RU2168681C1 - Method of determination of parameters of compression refrigerating machine - Google Patents
Method of determination of parameters of compression refrigerating machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2168681C1 RU2168681C1 RU99124960A RU99124960A RU2168681C1 RU 2168681 C1 RU2168681 C1 RU 2168681C1 RU 99124960 A RU99124960 A RU 99124960A RU 99124960 A RU99124960 A RU 99124960A RU 2168681 C1 RU2168681 C1 RU 2168681C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parameters
- values
- chiller
- measured
- similarity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к бытовым холодильникам компрессионного типа. The invention relates to refrigeration, in particular to household refrigerators of the compression type.
Известны способы испытаний бытовой холодильной техники компрессионного типа, используемые на стадиях ее изготовления, в качестве заключительной операции после ремонта, в процессе контроля технического состояния при эксплуатации [ГОСТ 17008-85]. [1]. Known methods for testing household refrigeration equipment of compression type, used at the stages of its manufacture, as a final operation after repair, in the process of monitoring the technical condition during operation [GOST 17008-85]. [1].
Основным недостатком используемых способов является недостаточная глубина диагностики, что позволяет определить лишь работоспособность, соответствие техническим условиям в целом холодильной машины (ХМ) или ее отдельных элементов. Наличие же и характер имеющихся дефектов в ХМ без ее разборки и последующей дефекации сборочных единиц, узлов, деталей определить можно лишь с определенной долей вероятности. The main disadvantage of the methods used is the insufficient diagnostic depth, which allows us to determine only the performance, compliance with the technical conditions in general of the refrigeration machine (XM) or its individual elements. The presence and nature of existing defects in the CM without its disassembly and subsequent defecation of assembly units, assemblies, and parts can only be determined with a certain degree of probability.
Наиболее близким по технической сущности является способ определения холодопроизводительности компрессора бытовой компрессионной ХМ [ГОСТ 17008-85] , заключающийся в измерении рабочего параметра (холодопроизводительности) с помощью специального калориметрического стенда. На стенде регистрируются значения параметров: давление хладона, атмосферное давление, температура хладона и воды, температура воздуха, расход воды. The closest in technical essence is a method for determining the refrigerating capacity of a compressor compressor household XM [GOST 17008-85], which consists in measuring the operating parameter (refrigerating capacity) using a special calorimetric stand. The values of parameters are recorded on the stand: pressure of the freon, atmospheric pressure, temperature of the freon and water, air temperature, water flow.
Эти значения затем подставляются в расчетные зависимости, по которым рассчитываются весовая производительность компрессора по тепловому балансу калориметра, весовая производительность компрессора по тепловому балансу конденсатора, действительная весовая производительность компрессора. Значение энтальпии хладона, входящей в расчетные зависимости, определяют по тепловым диаграммам i=lgP. These values are then substituted into the calculated dependences, according to which the weighted capacity of the compressor is calculated according to the heat balance of the calorimeter, the weighted capacity of the compressor according to the heat balance of the condenser, and the actual weighted capacity of the compressor. The value of the freon enthalpy included in the calculated dependences is determined from the thermal diagrams i = logP.
Недостатками указанного способа являются
- необходимость для замера параметров, реализации способа специального стенда;
- необходимость в специальных диаграммах i=lgP или T-S, таблицах насыщенных паров холодильных агентов;
- расчетные зависимости не позволяют определить причину несоответствия действительных значений параметров их нормативным значениям и количественную оценку этой причины (например, величину износа в цилиндропоршневой группе мотор-компрессора).The disadvantages of this method are
- the need for measuring parameters, the implementation of the method of a special stand;
- the need for special diagrams i = logP or TS, tables of saturated vapors of refrigerants;
- calculated dependencies do not allow to determine the cause of the discrepancy between the actual values of the parameters and their normative values and a quantitative assessment of this reason (for example, the amount of wear in the cylinder-piston group of the motor-compressor).
Целью настоящего изобретения является повышение точности, информативности и расширение состава искомых параметров ХМ компрессионного типа при определении их действительных значений, а также унификация используемых при этом способов и средств. The aim of the present invention is to improve the accuracy, information content and expand the composition of the desired parameters of the compression type XM when determining their actual values, as well as the unification of the methods and means used.
