16 С с зазором по отно53 О+ 56 3+ 53 3+ 57 О+ 54 9 о С =2.= -- А - -- х - х- — -А — 54 9 Я t ° камере 23 0 + 23 0 + 23 2 + 23 О + 24 5 + 24 6 с х ь т А Л. 23 55 С 5 153 шению к полу 9 испытательной камеры для свободной циркуляции воздуха. Переворачивание холодильного шкафа низкотемпературной камерой 2 вниз обеспечивает при включении нагревателя в ней создание конвектинных потоков воздуха внутри холодильного шкафа, аналогичных конвектинным потокам, существующим в холодильном шкафу работающего бытового холодильника, что сокращает время установления стационарного теплового режима при испытаниях, упрощая способ и сокращая энергозатраты, и повьппает точность определения теплопроходимости. Для измерения температуры воздуха в ниэкотемпературной камере 2 размещают пять, а в высокотемпературной камере 6 — шесть отградуированных совместно с измерительным прибором хромелькопелевых термопар. Электрический нагреватель 3 подключают к сети через одну регулировочно-измерительную систему, состоящую из измерительного комплекта, регулятора напряжения и стабилизатора, соединенных линией коммутации. Подают на нагреватель 3 напряжение сети, устанавливают мощность, равную, например, 12 Вт, и за счет теплового потока нагревателя нагревают воздух н ниэкотемпературной камере 2 до температуры, превышающей температуру воздуха в испытао тельной камере, но не выше 65 С, при которой возможно повреждение а также среднее значение температуры воздуха в высокотемпературной По найденным значениям температур 54,9 С и t< = 23 55 С, зная. значение температуры воздуха в ис/ о пытательной камере to = 14,4 С, определяют разность температур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах (ht } по формуле ht l = th - t0 i 54,90 — 14,40 = 40,50 С, 6180 6 плас тмасс оных де талей к онс т рук ции шкафа. 3а счет возникшей разности температур тепловой поток, создаваемый нагревателем 3, проходит из низкотемпературнай камеры в окружающую среду (воздух) в испытательной камере двумя путями: через теплоизоляционное ограждение низкотемпературной камеры 2 за счет его теплопроходимости (эта часть теплового потока на фиг. 1 обозначена сплошными стрелками) и через теплоизоляционное ограждение перегородок 10> двери 4 низкотемпературной камеры, нагревая эа счет образующихся при этом коннективных потоков воздух н высокотемпературной камере 6, и дальше через ее теплоизо20 ляционное ограждение (на фиг. 1 эта часть теплового потока показана пунктирными стрелками}. Через 12 ч после включения нагревателя, когда установится стационар25 ный-тепловой режим, измеряют с помощью ртутного термометра температуру воздуха в низкотемпературной камере (t ), которая составляет 14,4 С. Затем измеряют с помощью термопар температу30 ру воздуха в пяти точках н низкотемпературной камере (см. табл. 1). Кроме того, измеряют температуру воздуха в шести точках н высокотемпературной камере (см. табл. 2). 35 По измеренным значениям определяют среднее значение температуры Воздуха н ниэкотемпературной камере а также разность температур воздуха в высокотемпературной и испытательной камерах по формуле Ь = — с,; — 23,55 — 14,40 = 9,15 С и разность температур воздуха в ниэкотемпературной и ньк:окотемпературной камерах по формуле 1536 1 80 t, — 54, 90 — 23, 55 = 31, 35 С. Ъ 48 8 + 57 1 + 51 0 + 53 0 + 50 5 1 51 08 С l 5 ь 4 12 (35ь78 31 ь35) 35ь 78»», 40, 50 31 ь 35 Q(6t, — Еt, ) gt, (zt, — at,) 12 ° (40 50-35 78) кГ 2. 0 17. 35,78 (40,50-31,35) 40 q(ht, — at, )мъ 6t, (ht, — 5t ) bt xVq gtg или кР 2 ь 2 кР— — — — - — — ) — = = 0,59 или кУ2 = - = 0,59. 12 (40 50 — 35 78) 31 35 „0 17 ° 31 35 35,78 (40ь50 — 31ь35) 9ь15 9,15 После измерения температуры воздуха и кайерахь не изменяя мощности нагревателя 3 (Q = 12 Вт) открывают дверь высокотемпературной камеры и обеспечинают понижение температуры воздуха в обеих камерах холодильного шкафа. При этом температуру воздухами внутри высокотемпературной камеры снижают до значения, равного температуре воздуха в испытательной камере, для чего полностью открывают дверь 5 высокотемпературной камеры 6 (фиг. 2) и останляют ее открытой до . По полученным значениям температур ., = 51ьовс и1 = 1530С определяют разность температур воздуха B низкотемпературной и испытательной камерах по формуле »» 1 1, Ьт» = 51,08 — 15,30 = 35,78 С. Тенлопроходимость теплоиэоляционного ограждения низкотемпературной камеры (кУ ) холодильного шкафа определяют расчетным путем по формуле q(h,t, — ьс,) at»(ht — ht ) где Ц вЂ” тепловой поток (мощность) нагревателя, Вт, (в данном случае Ц, = 12 Вт), И зоб ре т ение позволяет уп рос тить реализацию способа, сократить время проведения испытаний и энергозатраты, повысить производительность труда ° Осуществление первоначального нагрева воздуха н обеих-камерах хоустановления нового стационарного теплового режима, который наступает через 8,5 ч. Повторно измеряют температуру воздуха в камерах и мощность (тепловой поток) нагренателя. Мощность (тепловой