Stanowisko do badań eksperymentalnych

Do realizacji badań eksperymentalnych zaprojektowano i wykonano oryginalne stanowisko badawcze, usytuowane w Laboratorium Katedry Techniki Cieplnej i Chłodnictwa Politechniki Koszalińskiej. Na rys. 4 pokazano schemat ideowy stanowiska. Na schemacie tym należy wyróżnić dwie instalacje chłodnicze współpracujące równolegle, to znaczy: instalację jednostopniowego układu chłodniczego zasilaną z agregatu sprężarkowo-skraplającego oraz instalację chłodniczą zasilającą odcinek pomiarowy minikanału rurowego.

Instalacja jednostopniowego sprężarkowego układu chłodniczego z czynnikiem R134a

Para przegrzana czynnika chłodniczego uzyskana po sprężaniu w sprężarce tłokowej 3 agregatu produkcji firmy Danfoss doprowadzana była do lamelowanego skraplacza 4 chłodzonego powietrzem a następnie do zbiornika 5 cieczy. Ze zbiornika 5 ciecz przepływała przez zespół filtr-osuszacz 6 i zawór elektromagnetyczny 7, dopływając do lamelowanej chłodnicy powietrza 8 zasilanej termostatycznie za pomocą zaworu rozprężnego 9. Para czynnika chłodniczego, częściowo przegrzana w przepływie przez blok wężownicy rurowej chłodnicy 8 i na części ssawnej instalacji była zasysana przez sprężarkę tłokową 3 i cykl pracy układu powtarzał się.

Instalacja chłodnicza obsługująca odcinek pomiarowy minikanału

Proces skraplania czynnika chłodniczego odbywał się w przepływie wewnątrz minikanału rurowego 1 (rys. 3). Para przegrzana czynnika po sprężaniu w sprężarce tłokowej 3 kierowana była za pomocą zaworu regulacyjnego do układu zasilającego odcinek pomiarowy 1, po przepływie przez filtr 6. Przed dopływem czynnika do przekroju wlotowego odcinka pomiarowego zainstalowano wymiennik ciepła 10 chłodzony wodą. Jego zadaniem był odbiór ciepła przegrzania czynnika chłodniczego. Intensywność odbioru ciepła przegrzania regulowana była zmianą natężenia przepływu (16) wody chłodzącej wymiennik 10. W ten sposób uzyskiwano nastawę wymaganych parametrów stanu pary czynnika chłodniczego doprowadzanego do odcinka pomiarowego. Ciśnienie czynnika na dopływie do odcinka pomiarowego mierzono piezorezystancyjnym czujnikiem 13 z przetwornikiem produkcji firmy Endress + Hauser; zakres pomiarowy czujnika: 0÷2,5 MPa (na wyjściu z przetwornika uzyskiwano sygnał napięciowy ciśnienia doprowadzany do układu akwizycji danych). Na wypływie z odcinka pomiarowego zainstalowano czujnik ciśnienia 14 tego samego typu. Spadek ciśnienia czynnika chłodniczego na długości minikanału rurowego mierzono za pomocą czujnika różnicy ciśnienia 15 z przetwornikiem. Ciekły czynnik chłodniczy opuszczający odcinek pomiarowy był dochłodzony w wymienniku ciepła 11. Za pomocą przepływomierza 12 mierzono natężenie przepływu cieczy czynnika chłodniczego. Ciecz czynnika, po opuszczeniu odcinka pomiarowego była doprowadzana do instalacji zasilającej chłodnicę 8 (rys. 3). Dodatkowe zawory odcinające występujące w instalacji chłodniczej służyły do regulacji parametrów czynnika w obu współpracujących równolegle instalacjach chłodniczych.