Сущность изобретения заключается в том, что при определении параметров ХМ, представляемой совокупностью подсистем, используются выражения в виде критериев подобия функционирования, составленных из измеряемых, априори известных и искомых параметров
где πi - критерий подобия;
Yi - искомый параметр;
Xj - измеряемые параметры;
Zк - известные параметры;
α,β,γ - показатели степени при параметрах.The essence of the invention lies in the fact that when determining the parameters of XM represented by a set of subsystems, expressions are used in the form of criteria for the similarity of functioning, composed of measured, a priori known and desired parameters
where π i is the similarity criterion;
Y i is the desired parameter;
X j - measured parameters;
Z to - known parameters;
α, β, γ - exponents with parameters.
Вначале, подставляя в критериальные выражения нормативные, соответствующие работоспособному состоянию системы-аналога значения измеряемых (температура, давление хладона), искомых (например холодопроизводительности, зазора в цилиндро-поршневой группе и т.п.) и априори известных параметров (теплоемкости, плотности хладона и т.п.) ХМ, рассчитывают нормативные значения критериев подобия: πi - критериев. Затем, измеряют действительные значения диагностических параметров (например, температуру, давление хладона) ХМ. Принимая нормативные значения критериев подобия величинами постоянными, Пi= idem, после подстановки в критериальные выражения измеренных и априори известных параметров, рассчитывают значения искомых параметров.First, substituting the normative values corresponding to the working state of the analogue system into the criterion expressions, the measured values (temperature, freon pressure), desired (for example, cooling capacity, clearance in the cylinder-piston group, etc.) and a priori known parameters (specific heat, freon density and etc.) ХМ, standard values of similarity criteria are calculated: π i - criteria. Then, the actual values of the diagnostic parameters (for example, temperature, HFC pressure) of the XM are measured. Taking the normative values of the similarity criteria as constant values, Pi = idem, after substituting the measured and a priori known parameters into the criteria expressions, the values of the sought parameters are calculated.
Критериальные выражения при этом составляются из параметров подсистем (входных, выходных, внутренних, конструктивных и т.д.), имеющих взаимную физическую или функциональную связь, что и отличает предлагаемый способ от известных. За счет использования многовариантности связей, то есть принципа системного подхода, повышается точность и объективность определения искомых параметров независимо от цели их определения. In this case, the criterion expressions are composed of the parameters of the subsystems (input, output, internal, structural, etc.) having a mutual physical or functional connection, which distinguishes the proposed method from the known ones. Through the use of multivariance of relations, that is, the principle of a systematic approach, the accuracy and objectivity of determining the desired parameters increases, regardless of the purpose of their determination.
Пример: Определить холодопроизводительность ХМ типа "Норд-214-1" после ее ремонта. На основе предлагаемого способа задача решается следующим образом. Example: Determine the cooling capacity of the HM type "Nord-214-1" after its repair. Based on the proposed method, the problem is solved as follows.
1. Холодильная машина "Норд-214-1" представляется в виде сложной системы с подсистемами: "компрессор", "конденсатор", "испаритель", "капиллярная трубка", "фильтр осушительный патрон" и т.д. 1. The chiller "Nord-214-1" is presented in the form of a complex system with subsystems: "compressor", "condenser", "evaporator", "capillary tube", "filter drain cartridge", etc.
2. По каждой из подсистем определяют множества выходных, входных, внутренних параметров; устанавливается функциональная зависимость выходной характеристики, например холодопроизводительности, от входных и внутренних параметров. 2. For each of the subsystems, sets of output, input, and internal parameters are determined; a functional dependence of the output characteristic, for example, cooling capacity, on the input and internal parameters is established.
3. Из функциональных зависимостей формируют, например, методом пулевых размерностей критериальные зависимости, отражающие подобие функционирования подсистем ХМ. 3. From functional dependencies, for example, criteria dependencies are formed by the method of bullet dimensions, reflecting the similarity of the functioning of the XM subsystems.
