Способ определения теплопроходимости двухтемпературного холодильного шкафа Советский патент 1990 года по МПК F25D13/00 F25D29/00 

(21)4409670/30-13

(22)26.01.88

(46) 15.01„90. Кюл. № 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. 4.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕШТОНРОХО- ДИМОСТИ ДВУХТЕМПЕРАТУРНОГО ХОЛОДИЛЬНОГО ШКАФА

(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 низкотемпературной камерой вниз, размещают в ней нагреватель для создания теплового потока, устанавливают

икаф 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 ноток 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.

$

(Л

ел

со

О 00

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

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 плотности при выборочных испытаниях

холодильных шкафов в серийном производстве .

Цель изобретения - упрощение способа и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 показана схема прохождения теплового потока от нагревателя в низкотемпературной камере холодильного шкафа к окружающему его воздуху в испытательной камере при закрытых дверях обеих камер шкафл; на фиг. 2 - схема прохождения теплового потока от того же нагревателя к воздуху в испытательной камере при открытой двери высокотемпературной камеры.

Способ определения теплопрохо- димости 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 i 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 наг-1 ревателем теплового потока, обеспечение понижения температуры воздуха в обеих камерах при постоянном тепловом потоке от нагревателя в низкотемпературную 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 тепло- проходимости с использованием значений измеренных, величин на участках теплоизоляционного ограждения низкотемпературной, высокотемпературной камер и перегородки между ними по следующим формулам:

Q(&t , - Ut3)

- - - - ..- - - -.

&t; (f,, - ьъэ) .l

&t , (dt, - Ut,)kt4

oUt, ut , (ьг., - &t,)

кК4, KF3 теплопроходимос ть теплоизоляционного ограждения низкотемпературной ка5

0

0

0

45

Q bt, , 4г,г, &t,3 меры, высокотемпературной камеры и перегородок между ними (включая дверь низкотемпературного отделения в однокамерных холодильниках) соответственно,

Вт/°С;

тепловой поток (мощность) нагревателя, Вт; разность температур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах, в высокотемпературной и испытательной камерах, в низкотемпературной и высокотемпературной камерах соот5ветственно, измеренных до понижения температур,

°Г

i

ut( - разность температур воздуха в низ котемпературной и испытательной камерах, измеренных после понижения температур, С.

5 Пример. Предлагаемым способом определяют теплопроходимость холодильного шкафа опытного образца однокамерного абсорбционного холодильника Кристалл-6 общим объемом 160 дм с низкотемпературным отделением объемом 15 дм5. Теплоизоляция стенок холодильного шкафа получена заливкой их полостей пенополиуретаном. Дверь холодильной камеры снабжена двухбаллонным уплотнителем.

Холодильный шкаф 1 (фиг. 1) переворачивают вниз низкотемпературной камерой 2, размещают внутри низкотемпературной камеры 2 один серий- 50 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 мм в испытательной камере со стабилизированной температурой в ней на уровне 14-16 С с зазором по отногаению к полу 9 испытательной камеры для свободной циркуляции воздуха.

Переворачивание холодильного шкафа низкотемпературной камерой 2 вниз обеспечивает при включении нагревателя в ней создание конвективных потоков воздуха внутри холодильного шкафа, аналогичных конвективным потокам, существующим в холодильном шкафу работающего бытового холодильника, что сокращает время установления стационарного теплового режима при испытаниях, упрощая способ и сокращая энергозатраты, и повышает точность определения теплопроходимости.

Для измерения температуры воздуха в низкотемпературной 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 регулировоч- но-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 в низкотемпературной камере 2 до температуры, превышающей температуру воздуха в испыта., о „ тельной камере, но не выгае 65 С,

при которой возможно повреждение

t - о

1-4г-34 У ,

а также среднее значение температуры воздуха в высокотемпературной

t + 23±2 + 23А0 + ,6

По найденным значениям температур t, 54,9°С и 12 23,55°С, зная.50

значение температуры воздуха в испытательной камере t0 14,4°С, определяют разность температур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах ( ut. ( ) по формуле55

At, 1., - t0 ;

ut, 54,90 - 14,40 40,50°С,

пластмассовых деталей конструкции шкафа. За счет возникшей разности температур тепловой поток, создаваемый нагревателем , проходит из низкотемпературной камеры в окружающую среду (воздух) в испытательной камере двумя путями: через теплоизоляционное ограждение низкотемQ пературной камеры 2 за счет его теплопроходимости (эта часть теплового потока на фиг, 1 обозначена сплошными стрелками) и через теплоизоляционное ограждение перегоро5 Д°к 10 двери 4 низкотемпературной камеры, нагревая за счет образующихся при этом конвективных потоков воздух в высокотемпературной камере 6, и дальше через ее теплоизо0 ляционное ограждение (на фиг. 1 эта ч часть теплового потока показана пунктирными стрелками).

Через I2 ч после включения нагревателя, когда установится стационар5 ный тепловой режим, измеряют с помощью ртутного термометра температуру воздуха в низкотемпературной камере (t0), которая составляет 14,4°С. Затем измеряют с помощью термопар температуQ ру воздуха в пяти точках в низкотемпературной камере (см. табл. ),

Кроме того, измеряют температуру воздуха в шести точках в высокотемпературной камере (см„ табл. 2).

5 По измеренным значениям определяют среднее значение температуры воздуха в низкотемпературной камере

камере

0 + ,6

23,55 С.

а также разность температур воздуха в высокотемпературной и испытательной камерах по формуле

ut2 гг - t0; Дta 23,55 - 14,40 9,15°С

и разность температур воздуха в низкотемпературной и высокотемпературной камерах по формуле

At,, t, - te;

Ьц 54,90 - 23,55 31,35°С.

