Download - Ghent University - UGent Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics FloHeaCom.UGent.be
Ghent University - UGent Department of Flow, Heat and Combustion Mechanicswww.FloHeaCom.UGent.be
Ontwerp van een koelmachine voor productie van ijs Bernd Ameel, Kevin Ampe, Kathleen De Kerpel, Liesbeth Taelman
promotor: Prof. M. De Paepebegeleiders: Marnix Van Belleghem, Henk Huisseune
probleemstelling P-h diagram
Warmteoverdracht in de verdamper
• Maak een pijl van 1 kg ijs
• Zo efficiënt mogelijk
• Zo snel mogelijk
koelcyclus
Vooropgestelde temperatuur in de condensor: 40°C
Wat is de ideale verdampingstemperatuur?
-20°C levert de beste koeltijd
10
1,5
Warmteoverdracht in de condensorKoelvermogen bij –20°C:159 Watt
Probleem:
Conductie door ijslaag zeer slecht
Vanaf een zekere ijslaagdikte kan er geen 159W meer onttrokken worden
Om alles te kunnen verdampen is een extra voorziening nodig
Uiteinde van de verdamper aan condensor vastgesoldeerd
Theoretische verdeling van de warmteoverdracht:
capillair
verdamper
compressor
condensor
6: warmteoverdracht van condensor naar extra stuk verdamper
0 20 40 60 80 100 1200
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
verstreken tijd (minuten)
ijsla
agdi
kte
(cm
)
ijslaagdikte in functie van de tijd
Tsat=-10Tsat=-15
Tsat=-20
Tsat=-25
Tsat=-30Tsat=-35
condensor
verdamper
extra stuk verdamper
Experimentele data
•Gemiddeld netvermogen: 128Watt
• Gemiddelde COP: 0,3
• Koeltijd: 140min, veel groter dan berekend
Bij het begin van de koeling
Na vorming van een 2,5cm dikke ijslaag
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0Koeltijd langer dan berekend
Bij niet uniforme temperatuursverdeling kunnen we uit de temperatuurgradiënt de thermische weerstand bepalen, deze is 2 keer zo groot dan eerst berekend