4. Выбирают критерии подобия одной из подсистем ХМ, по исследуемому параметру, например подсистемы "испаритель" по холодопроизводительности. В данном случае этот критерий имеет вид
где Δtu = tн-tк- разность температур воздуха в испарителе;
tн, tк - температура воздуха, соответственно в начале и в конце переходного процесса в начальный период работы ХМ (от момента запуска до первого срабатывания терморегулятора);
ΔCu = Cн-Cк- разность теплоемкостей воздуха в испарителе;
Cн, Cк - теплоемкость воздуха в начале и в конце переходного процесса;
Vи - общий объем испарителя;
αи - коэффициент температуропроводности стенки испарителя;
Q - холодопроизводительность компрессора ХМ;
τ - время переходного процесса в начальный период работы ХМ;
λи - коэффициент теплопроводности стенки испарителя.4. Select similarity criteria for one of the XM subsystems according to the parameter under study, for example, the “evaporator” subsystems for cooling capacity. In this case, this criterion has the form
where Δt u = tn-tk is the difference in air temperature in the evaporator;
t n , t k - air temperature, respectively, at the beginning and at the end of the transition process in the initial period of operation of the HM (from the moment of launch to the first operation of the thermostat);
ΔC u = C n -C to - the difference in heat capacity of air in the evaporator;
C n, C k - specific heat of air at the beginning and end of the transient process;
V and - the total volume of the evaporator;
α and - coefficient of thermal diffusivity of the evaporator wall;
Q - cooling capacity of the compressor XM;
τ is the time of the transition process in the initial period of the XM;
λ and is the coefficient of thermal conductivity of the evaporator wall.
Нормативное значение критерия подобия πQн рассчитывают при нормативных значениях, входящих в выражение (1) параметров (что проводят, например, при определительных заводских испытаниях). Для ХМ компрессорного типа значение этого критерия определено авторами посредством обработки статистических данных. Это значение равно πQн = 0,7•10-3.
5. Холодильную машину ("Норд-214-1") оснащают (согласно ГОСТ 16317-87Е) датчиками, в данном случае датчиками температуры в испарителе.The normative value of the similarity criterion π Qн is calculated at the normative values included in the expression (1) of the parameters (which is carried out, for example, during significant factory tests). For compressor-type XM, the value of this criterion was determined by the authors by processing statistical data. This value is π Qн = 0.7 • 10 -3 .
5. The chiller (Nord-214-1) is equipped (according to GOST 16317-87E) with sensors, in this case, temperature sensors in the evaporator.
6. Включают ХМ в работу. 6. Include XM in the work.
7. В процессе работы ХМ производят регистрацию значений параметров. 7. In the process of operation of the XM register the values of the parameters.
В данном случае получены такие значения параметров:
tн = 299К, tк = 255К, Δtи = 44K; τ = 4424 с.
8. Принимают известными значения
- общего объема испарителя;
- коэффициентов температуропроводности и теплопроводности стенки испарителя.In this case, the following parameter values are obtained:
t n = 299K, t k = 255K, Δt and = 44K; τ = 4424 s.
8. Accepts known values.
- total volume of the evaporator;
- coefficients of thermal diffusivity and thermal conductivity of the evaporator wall.
Значения теплоемкостей воздуха определяют по "термодинамическим таблицам для сухого воздуха". The heat capacities of air are determined from the “thermodynamic tables for dry air”.
В данном случае эти параметры следующие:
Cн = 393 Дж/(м3•К);
Cк = 187 Дж/(м3•К);
Δ Cи = 206 Дж/(м3•К);
Vи = 0,20 м3;
αи = 0,25 м2/с;
λи = 169 Вт/(м•К).In this case, these parameters are as follows:
C n = 393 J / (m 3 • K);
C k = 187 J / (m 3 • K);
Δ C and = 206 J / (m 3 • K);
V and = 0.20 m 3 ;
α and = 0.25 m 2 / s;
λ and = 169 W / (m • K).
