УЧЕБНЫЙ СТЕНД "КОНДИЦИОНЕР"

Полезная модель относится к области механики и может быть использована для проведения практикумов по учебной дисциплине «Сервис бытовых машин и приборов» в высших и средних учебных заведениях.
Известен лабораторный стенд «Кондиционер» (фиг.1.), выполненный на базе кондиционера Elenberg SPT 6070 [1], предназначенный для изучения конструкции и функционирования бытовых кондиционеров, обеспечивающих благоприятный микроклимат в жилых помещениях, путем создания и поддержания оптимальной температуры, влажности и чистоты воздуха в закрытом помещении [2]. Стенд представляет собой сплит-систему, состоящую из внутреннего и внешнего блоков, соединенных между собой электрическими и газовыми магистралями. На газовых магистралях установлены контрольные манометры, что позволяет в ручном режиме снимать показания давления и анализировать работу холодильного контура. Степень загрязненности радиатора внешнего блока напрямую влияет на качество работы кондиционера. Производитель кондиционеров рекомендует очищать конденсатор два раза в год, до сезона эксплуатации и после окончания сезона тополиного пуха. Тополиный пух, крупные частицы пыли, и другой мусор быстро забивают радиаторные пластины конденсатора, особенно при расположении внешнего блока на высоте до 10 метров от земли.
Во всех кондиционерах вентилятор внешнего блока вращается только в одну сторону, тем самым, мусор и пыль прибитая к радиатору остается там надолго, после намокания превращаясь в цепкую грязь.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства-прототипа за счет демонстрации возможностей автоматизации функции очистки, входящей в перечень обязательных сервисных услуг при эксплуатации кондиционеров. Для этого к устройству добавляется блок реверсирования вращения электродвигателя вентилятора, обеспечивающий частичную «самоочистку» радиатора внешнего блока от слабо прилипшего тополиного пуха, пыли и другого мусора.
Технический результат, который невозможно достичь на базе устройства-прототипа, связан с изменением направления движения охлаждающего потока воздуха через радиатор. Как итог, обратное движение воздуха выбрасывает засосанные ранее тополиный пух (семена) и пыль из решетки кондиционера. Блок реверсирования может быть выполнен, например, по схеме автотрансформации (фиг.2) с изменением полярности на второй обмотке мощностью 30 ватт. Обмотки трансформатора симметричны и имеют одинаковое число витков. В этой схеме применен способ изменения полярности на первичной обмотке, относительно первичной. Фазосдвигающий конденсатор подключен в цепь первичной обмотки автотрансформатора, его вторичная обмотка подключена к пусковой обмотке двигателя. За счет изменившейся полярности на пусковой обмотке, обеспечивается вращение магнитного поля в двигателе в противоположную сторону. Токи в цепях обмоток, обороты двигателя, крутящий момент на валу двигателя сходны при использования типовой схемы включения.
Устройство состоит из наружного теплообменника 1, включающем в себя вентилятор 2; внутреннего теплообменника 3; компрессора 4; дросселирующего устройства 5: соединительных труб 6 с хладагентом, формирующих замкнутых контур: и блока реверса 7 направления вращения вентилятора (фиг.3.).
Устройство, выполненное как лабораторный учебный стенд работает следующим образом: движущееся в замкнутом герметичном контуре специальное вещество - хладагент, испаряясь в одном месте, поглощает тепло, а конденсируясь в другом - выделяет поглощенное тепло. По названию процесса, происходящего в теплообменнике, один из них называют испарителем, а другой - конденсатором. При работе кондиционера на "холод" в качестве испарителя выступает внутренний (находящийся в помещении) теплообменник, а в качестве конденсатора - наружный (находящийся вне помещения). При работе кондиционера на "тепло", теплообменники меняются ролями. Температура фазового перехода (испарения или конденсации жидкости) зависит от давления, при котором происходит процесс. Зависимость нелинейная и монотонная - чем больше давление, тем больше температура фазового перехода. Компрессор создает давление конденсации, устанавливаемый в холодильном контуре перед конденсатором, и дросселирующее устройство, понижающее давление до давления испарения, перед испарителем. Обмен теплом хладагента с воздухом происходит через воздушные теплообменники, которые представляют собой медные трубки, снабженные радиаторами. Вентиляторы продувают воздух через них. Загрязненный воздух в процессе эксплуатации устройства постепенно засоряет радиаторы. Высыпав бумажные «конфетти» перед радиатором будем наблюдать эффект прилипания их к решетке радиатора. Изменив направление вращения вентилятора будем наблюдать обратный эффект самоочистки.
Источники информации
1. Захарчук Л.В. Выпускная квалификационная работа по специальности «Сервис». НГПУ, 2010.
2. Руководство по эксплуатации кондиционера Elenberg SPT-7060