поток) нагревателя . ос тан алась неизменной. и равной 12 Вт, а температура воздуха в испытательной камере (t ) в этом случае была равна температуре воздуха и высокотемпературной камере с открытой дверью (т,2) и составляла 15,3 С. Среднюю температуру воздуха н низкотемпературной камере (t ) определяют по значениям температуры воздуха н пяти точках (см. табл. 3). . Получают Теплопроходимос ть теплоизоляцит онного ограждения перегородок между низкотемпературной и высокотемпературной камерами, включая дверь ниэкотемпературного отделения в однокамерном холодильнике, определяют расчетным путем по формуле Теплопроходимос ть теплоиэоляционного ограждения высокотемператур° ной камеры определяют расчетным путем по формуле лодильного шкафа тепловым потоком только одного нагревателя, размещен55 ного н ниэкотемпературной камере, на протяжении всего цикла испытаний приводит к тому, что вдвое уменьшается количество необходимых для реализации способа технических средств (нагревателей, регулировочно-измерительных линий, линий коммутации), а следовательно, вдвое уменьшается время операций установки нагревателей и их подключения к сети. Реализация второго 5 стапионарного теплового потока путем понижения температуры воздуха в высокотемпературной камере до значения, равного температуре воздуха в испытательной камере, за счет открывания двери высокотемпературной камеры позволяет сократить время выхода на стационарный тепловой режим и время определения теплопроходимости. Сокращение количества нагревателей и времени испытаний приводит к снижению энергозатрат, Определение теплопроходимости по приведенным формулам проще, поскольку количество измеряемых величин, необходимых для расчета, невелико. Это также упрощает способ и повышает производительность труда. . Предлагаемый способ пригоден для определения теплопроходимости холодильных шкафов как абсорбционных, так и компрессионных холодильников. Оценивая теплопроходимость серийно выпускаемых холодильных шкафов предлагаемым способом в заводских условиях, отбраковывают холодильные шкафы с плохой теплоизоляцией, значение теплопроходимости которых выше контрольных значений. Это способствует повышению качества выпускаемых холодильников, Формула изобретения Способ определения теплопроходимости двухтемпературного холодильного шкафа, предусматривающий переворачивание его ниэкотемпературной камерой вниз, размещение в ней нагре45 вателя для создания теплового потока, установку холодильного шкафа с закрытыми дверями обеих его камер в испытательной камере со стабилизированной температурой воздуха в ней с обеспечением зазора между холодильным шкафом и полом испытательной камеры, включение нагревателя и нагрев воздуха за счет теплового потока от него в обеих камерах холодильного шкафа, измерение температур воздуха в камерах и подводимого нагревателем теплового потока, обеспечение понижения температуры воздуха в обеих камерах при постоянном тепловом потоке от нагревателя в низкотемпературную камеру, повторное измерение температур воздуха в камерах и теплового потока нагревателя и расчет теплопроходимости с использованием значений измеренных величин на участках теплоиэоляциониого ограждения низкотемпературной, высокотемпературной камер и перегородки между ними, отличающийся тем, что, с целью -упрощения способа и снижения энергозатрат, понижение температуры воздуха в обеих камерах холодильного шкафа обеспечивают открыванием двери высокотемпературной камеры с доведением температуры воздуха в последней до значения, равного температуре B испытательной камере, а расчет теплопроходимости производят по следующим формулам О(Ь*, ht (h где кГ„, кГ,, кГ > — теплопроходимость теплоизоляционноro ограждения иизкотемпературной камеры, высокотемпературной камеры и перегородок между нимч (включая дверь низкотемпературного отделения в однокамерных холодильниках) соответственно, Вт/ С; тепловой поток (мощность) нагревателя, Вт; ht2, 6t — разность температур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах, в высокотемпературнойй и испытательной каме1 536 1 80 рах измеренных после понижения температур, С. Таблиц а 1 3 4 53,0 56,3 53,3 57,0 54,9 Таб лица 2 Номер термопары, установленной 6 7 в высокотемпературной камере 8 9 10 ll 23,0 23,7 23,2 23,0 24,5 24,6 Таблица 3 2 3 4 5 48,8 52,1 Ы,О 53,0 50,5 рах, в ннэкотемпературной камере и высокотемпературной камере соответственно, измеренных-до понижения о температур, С; Номер термопары, установленной в ниэкотемпературной камере Значение температуры по покао эателям термопары, С Значение температуры по покао заниям термопары, С Номер термопары, установленной в низкотемпературной камере Значение температуры пр пока эаниям термопар, С g t,, — разность темпе„этур воздуха в низкотемпературной и испытательной каме1 536180 Составитель И. Шабалина Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Король Редактор А. Orap Заказ 99 Тираж 438 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
