Reklama
Reklama
 
 
 
Reklama
Zastosowanie chłodnictwa… Optymalna temperatura powietrza w zamrażarkach do badań mrozoodporności materiałów budowlanych
Ocena użytkowników: / 1
SłabyŚwietny 
Data dodania: 07.01.2011
Ważną dziedziną zastosowań chłodnictwa jest budowa i eksploatacja komór do symulacji warunków środowiskowych – wilgotności i temperatury powietrza, obecności innych gazów oraz zanieczyszczeń i czynników sprzyjających korozji. Szczególnym badaniom z racji odpowiedzialności poddaje się materiały budowlane takie jak np. kruszywa, beton i wyroby z betonu, gdyż muszą one spełniać określone parametry wytrzymałościowe i eksploatacyjne w zmieniających się warunkach klimatycznych przez wiele lat.

Wśród wielu rodzajów prób jakie trzeba wykonać przed użyciem tego typu materiałów eksponowane miejsce zajmuje badanie mrozoodporności [1]. Ogólnie badanie to polega na poddaniu materiału wielokrotnym naprzemiennym cyklom obniżania i podwyższania temperatury, często w obecności środków odladzających, i okresowemu sprawdzaniu stanu materiału pod kątem odporności mechanicznej.

Na rysunku 1 przedstawiono przekrój próbki do badań (betonowa kostka brukowa) z zastosowaniem mieszaniny zamrażającej wg normy [7]. Rysunek 2 ilustruje charakterystyczny przebieg temperatury w określonym miejscu próbki w ciągu doby, który musi być uzyskany w zamrażarce, aby spełnić wymagania normatywne. Czas trwania badań zależy od stosowanej normy i zazwyczaj obejmuje od 28 do 56 takich cykli (4 do 8 tygodni). W trakcie badań sukcesywnie uzupełnia się mieszaninę zamrażającą na powierzchni próbki oraz mierzy ilość złuszczonego materiału.

Rys. 1. Przekrój próbki betonu do badań wg PN-EN 1338:2005
Rys. 2. Przebieg wartości granicznych i średnich temperatury w mieszaninie zamrażającej (3% roztwór NaCl w wodzie pitnej) na środku powierzchni próbki betonu w ciągu doby wg wymagań PN-EN 1338:2005


W niniejszym artykule podjęto próbę sformułowania w miarę prostego modelu dynamiki normatywnej próbki, który pozwoliłby na analizę procesów przekazywania ciepła i był pomocny w projektowaniu energooszczędnych urządzeń do prowadzenia badań mrozoodporności – zamrażarek z funkcją grzania. Model dynamiki obiektu, będącego przedmiotem obróbki cieplnej, w połączeniu z modelem urządzenia może także ułatwić analizę działania i projektowanie systemu regulacji wydajności chłodniczej i grzewczej urządzenia.

Model obliczeniowy badanej próbki dla stanu nieustalonego (...)


Obliczenia symulacyjne pola temperatury w próbce badawczej (...)

Podsumowanie

„„ - Zaproponowany model umożliwia przeprowadzenie obliczeń dla różnych próbek i innych przebiegów temperatury w czasie, a także analizy wpływu różnych parametrów na wyniki obliczeń. n Istotny wpływ na przebieg temperatury w mieszaninie zamrażającej ma fakt, że w przekazywaniu ciepła do powietrza owiewającego próbkę pośredniczy pozioma warstwa powietrza zamknięta pomiędzy folią a lustrem mieszaniny, stanowiąc duży opór cieplny.

- Znając przebiegi temperatury w czasie łatwo wyznaczyć chwilowe strumienie ciepła przekazywane od próbek do powietrza w komorze badawczej, co może być pomocne przy określaniu niezbędnych wydajności chłodniczych i grzewczych projektowanych urządzeń.

„„ - Analizując wyniki obliczeń stwierdzono, że po jednym cyklu dobowym temperatury, w próbce nie powtarzają się choć wartości temperaturY roztworu mieszczą się w normatywnych granicach. Dopiero po drugim cyklu można uznać pole za ustalone w sensie powtarzalności przebiegów.

„„ - Model obliczeniowy jest nieliniowy i łatwo wprowadzić dalsze nieliniowości zwiększające jego dokładność (np. zmienny współczynnik przejmowania ciepła). Porównanie wyników obliczeń z wynikami pomiarów z rzeczywistego badania może dać odpowiedź, na ile złożony powinien być model uwzględniając cel obliczeń.

„„ - Zaproponowany model może być bez trudu zaadaptowany jako część większej struktury obliczeniowej dotyczącej np. komory badawczej wraz z urządzeniami chłodząco-grzejnymi i systemem sterowania.

LITERATURA

[1] JÓŹWIAK-NIEDŹWIEDZKA D.: Metody badania mrozoodporności betonu. II Sympozjum Naukowo- Techniczne „Trwałość betonu”. Kraków 2008.
[2] Praca zbiorowa pod red. S. J. Gduli: Przewodzenie ciepła. PWN Warszawa 1984.
[3] BANASZEK J., KOWALEWSKI T.A., FURMAŃSKI P., REBOW M., CYBULSKI A., WIŚNIEWSKI T.S.: Konwekcja naturalna z przemianą fazową w układach jednoskładnikowych i binarnych. Prace IPPT 3/2000, s. 1-130, 2000.
[4] BONCA Z. i in.: Czynniki chłodnicze i nośniki ciepła. Własności cieplne, chemiczne i eksploatacyjne. IPPU MASTA, 1997.
[5] WIŚNIEWSKI S.: Wymiana ciepła. PWN Warszawa 1979.
[6] Praca zbiorowa: Izolacje styropianowe w budownictwie. Poradnik dla projektantów 2005.
Stowarzyszenie Producentów Styropianu www.styropiany.pl
[7] PN-EN 1338:2005 Betonowe kostki brukowe. Wymagania i metody badań.
[8] PN-EN 12524:2003 Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe.
[9] PN-EN ISO 6946:2008 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania.
 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

  • Pompy ciepła 2018

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2018

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.