9. Подставляя в полученное из выражения (1), уравнение для Q
значения параметров, указанные в п.п. 7, 8 и πQн, определяют действительное значение холодопроизводительности. В данном случае это значение равно Qд = 178,38 Вт.9. Substituting into the equation (1) obtained, the equation for Q
parameter values specified in clauses 7, 8 and π Qн, determine the actual value of cooling capacity. In this case, this value is Q d = 178.38 watts.
10. Сравнивают полученное действительное значение холодопроизводительности Qд с ее нормативным значением (для данной ХМ: Qн = 185 Вт) и делают вывод о их соответствии. В данном случае степень несоответствия δ равна
что допустимо согласно ГОСТ 17008-85.10. Compare the obtained actual value of the refrigerating capacity Q d with its standard value (for a given XM: Q n = 185 W) and conclude that they correspond. In this case, the degree of mismatch δ is
which is permissible according to GOST 17008-85.
Следовательно, ремонт ХМ произведен качественно. Consequently, the repair of the XM was made efficiently.
Приведенный пример достаточно наглядно иллюстрирует сущность предлагаемого способа и возможность использования последнего при диагностике технического состояния элементов ХМ. При этом в критериальные выражения вводятся соответствующие поставленной цели параметры (зазор в цилиндропоршневой группе мотор-компрессора и др.)
Литература
1. Компрессоры хладоновые герметичные. Общие технические условия ГОСТ 17008-85. Издательство стандартов, 1989 г.The given example illustrates quite clearly the essence of the proposed method and the possibility of using the latter in the diagnosis of the technical condition of the elements of XM. At the same time, criteria-relevant parameters are entered into the criterion expressions (clearance in the cylinder-piston group of the motor-compressor, etc.)
Literature
1. Hermetic refrigerant compressors. General specifications GOST 17008-85. Standards Publishing House 1989
Claims (2)
где πi - критерий подобия;
Yi - искомый параметр;
Xj - измеряемые параметры;
Zk - известные параметры;
α, β, γ - показатели степени при параметрах,
рассчитывают значения критериев подобия при нормативных значениях всех параметров, входящих в критериальное выражение, регистрируют при заданном режиме работы холодильной машины измеряемые параметры, например температуру, давление хладона, и, подставляя в указанное выражение нормативные значения критериев подобия, измеренные и априори известные значения параметров, рассчитывают значения искомых параметров холодильной машины.1. A method for determining the parameters of a refrigeration machine, for example, a compression type, which consists in measuring diagnostic parameters: air temperature in the evaporator, refrigerant pressure, and the values of the desired parameters of the refrigeration machine are determined indirectly by substituting the results of direct measurements of these and other a priori known parameters in the calculated dependencies, characterized in that to increase the accuracy, information content and expand the composition of the desired parameters when determining their actual values, and akzhe unification employed in the methods and means of expression used in the form of similarity criteria for the operation of the chiller subsystems composed of measurement, a priori known and unknown parameters:
where π i is the similarity criterion;
Y i is the desired parameter;
X j - measured parameters;
Z k - known parameters;
α, β, γ - exponents with parameters,
calculate the similarity criteria values at the standard values of all parameters included in the criterion expression, record the measured parameters at a given operating mode of the chiller, for example temperature, refrigerant pressure, and substituting the standard values of similarity criteria, measured and a priori known parameter values into the specified expression, calculate values of the desired parameters of the refrigeration machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99124960A RU2168681C1 (en) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Method of determination of parameters of compression refrigerating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99124960A RU2168681C1 (en) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Method of determination of parameters of compression refrigerating machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2168681C1 true RU2168681C1 (en) | 2001-06-10 |
Family
ID=20227433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99124960A RU2168681C1 (en) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Method of determination of parameters of compression refrigerating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2168681C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2354899C2 (en) * | 2007-05-29 | 2009-05-10 | ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) | Method for determination of technical condition of household compression refrigerator subsystems |
