Кондиционер эффективнее устанавливать физика 8

Обновлено: 07.05.2024

Многих людей удивляет, что кондиционеры вырабатывают холода в три раза больше потребляемой мощности. Они не верят в это, вполне обоснованно полагая, что КПД не может быть 300%. Но еще меньше людей представляют себе, что такое на самом деле КПД кондиционера. И уж совсем немногие в курсе реальной эффективности кондиционеров по сравнению с их теоретическими возможностями. Давайте разберемся.

Степень термодинамического совершенства кондиционера

Как известно, эффективность холодильного цикла Карно выражается формулой E = T_х/(T_г-T_х), где T_x и T_г — выраженные в градусах Кельвина температуры соответственно холодной и горячей среды (в случае кондиционирования — это температуры воздуха в комнате и на улице).

Чтобы получить конкретную величину предельной эффективности необходимо выбрать эти температуры. Заметим, что кондиционеры проходят сертификацию европейской ассоциации EUROVENT при стандартных условиях, ею же и заданных. Для комфортных кондиционеров до 12 кВт условия следующие: T_х = 27 С = 300K в помещении и T_г = 35 С = 308K в окружающей среде.

Итак, предельная эффективность равна E_max = T_х/(T_г-T_х) = 300/(308—300) = 37,5. А значит, при использовании компрессора, потребляющего 1 кВт электроэнергии, мы должны получить в идеале 37,5 кВт холода. Еще раз отметим, что эта цифра учитывает затраченную мощность только компрессора, без учета энергопотребления вентиляторов внутреннего и наружного блоков, а также системы автоматики (контроллера). Но заглянем в каталоги кондиционеров. Что же мы видим? При мощности компрессора, к примеру, 4,6 кВт холодопроизводительность составляет 14,6 кВт, т. е. реальная эффективность составляет 14,6/4,6 = 3,2! А должно быть 37.5.

Теперь мы можем ответить на вопрос, какова же степень термодинамического совершенства кондиционеров. Она равна отношению реального холодильного коэффициента к идеальному. В нашем случае имеем: 3,2/37,5∙100% = 8,5%.

Итак, степень термодинамического совершенства современных кондиционеров составляет порядка Для примера скажем, что подобной эффективностью обладают первые паровозы и лампы накаливания. У паровозов эффективность резко падала из-за потери тепла через выхлопы, а лампы накаливания скорее отапливают помещение, чем освещают. Но где теряется эффективность в кондиционерах?

Для процесса теплообмена необходима разность температур. Например, в конденсаторе хладагент остывает и конденсируется, следовательно, окружающий воздух должен быть холоднее хладагента. Чем выше разность температур между потоками, тем выше эффективность теплообмена. Самая высокая разность температур в конденсаторе на входе в него. Она составляет около 40°C. В этих условиях получаем самый эффективный теплообмен. Далее хладагент контактирует с воздухом, и его температура становится все ближе и ближе к температуре воздуха. Одновременно снижается температурный напор, а значит, и эффективность теплообмена.

Теоретически, чтобы хладагент достиг температуры окружающего воздуха, нам понадобится теплообменник бесконечной длины. На практике, конечно, длина ограничена разумными габаритами аппарата, а следовательно, температура хладагента на выходе из конденсатора не достигает температуры окружающего воздуха. Опыт показывает, что эта разность составляет около 10°C, иногда достигая 15°C (для примера пусть это будет 12°C). Аналогичная ситуация имеет место и в испарителе. Что это означает?

Подставляя новые числа, получаем: E = 288/(320—288) = 9.0, а степень совершенства равна 9.0/37.5 = 24%. Таким образом, в конденсаторе и испарителе теряется 76% энергоэффективности кондиционера! Во всех остальных вместе взятых элементах теряется менее 20% эффективности.

На рис. 1 заштрихованные площади условно изображают затраченную на получение холода энергию. Красная площадь, соответствующая реальному циклу Карно, заметно больше синей, соответствующей теоретическому. Следовательно, и затраты на получение единицы холода в реальной ситуации гораздо выше (в 4 раза).

В то же время площадь под заштрихованными прямоугольниками изображает холодопроизводительность. То, что площадь под синим прямоугольником больше, означает, что и холодопроизводительность теоретического цикла выше (всего на 4%).

Таким образом, переходя от теории к практике, одновременно и растет стоимость единицы холода, и снижается количество получаемого холода. Заметим, что, соотнося пропорции роста и снижения, неверно говорить, что такой-то кондиционер теоретически может генерировать в несколько раз больше холода. Правильнее сказать, что он незначительно увеличит свою холодопроизводительность, но при этом его энергопотребление сократится в 4 раза.

Заключение

Подводя итоги, сделаем некоторые важные выводы.

Во-первых, не стоит удивляться, что холодопроизводительность кондиционера в 3 раза выше, чем его потребляемая мощность. В идеале это соотношение должно быть более чем в 10 раз больше.

Во-вторых, принципиальной преградой к существенному улучшению энергоэффективности современных кондиционеров являются процессы теплообмена. Их изучение и создание более эффективных теплообменников способны резко увеличить холодильный коэффициент кондиционеров.

Наконец, в-третьих, совершенствование кондиционеров приведет не к росту холодопроизводительности отдельно взятой модели, а к существенному снижению ее энергопотребления при практически той же генерируемой холодильной мощности.

Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

нельзя, пассивных датчиков не бывает, а активные вносят искажения. параллельный ультралинейный построить не проблема на ПТ, проблема в пары их подобрать. В ВК - шиклай, ТП от 0 мА, но ИТ на резисторах по 0.5Вт потребляет, . а стоит ли оно? Повторяйте Симметрон. От Кузьмича пп ещё и красивая.

