Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Представленная работа направлена на решение вопросов по совершенствованию конструкций и повышению качества отечественных бытовых холодильных приборов (БХП), Современные тенденции развития конструкций бытовых холодильных приборов характеризуются увеличением их внутреннего объема на основе создания многокамерных моделей и снижением температур в камерах. Реализация таких конструкций приводит к росту энергетических затрат на производство холода в быту и повышению температурного уровня герметичного компрессора. Анализ направлений совершенствования конструкций холодильного агрегата свидетельствует о целесообразности создания компрессионного холодильного агрегата с испарительным конденсатором, что позволит улучшить характеристики бытового холодильного прибора. Использование испарительного конденсатора в составе холодильного прибора компрессионного типа является перспективным направлением совершенствования холодильных машин. Эта проблема успешно решается путем реализации интенсификации теплообмена в конденсаторе нанесением на его поверхность пористого тепловлаго-проводного покрытия. Это приводит к снижению температуры конденсации и температурного уровня компрессора, уменьшению энергопотребления, повышению эксплуатационных характеристик компрессионного холодильного агрегата и тем самым к улучшению конструкций бытовых холодильных приборов.
Анализ литературных источников в области теоретических н экспериментальных исследований работы холодильных машин с испарительными конденсаторами показал, что в настоящее время вопросы реализации схемы герметичного холодильного агрегата с конденсатором с испарительным охлаждением изучены не достаточно:
отсутствует теория расчета испарительного конденсатора в составе герметичного агрегата с учетом массы воды, подаваемой на конденсатор;
не разработана конструкция БХП с испарительным конденсатором;
отсутствует измерительное оборудование и методика испытаний испарительного конденсатора в составе герметичного холодильного агрегата.
Решение данных вопросов позволит получить современную к экономичную конструкцию бытового холодильного прибора, соответствующую мировому уровню.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Цель работы - повышение энергетической эффективности бытового холодильного прибора при использовании водяного испарительного охлаждения конденсатора герметичного агрегата.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ влияния процесса конденсации на основные характеристики бытовых холодильных приборов;
провести анализ теоретических и экспериментальных исследований испарительных конденсаторов холодильных машин;
обосновать целесообразность использования испарительного конденсатора в бытовом холодильном приборе;
разработать математическую модель, алгоритм и программу расчета испарительного конденсатора в составе герметичного агрегата;
разработать стенды и методики экспериментальных исследований герметичного агрегата и бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором;
провести теоретические и экспериментальные исследования теплообменных процессов в испарительных конденсаторах в составе БХП;
обобщить полученные результаты и разработать рекомендации для практического использования результатов исследования.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ. В качестве объекта исследований выбран бытовой компрессионный холодильный прибор и его составные элементы.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ. При выполнении работы использованы теоретические и экспериментальные методы исследований. Теоретические исследования проведены с применением теории теплового расчета сборочных единиц герметичного агрегата БХП, с использованием современных компьютерных программ - Mkade, Maple and Relese 4, Excel. Экспериментальные исследования осуществлены на стендах для испытания герметичного агрегата и бытового холодильного прибора в целом.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В основе предложенной работы лежит разработка математической модели испарительного конденсатора БХП. Теоретически и экспериментально установлено влияние конструктивных параметров испарительного конденсатора на теплоэнергетические характеристики холодильного агрегата. Разработана методика и созданы технические средства для теплоэнергетических испытаний, учитывающих влияние испарительного конденсатора на основные характеристики БХП. Достоверность и новизна теоретических и экспериментальных исследований подтверждена внедрением результатов работы, патентом РФ № 2234645 (Бытовой компрессионный холодильник).
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Проведенные научные исследования имеют практическую ценность. На основании исследований предложены зависимости и получены результаты, позволяющие решать вопросы совершенствования конструкций конденсаторов и повышения технического уровня герметичного агрегата и БХП в целом. Установлено влияние испарительного конденсатора на основные характеристики, в том числе на расход электроэнергии н даны рекомендации по реализации конструкции БХП с испарительным конденсатором.
Использование результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет повысить холодопронзводительность герметичного агрегата, снизить энергопотребление бытового холодильного прибора.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы внедрены в ОАО «Краснодарбыттехника», ЗАО «Прогресс», в учебный процесс в Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса по специальности 230300 «Проектирование и сервис бытовых машин и приборов» и получили положительные оценки.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на международных, межвузовских конференциях в городах Пенза, Новочеркасск, Ростов — на - Дону и ежегодных научно-технических
конференциях профессорско-преподавательского состава Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса (1997-2006 г.г,), ряд положений диссертации изложен в отчетах НИР, выполненных в ЮРГУЭС.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертационной работы опубликовано одиннадцать печатных работ.
СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введення, четырех глав, основных выводов и результатов исследования. В приложениях приведены акты внедрения, результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также другие документы.