| RU2696190C1 (en) * | 2016-03-14 | 2019-07-31 | Битцер Кюльмашиненбау Гмбх | System for commissioning a compressor module of a refrigerant, as well as a method for commissioning a compressor module of a refrigerant |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1270505A1 (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-15 | Предприятие П/Я Г-4778 | System for testing thermal and power parameters of domestic refrigerators |
| US5303560A (en) * | 1993-04-15 | 1994-04-19 | Thermo King Corporation | Method and apparatus for monitoring and controlling the operation of a refrigeration unit |
| WO1994016273A1 (en) * | 1992-12-30 | 1994-07-21 | Nira Automotive Ab | Determining the amount of working fluid in a refrigeration or heat pump system |
| US5335513A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-09 | Parker-Hannifin Corporation | Apparatus and method for detecting characteristics of a working fluid |
-
1999
- 1999-11-22 RU RU99124960A patent/RU2168681C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1270505A1 (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-15 | Предприятие П/Я Г-4778 | System for testing thermal and power parameters of domestic refrigerators |
| WO1994016273A1 (en) * | 1992-12-30 | 1994-07-21 | Nira Automotive Ab | Determining the amount of working fluid in a refrigeration or heat pump system |
| US5335513A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-09 | Parker-Hannifin Corporation | Apparatus and method for detecting characteristics of a working fluid |
| US5303560A (en) * | 1993-04-15 | 1994-04-19 | Thermo King Corporation | Method and apparatus for monitoring and controlling the operation of a refrigeration unit |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Компрессоры хладоновые герметичные. Общие технические условия. ГОСТ 17008-85. - М.: Изд-во стандартов, 1989. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2354899C2 (en) * | 2007-05-29 | 2009-05-10 | ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС) | Method for determination of technical condition of household compression refrigerator subsystems |
| RU2696190C1 (en) * | 2016-03-14 | 2019-07-31 | Битцер Кюльмашиненбау Гмбх | System for commissioning a compressor module of a refrigerant, as well as a method for commissioning a compressor module of a refrigerant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Navarro et al. | Characterization of a vapor injection scroll compressor as a function of low, intermediate and high pressures and temperature conditions | |
| Afshari et al. | A thermodynamic comparison between heat pump and refrigeration device using several refrigerants | |
| Wijaya | Adiabatic capillary tube test data for HFC-134a | |
| JP2010065998A (en) | Method for monitoring parameter and cooling device | |
| CN109654652B (en) | A Refrigeration/Heat Prediction Method for Air Conditioners Based on Data Mining Technology | |
| Duarte et al. | Nonisentropic phenomenological model of a reciprocating compressor | |
| Diniz et al. | Experimental performance assessment of a hermetic reciprocating compressor operating in a household refrigerator under on–off cycling conditions | |
| Cui et al. | A modified exergy analysis method for vapor compression systems: Splitting refrigerant exergy destruction | |
| RU2168681C1 (en) | Method of determination of parameters of compression refrigerating machine | |
| Wu et al. | Experimental study on p–V indicator diagrams of twin-screw refrigeration compressor with economizer | |
| Björk | A simple technique for refrigerant mass measurement | |
| CN111077098A (en) | Binary or ternary mixed refrigerant concentration detection method, device, equipment and system | |
| Taib et al. | Performance analysis of a domestic refrigerator | |
| Qin et al. | Experimental investigation on the performance of a− 120° C ultralow temperature refrigeration system based on a three-stage auto-cascade cycle | |
| Carrington et al. | Performance analysis of a dehumidifier using HFC134a | |
| RU2354899C2 (en) | Method for determination of technical condition of household compression refrigerator subsystems | |
| Tran et al. | In-situ method for air-to-air heat pump seasonal performance determination including steady-state and dynamic operations | |
| Bailey et al. | Creating an automated chiller fault detection and diagnostics tool using a data fault library | |
| KR100489560B1 (en) | Method and apparatus of in-situ performance test for air-source heat pump | |
| Cecchinato et al. | The effects of non-condensable gases in domestic appliances | |
| Akintunde | Validation of a vapour compression refrigeration system design model | |
| Noël et al. | Vapour quality determination for heat pumps using two-phase suction | |
| Shaffer et al. | Energy consumption in hermetic refrigerator compressors | |
| Jaiyeola et al. | Experimental investigation of the performance of a design model for vapour compression refrigeration systems | |
| Taib et al. | Performance analysis of a domestic refrigerator in malaysia using experimental method |