После измерения температуры воздуха в камерах, не изменяя мошности нагревателя 3 (Q 12 Вт) открывают дверь высокотемпературной камеры и обеспечивают понижение температуры воздуха в обеих камерах холодильного шкафа. При этом температуру воздуха, внутри высокотемпературной камеры снижают до значения,равного температуре воздуха в испытательной камере, для чего полностью открывают дверь 5 высокотемпературной камеры 6 (фиг. 2) и оставляют ее открытой до

51А0 + 53аО +

По полученным значениям температур . 51,ОН°С и tj, 15,30° С оп-- редеяяют разность температур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах по формуле

ь Г1 - V

&t,; 51,08 - 15,30 35,78°С.

Теплопроходимость теплойзоляци- онного ограждения низкотемпературной камеры (кК) холодильного шкафа определяют расчетным путем по формуле

кР.

Q(U - &to

и (г, - t,)

где Q - тепловой поток (мощность) нагревателя, Вт, (в данном случае Q 12 Вт),

кКг

ii.-iJLbi - btlUt, - &t.,).

или кК

12 (40,50 - 35,78) 31,35 ,.„ 0,17 31 35

KF 35;78- 40750 ГЗТ;35Т9 Г5 ° 59 или «Ь -gjf ° 59

Изобретение позволяет упростить реализацию способа, сократить время проведения испытаний и энергозатраты, повысить производительность трудл.

Ос уществление первоначального нагрева воздуха в о fie их камерах хоустановления нового стационарного теплового режима, который наступает через 8,5 ч. Повторно измеряют температуру воздуха в камерах и мощность (тепловой поток) нагревателя. Мощность (тепловой поток) нагревателя оставалась неизменной и равной 12 Вт, а температура воздуха в испытательной камере (т,0) в этом случае была равна температуре воздуха в высокотемпературной камере с открытой дверью (t) и составляла 15,3°С. Среднюю температуру воздуха в низкотемпературной камере (ti) определяют по значениям температуры воздуха в пяти точках (см. табл. 3). Получают

О +

51,08°С. 12-(35,78 - 31,35)

KF 35;7§fi5 50-3T733T ° 16

Теплопроходнмость теплоизоляционного ограждения перегородок между низкотемпературной и высокотемпературной камерами, включая дверь низкотемпературного отделения в однокамерном холодильнике, определяют расчетным путем по формуле

QUt, - u)

KJ .;

At , (bt, - bt,)

12-(АО,50-35,78)n ,

KT 35Т7Г|ДО;50-ЗТ;35Т ° 17

Теплопроходимость теплоизоляционного ограждения высокотемпературной камеры определяют расчетным путем по формуле

КР u.t, .

Ег

лодильного шкафа тепловым потоком только одного нагревателя, размещенного в низкотемпературной камере, на протяжении всего цикла испытаний приводит к тому, что вдвое уменьшается количество необходимых для реа- личацин способа технических средств

915

(нп г рев т епе и, per улировочно-измо- рительных линчи, линий коммутации), а следовательно ,вдпое уменьшается врем операции установки нагревателей и их подключения к сети. Реализация второго стапионярного 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 теплопроходимооти Сокращение количества нагревателей и времени испытаний приводит к снижению энергозатрат. Определение теп- лопроходимости по приведенным формулам проще, поскольку количество измеряемых величин, необходимых для расчета, невелико,, Эю также улроца- ет способ и повышает производительность труда.

Предлагаемый способ пригоден для определения теплопроходнмости холодильных шкафов как абсорбционных, так и компрессионных холодильников.

Оценивая теплгпроходимогть серийно выпускаемых холодильных шкафов предлагаемым способом в заводских условиях, отбраковывают холодильные шкаЛы с плохой теплоизоляцией, значение теплопроходимости которых выше контрольных значений. Это способствует повышению качества выпускаемых холодильников.

Формул

изобретения

Способ определения теплопроходи- мости двухтемпературного холодильного шкафа, предусматривающий 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 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

10

0

5

0

камерах при постоянном тепловом потоке от нагревателя в низкотемпературную камеру, повторное измерение температур воздуха в камерах и теплового потока иагревателч и расчет теплопроходимости с нспопьзованием значении измеренных я еличин на участках теплоизоляционного ограждения низкотемпературной, высокотемпературной камер и перегородки между ними, о т л и ч а к) щ и и с я 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 в испытательной камере, а расчет теплопроходимости производят по следующим формулам

25

30

5

где кР,, кГ, кГ э - теплопроходимость

теплоизоляционного ограждения низкотемпературной

камер,, высокотемпературной камеры и перегородок между ними (включая дверь низкотемпературного отделения в однокамерных холодильниках) соответственно, Вт/°С; Q - тепловой поток

(мощность) нагревателя, Вт;

&t, , ut, Ј, ul - разность температур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах, в высокотемпературной и игггытатепьной камеn

1536180

pax, в низкотемпературной камере и высокотемпературной камере соответственно, намеренных до понижения температур, С;

Значение температуры по показателям термопары, С

Значение температуры по показаниям термопары, С

Значение температуры пв показаниям термопар, С

12

- разность темпг i- тур воздуха в низкотемпературной и испытательной камерах, измеренных после понижения температур, °С.

Таблиц а 1

53,0 56,3 53,3 57,0 54,9

Таблица 2

23,0 23,7 23,2 23,0 24,5 24,6

Таблица 3

48,8 52,1 Я,0 53,0 50,5

фиг.1

8

/////////////////, Фиг.I