Подскажите, хочу спаять тройник usb 3a (есть активный usb-хаб, хочу иметь возможность подключить к нему один компьютер из одного или другого места). От хаба и от компьютера будут приходить кабели папа-папа. Прикрепляю схему, по которой планирую спаять. Правильно? Или какие-то контакты надо менять местами?

В балансировке. Ну да, это я к тому, что схему после включения обязательно нужно проверять осциллографом.

Ну я так и сделал, разъем заземлен, при дотрагивании к переключателям тона и частот идет фон, даже при касании к разъему. Буду пробовать на поле, на мокрой траве, до этого экран был на 3-ем контакте - фонило на все.

Теоретически, ничто не мешает сделать. Но в этом нет никакого смысла. Синхронное выпрямление применяется при низких напряжениях и больших токах, когда диод перегревается или сильно роняет КПД. Сетевой PFC с выходным напряжением 400В - не тот случай, когда усложнение и удорожание схемы себя оправдывает. Причем в бустере для управления затвором выпрямителя бутстреп не сделаешь, только затворный трансформатор.

Зарядный модуль для powerbank, 5V, 2A

Похожий контент

Здравствуйте. Нужно организовать удаленное управление кондиционером: понижение/повышение температуры, вкл/выкл кондиционера, настройка режима работы и т.д. Контролировать температуру и работу кондиционера бегая в серверную нет желания. Куда проще это делать, не вставая из-за ПК. Обращаюсь за консультацией. Кто уже организовывал аналогичную схему?

Что может быть лучше в жару, чем прохладный воздух от кондиционера? Вопрос риторический. Однако чтобы климатическая техника работала должным образом, о ней нужно и заботиться как следует. Есть несколько полезных советов, которые помогут кондиционеру работать в оптимальном состоянии и намного продлить его службу. Как показывает практика, большинство людей ими пренебрегает. Рекомендуем взять их на вооружение, тогда и в доме будет приятная прохладная температура и деньги не придется тратить на новый кондиционер.

1. Своевременное обслуживание и чистка

Для оптимального использования кондиционера важно чистить и обслуживать его не реже одного раза в год. Выполняя это условие, можно избавить его от зарождающейся внутри плесени и бактерий и препятствовать их распространению. Лучший способ очистки кондиционера зависит от его модели и типа.

Чистку и обслуживание можно выполнять самостоятельно, это не слишком сложно, или же нанять профессионалов, которые сделают все быстро и качественно. Плановые работы лучше проводить весной перед началом жаркого летнего сезона. Тогда в нужный момент кондиционер будет работать нормально и будет готов к по-настоящему жарким дням.

Помимо чистки и обслуживания рекомендуется использовать несколько полезных советов по правильному использованию кондиционера. Они заставят его работать в среднем на 30% эффективнее и продлят срок его эксплуатации.

2. Разумная предусмотрительность

Включать кондиционер лучше еще до того, как начнется жара. С помощью такого простого действия можно постепенно создать в комнате комфортную температуру и не заставлять устройство работать на пределе своей мощности. Слишком усердная работа быстрее изнашивает детали кондиционера, а также расходует больше электроэнергии.

3. Бережное обращение

Не стоит ставить на верхнюю часть кондиционера какие-либо предметы. Они будут сохранять тепло и заставлять технику работать интенсивнее, чем следует. Свободная циркуляция воздуха также важна, так что кондиционер лучше устанавливать в месте со свободным доступом и достаточно открытым пространством перед ним.

4. Оптимальный режим работы

Устанавливать термостат кондиционера лучше всего на температуру, которая отличается от температуры наружного воздуха не более чем на 7 градусов. Так в работе техники не будет сильных перепадов температуры, что позволит ему быстрее и равномернее охлаждать воздух.

5. Подходящее место обитания для кондиционера

Есть определенные рекомендации, которые помогут установить кондиционер правильно и сделать его максимально эффективным. /Фото: img.tsn.ua

Каждый кондиционер может охлаждать определенное максимальное количество квадратных метров. Поэтому перед покупкой и установкой нужно обязательно обращать внимание на этот параметр. Не стоит размещать кондиционер в очень большой комнате.
Сделав это можно столкнуться с неприятной проблемой, когда кондиционер не сможет выполнять свои непосредственные функции: не будет должным образом охлаждать всю комнату.

6. Несвоевременная уборка дома

Выполнять уборку дома пылесосом лучше всего в самые прохладные дни. Если делать это в жару, то кондиционеру добавится дополнительная работа: горячий воздух, выходящий из пылесоса, задерживается в доме, значительно повышая температуру в комнатах, а значит, охлаждать их придется интенсивнее.

7. Правильная экономия

Во время работы кондиционера все окна и двери в доме должны быть закрыты. Желательно позаботиться о наличии жалюзи и плотных занавесок на окнах, особенно если они выходят на солнечную сторону. Благодаря такой несложной предусмотрительности дополнительное тепло не будет поступать в квартиру.

8. Проветривание по утрам

Свежий воздух с улицы полезен для здоровья и для хорошей работы кондиционера. /Фото: serafimovich.okna.click

По утрам, пока на улице воздух еще свежий и прохладный, рекомендуется проветривать квартиру, открывая окна. Не нужно спешить включать кондиционер без особой необходимости. Прохлада с улицы позволит отдохнуть технике, а также сэкономит деньги на оплату электроэнергии.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

В балансировке. Ну да, это я к тому, что схему после включения обязательно нужно проверять осциллографом.

Зарядный модуль для powerbank, 5V, 2A

Похожий контент

Читайте также: