Как узнать мощность испарителя
Что такое мощность охлаждения кондиционера и как не запутаться в характеристиках
Содержание
Содержание
Выбирая кондиционер, важно правильно подобрать его охлаждающую мощность. Многие пользователи часто путают этот параметр с потребляемой мощностью, другие абсолютно не ориентируются в единицах измерения и обозначениях. Как итог — купленная система не справляется с охлаждением комнаты. Чтобы у вас не возникло проблем в будущем, разберемся со всеми нюансами подробно.
Мощность кондиционера: куда смотреть?
Изучив технические характеристики любого кондиционера, вы заметите, что у него есть два ключевых параметра — мощность потребляемая и мощность охлаждения. Это абсолютно разные показатели, которые не следует путать.
Потребляемая мощность — это количество электрической энергии, необходимой для функционирования устройства. Этот параметр следует знать и учитывать только при расчете энергопотребления вашего кондиционера. Например, модель с классом энергопотребления А мощностью 2,2 кВт за час потребляет в среднем 0,6 кВт электричества. Соответственно, чем выше класс энергосбережения, тем меньше будут ваши расходы на электричество.
Мощность охлаждения (холодопроизводительность) — это показатель эффективности охлаждения и ключевой параметр при выборе кондиционеров. Здесь все достаточно просто — чем выше показатель, тем большую площадь сможет эффективно охлаждать выбранный кондиционер. Заметьте, что мощность охлаждения практически всегда больше потребляемой мощности. Это связано с особенностями климатического оборудования, поскольку энергия затрачивается только на перемещение воздушных масс.
Энергоэффективность кондиционера как раз и высчитывается соотношением двух вышеописанных параметров и так получается, что у кондиционеров КПД превышает 100%.
Киловатты против BTU
Мы определились, что при покупке кондиционера важна именно мощность охлаждения. Но как ее соотносить с вашим помещением? Для начала следует разобраться с единицами измерения. Здесь есть два варианта – кВт и BTU. Если с первым все относительно понятно, то второе наименование вызывает много вопросов. British Thermal Unit — это британская единица измерения, определяется как количество тепла, необходимое для того, чтобы нагреть один фунт воды на один градус Фаренгейта.
Если охлаждающая мощность указана в одной из этих единиц, вы можете конвертировать ее в другую по формуле:
1 БТЕ/ч = 0,293 Вт
Остается только рассчитать мощность кондиционера под вашу комнату. Здесь учитывают два основных параметра — высота расположения внутреннего блока и площадь помещения. Легче всего ориентироваться на следующую таблицу:
Например, для помещения в 25 м² подойдет сплит-система на 2,5 кВт или примерно 9000 BTU.
Если вы хотите подойти к задаче более скрупулезно, то можно провести детальный расчет. Для этого воспользуйтесь следующей формулой:
Q = Q1 + Q2 + Q3, где
Q1 —тепловыделение от окон, стен, потолка и пола.
Q1 = S * h * q / 1000, где
S — площадь помещения (м²)
h — высота потолка (м)
q = 30 для слабо освещенных солнцем комнат
q = 35 для комнат со средним освещением
q = 40 для хорошо освещенных комнат
Параметр Q2 определяет тепловыделение от одного человека и принимается равным 0,1 кВт. Его необходимо умножить на число жильцов.
Параметр Q3 включает в себя все тепловыделение от бытовой техники в комнате — телевизора, компьютера, холодильника и других устройств. Узнать эти данные можно в технической документации или взять 1/3 от потребляемой мощности прибора.
Сложив все значения, вы получите необходимую охлаждающую мощность. При этом рекомендуется брать кондиционер с запасом.
«Семерки», «девятки», «двенашки» — что это такое?
Очень часто специалисты или консультанты в магазинах называют кондиционеры вот такими числами, вызывая у рядовых пользователей недоумение. На самом деле, это уже знакомое обозначение в BTU, которое вы теперь умеете переводить в киловатты. Для бытовых устройств этот показатель обычно не превышает 28:
Справочник по Ваттам, Омам и сопротивлению в электронных сигаретах
Чтобы безопасно парить, вам нужно понимать несколько основных законов электричества. Тут вы встретите термины Напряжение, Вольты, Сила тока, Амперы, Сопротивление, Омы, Мощность, Ватты и непосредственно Закон Ома. В этом руководстве мы объясняем, что это означает и зачем нужно вейперу.
Содержание и навигация
Напряжение, Вольты, В (Voltage, volts, V)
Как правило, у полностью заряженного аккумулятора напряжение должно быть 4,2 Вольта. Это можно понять как количество энергии, проталкивающей электричество через ваше устройство, испаряя жидкость и создавая пар. Вы можете представить это как давлении воды. По мере того, как вода сливается из бака, её остаётся остается меньше, «давление» становится меньше, и поток уменьшается.
Сила тока, Ампер, А (Current, Аmps, A)
Ток — это «поток» электричества. Чем быстрее он течет, тем быстрее разряжается аккумулятор. Кроме того, чем быстрее он течет, тем горячее становится намотка в вашем испарителе, и тем больше пара получается из жидкости для электронной сигареты. Устройство переменной мощности/напряжения (плата) будет поддерживать ток, протекающий с постоянной скоростью, «подталкивая» его.
Сопротивление, Омы, Ом (Resistance, Оhms, Ω)
Увеличение сопротивления замедляет электрический ток. Больше сопротивление — холоднее вейп. Это достигается за счет использования более тонкой проволоки, но это означает, что проволока меньше соприкасается с фитилем, что может уменьшить количество вкуса и дать гораздо меньше пара. Более низкое сопротивление получается за счет использования более толстого или плоского провода, сложной намотки, или испарителя с сеткой внутри.
Закон Ома
Чтобы определить максимальный ток, протекающий через испаритель, разделите 4,2 на значение сопротивления намотки (или сменной головы), которую вы используете. Чтобы рассчитать, какую намотку можно безопасно использовать, разделите 4,2 на максимальный ток, который может выдержать аккумулятор (обязательно уточните эти данные и убедитесь, что ваш аккумулятор не является «китайской копией»). Самые лучшие аккумуляторы способны выдавать ток 30-35 Ампер, а китайцы — не более 3-5.
Мощность, Ватты, Вт (Power, Watts, W)
Мощность — это скорость передачи энергии от аккумулятора к испарителю. Мощность показывает сколько энергии расходует плата за определенную единицу времени. В современных устройствах почти повсеместно используется Вариватт. Это режим, при котором поддерживается постоянная мощность не смотря на падение напряжения во время разрядки аккумулятора.
Если вы нашли ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Основные правила выбора испарителя для парокомпрессионной холодильной машины
Из этого следует, что, подбирая оборудование для холодильной установки, необходимо начинать именно с испарителя. Многие начинающие ремонтники часто допускают типичную ошибку и начинают комплектацию установки с компрессора.
На рис. 1 представлена схема самой обычной парокомпрессионной холодильной машины. Ее цикл, заданный в координатах: давление Р и энтальпия i. На рис. 1б точки 1-7 холодильного цикла, является показателем состояния холодильного агента (давления, температуры, удельного объема) и совпадает с аналогичным на рис. 1а (функции параметров состояния).
Рис. 1 – Схема и холодильный цикл в координатах обычной парокомпрессионной машины: РУ расширительное устройство, Рk – давление конденсации, Ро – давление кипения.
Графическое изображение рис. 1б отображает состояние и функции холодильного агента, которые изменяются в зависимости от давления и энтальпии. Отрезок АВ на кривой рис. 1б характеризует хладагент в состоянии насыщенного пара. Его температура соответствует температуре начала кипения. Доля пара хладагента в единице объема составляет 100%, а перегрев близок к нулю. В правой части от кривой АВ хладагент имеет состояние перегретого пара (температура хладагента больше температуры кипения).
Точка В является критической для данного хладагента, поскольку отвечает той температуре, при которой вещество не может перейти в жидкое состояние, не зависимо от того, на сколько высоким будет давление. На отрезке ВС хладагент имеет состояние насыщенной жидкости, а в левой стороне – переохлажденной жидкости (температура хладагента меньше температуры кипения).
Внутри кривой АВС хладагент находится в состоянии парожидкостной смеси (доля пара в единице объема изменчива). Процесс, происходящий в испарителе (рис. 1б), отвечает отрезку 6-1. Хладагент поступает в испаритель (точка 6) в состоянии кипящей парожидкостной смеси. При этом доля пара зависит от определенного холодильного цикла и составляет 10-30%.
На выходе из испарителя процесс кипения может не завершиться и точка 1 может не совпадать с точкой 7. Если температура хладагента на выходе из испарителя больше температуры кипения, то получаем испаритель с перегревом. Его величина ΔТперегрев представляет собой разность температуры хладагента на выходе из испарителя (точка 1) и его температуры на линии насыщения АВ (точка 7):
ΔТперегрев=Т1 – Т7
Если точка 1 и 7 совпадают, то температура хладагента равна температуре кипения, а перегрев ΔТперегрев будет равен нулю. Таким образом, получим затопленный испаритель. Поэтому, при выборе испарителя вначале необходимо совершить выбор между затопленным испарителем и испарителем с перегревом.
Отметим, что при равных условиях затопленный испаритель более выгоден по интенсивности процесса отбора теплоты, чем с перегревом. Но следует учитывать то, что на выходе затопленного испарителя хладагент находится в состоянии насыщенного пара, а подавать влажную среду в компрессор нельзя. В противном случае возникает высокая вероятность появления гидроударов, которые будут сопровождаться механическим разрушением деталей компрессора. Получается, что если выбрать затопленный испаритель, то необходимо предусматривать дополнительную защиту компрессора от попадания в него насыщенного пара.
Если отдать предпочтение испарителю с перегревом, то не нужно заботиться о защите компрессора и попадания в него насыщенного пара. Вероятность возникновения гидравлических ударов будет возникать только в случае отклонения от требуемого показателя величины перегрева. В нормальных условиях эксплуатации холодильной установки величина перегрева ΔТперегрев должна находиться в пределах 4-7 К.
При снижении показателя перегрева ΔТперегрев, интенсивность отбора теплоты окружающей среды повышается. Но при чрезмерно низких значениях ΔТперегрев (менее 3К) возникает вероятность попадания в компрессор влажного пара, что может стать причиной появления гидравлического удара и, следовательно, повреждения механических узлов компрессора.
В обратном случае, при высоком показании ΔТперегрев (больше 10 К), это говорит о том, что в испаритель поступает недостаточное количество хладагента. Резко снижается интенсивность отбора теплоты от охлаждаемой среды и ухудшается тепловой режим компрессора.
При выборе испарителя возникает и другой вопрос, связанный с величиной температуры кипения хладагента в испарителе. Чтобы его решить вначале необходимо определить какую температуру охлаждаемой среды следует обеспечить для нормальной работы холодильной установки. Если в качестве охлаждаемой среды используется воздух, то кроме температуры на выходе из испарителя требуется учесть и влажность на выходе из испарителя. Теперь рассмотрим поведения температур охлаждаемой среды вокруг испарителя во время работы обычной холодильной установки (рис. 1а).
Чтобы не углубляться в данную тему потерями давлений на испарителе будем пренебрегать. Также будем считать, что происходящий теплообмен между хладагентом и окружающей средой осуществляется по прямоточной схеме.
На практике такую схему используют не часто, поскольку по эффективности теплообмена она уступает противоточной схеме. Но если один из теплоносителей имеет постоянную температуру, а показания перегрева невелики, то прямоток и противоток будут равнозначными. Известно, что среднее значение температурного напора не зависит от схемы движения потоков. Рассмотрение прямоточной схемы предоставит нам более наглядное представление о теплообмене, который происходит между хладагентом и охлаждаемой средой.
Для начала введем виртуальную величину L, равную длине теплообменного устройства (конденсатора или испарителя). Ее значение можно определить из следующего выражения: L=W/S, где W – соответствует внутреннему объему теплообменного устройства, в котором происходит циркуляция хладагента, м3; S – площадь поверхности теплообмена м2.
Если речь идет о холодильной машине, то равнозначная длина испарителя практически равняется длине трубки, в которой происходит процесс 6-1. Поэтому ее наружная поверхность омывается охлаждаемой средой.
Вначале обратим внимание на испаритель, который выполняет роль воздухоохладителя. В нем процесс отбора теплоты от воздуха происходит в результате естественной конвекции или же при помощи принудительного обдува испарителя. Отметим, что в современных холодильных установках первый способ практически не используют, поскольку охлаждение воздуха путем естественной конвекции является малоэффективным.
Таким образом, будем предполагать, что воздухоохладитель оборудован вентилятором, который обеспечивает принудительный обдув испарителя воздухом и являет собой трубчато-ребристый теплообменный аппарат (рис. 2). Его схематическое изображение представлено на рис. 2б. рассмотрим основные величины, которые характеризуют процесс обдува.
Перепад температур
ΔТ=Та1- Та2,
где ΔТа находится в пределах от 2 до 8 К (для трубчато-ребристых испарителей с принудительным обдувом).
Другими словами, при нормальной работе холодильной установки воздух проходящий через испаритель должен охлаждаться не ниже 2 К и не выше 8 К.
Рис. 2 – Схема и температурные параметры охлаждения воздуха на воздухоохладителе:
Максимальный температурный напор
DTмакс=Та1 – То
Степень перегрева пара на выходе из испарителя
F=ΔТперегр/DTмакс=(Т1-Т0)/(Та1-Т0),
где Т1 – температура пара хладагента на выходе из испарителя.
Данный показатель у нас практически не используют, но в зарубежных каталогах предусмотрено, что показания холодопроизводительности воздухоохладителей Qисп соответствует значению F=0,65.
Во время эксплуатации значение F принято принимать от 0 до 1. Предположим, что F=0, тогда ΔТперегр=0, а хладагент на выходе из испарителя будет иметь состояние насыщенного пара. Для данной модели воздухоохладителя фактическая холодопроизводительность будет на 10-15% больше показателя, приведенного в каталоге.
Если F>0,65, то показатель холодопроизводительности для данной модели воздухоохладителя, должен быть меньше значения, приведенного в каталоге. Допустим, что F>0,8, тогда фактическая производительность для данной модели будет на 25-30% больше значения, приведенного в каталоге.
Если F->1, то холодопроизводительность испарителя Qисп->0 (рис.3).
Рис.3 – зависимость холодопроизводительности испарителя Qисп от перегрева F
Рис. 4 – Схема и температурные параметры, отображающие процесс охлаждения воды на испарителе:
Если перепад температур по воде ΔТе=Те1-Те2, то для кожухотрубных испарителей ΔТе следует поддерживать в диапазоне 5±1 К, а для пластинчатых испарителей показатель ΔТе будет находиться в пределах 5±1,5 К.
В отличие от воздухоохладителей в охладителях жидкости необходимо поддерживать не максимальный, а минимальный температурный напор DTмин=Те2-То – разность между температурой охлаждаемой среды на выходе из испарителя и температурой кипения хладагента в испарителе.
Для кожухотрубных испарителей минимальный температурный напор DTмин=Те2-То следует поддерживать в пределах 4-6 К, а для пластинчатых испарителей – 3-5 К.
Заданный диапазон (разность между температурой охлаждаемой среды на выходе из испарителя и температурой кипения хладагента в испарителе) необходимо поддерживать по следующим причинам: при увеличении разности интенсивность охлаждения начинает снижаться, а при снижении повышается риск замерзания охлаждаемой жидкости в испарителе, что может стать причиной его механического разрушения.
Конструктивные решения испарителей
На удобство эксплуатации и надежность устройства влияют такие факторы как прочность и герметичность разъемных соединений, компенсация температурных деформаций, удобства для обслуживания и ремонта устройства. Данные требования заложены в основу конструирования и выбора теплообменного агрегата. Главную роль в этом занимает обеспечение требуемого технологического процесса в холодопотребляющем производстве.
Для того, что выбрать правильное конструктивное решение испарителя необходимо руководствоваться следующими правилами. 1) охлаждение жидкостей лучше всего осуществлять при помощи трубчатого теплообменника жесткой конструкции или компактного пластинчатого теплообменника; 2) применение трубчато-ребристых устройств обусловлено следующими условиями: теплоотдача между рабочими средами и стенкой по обе стороны поверхности нагрева значительно отличаются. При этом оребрение необходимо устанавливать со стороны наименьшего коэффициента теплоотдачи.
Улучшение теплообменных процессов является одним из основных процессов по совершенствованию теплообменного оборудования холодильных машин. В этом отношении проводятся исследования в области энергетики и химической техники. Это изучение режимных характеристик течения, турбулизация потока путем создания искусственных шероховатостей. Кроме того, ведется разработка новых поверхностей теплообмена, благодаря чему теплообменники станут более компактными.
Выбираем рациональный подход для расчета испарителя
Чтобы произвести тепловой расчет поверхностного теплообменника необходимо решить уравнение теплопередачи и теплового баланса, с учетом определенных условий работы устройства (конструктивные размеры теплопередающих поверхностей, пределов изменения температур и схем, относительно движения охлаждающей и охлаждаемой среды). Чтобы найти решение этой задачу нужно применять правила, которые позволят получить результаты из исходных данных. Но из-за многочисленных факторов, найти общее решение для различных теплообменников невозможно. Вместе с этим существует много методов приближенного расчета, которые легко произвести в ручном или машинном варианте.
На скольких ваттах парить
Всем доброго времени суток, если вы не так давно приобрели свой первый серьёзный мод для вейпинга, то наверняка заметили, что основная настройка, которую там можно менять — это ватты.
Но что же зависит от этих самых ваттов и как выбрать оптимальное число для парения? Давайте разберёмся в этом вопросе.
Что такое ватты в вейпе?
Первым делом хотелось бы прояснить, что же такое ватты в вашем устройстве и что от них зависит. Ватты — это единица измерения мощности. Соответственно чем выше ватты вы ставите, тем выше будет мощность подаваемая устройством на испаритель (спираль).
А чем больше подаваемая мощность — тем быстрее спираль нагревается. Если приводить пример, то скажем на мощности 30 Ватт ваша спираль в вейпе разогреется до 200 градусов цельсия за 2 секунды, а на мощности 50 ватт спираль разогреется до 200 градусов цельсия за 1 секунду. Данные цифры я просто взял из головы, чтобы был наглядный пример — надеюсь теперь у вас всё прояснилось, чем выше Ватты, тем быстрее нагревается спираль, вот собственно и всё что нам нужно знать о Ваттах.
Оптимальные ватты для парения
Что ж, выше мы уже разобрались что такое Ватты, но у многих всё-таки возникает вопрос — сколько Ватт выставить на устройстве, чтобы оптимально парить на испарителе сопротивлением 0.5 Ом/0.3 Ом, или любых других сопротивлениях.
На этот вопрос у меня тоже есть ответ — во-первых, нужно понимать, что сопротивление испарителя абсолютно не важно, при выставлении Ватт. Собственно, в этом и вся «фишка» Ватт, вы выставляете нужное вам число Ватт, а ваше устройство подаёт на испаритель нужное количество тока, чтобы он разогрелся до нужной температуры за указанное время. Иными словами, ваш «умный» вейп всё высчитывает сам и ему абсолютно всё равно какое у вас сопротивление испарителя — если выставите, например, 30 Ватт и поставите испаритель на 0.3 Ома, а затем на 0.5 Ома — то никакой разницы не будет, ваше устройство само всё высчитает и сделает так, чтобы оба этих испарителя нагревались с одинаковой скоростью.
Но зачем тогда нужны разные сопротивления и т.д., если разницы никакой нет? Дело в том, что скорость разогрева вашего испарителя зависит не только от сопротивления, а ещё и от материала из которого он сделан. Вы уже наверно знаете, что для спиралей в вейпе используют в основном нержавейку и нихром, так вот — нержавейка нагревается быстрее нихрома, поэтому если вы подадите 30 Ватт на испаритель сделанный из нержавейки, он нагреется быстрее, чем если вы подите те же 30 Ватт на испаритель из нихрома.
Пора заканчивать с теорией, надеюсь, я всё понятно объяснил, а теперь всё-таки можно ответить на вопрос — сколько ватт выставлять в вейпе?
А ответ очень прост — нужно выставить такую мощность, на которой вам будет комфортно парить. И нет какого-то магического числа — для каждого испарителя и каждого человека эта цифра разная и вам нужно найти оптимальную для себя. Ваша цель, это выставить такую мощность, при которой вам будет комфортно парить, вот и всё.
Ну, а если вы всё же хотите чисел, то для большинства стандартных испарителей и спиралей, которые продаются в вейпшопах оптимальная мощность будет в диапазоне от 30 до 80 Ватт.
Зачем нужны высокие мощности?
Надеюсь, теперь тебе стало всё более менее-понятно на счёт «оптимальных» Ватт для парения. Но наверняка ты видел различные моды, у которых максимальная мощность 150, 220 или даже 300 Ватт. Зачем же тогда нужны такие мощности, если достаточно 30-80 Ватт для нормального парения?
Дело в том, что не все используют стандартные испарители и спирали, многие фанаты вейпинга делают спирали сами — и такие спирали получаются очень «жирные». Чтобы разогреть такие спирали до нормальной температуры нужна более высокая мощность (100+ Ватт). Собственно для таких людей и нужны эти мощные устройства.
И как я уже писал выше — если вы будете использовать стандартные покупные испарители/спирали, то вам вполне хватит мода с мощностью до 80 Ватт, а то и меньше. Если же вы попробуете выставить мощность в 200 Ватт на стандартный испаритель, то он просто нагреется до огромной температуры за секунды и перегорит (а точнее перегорит Вата в нём).
Ну, вот и всё. Надеюсь у вас не осталось больше вопросов касательно Ваттов, но если всё же остались — то пишите в комментариях, я постараюсь на них ответить.