ASHRAE - American Society of Heating@ Refrigerating and Air-Conditioning Engineers@ Inc.
сфера применения
ВВЕДЕНИЕ Производительность бытовых и коммерческих кондиционеров оказывает большое влияние на потребление электроэнергии в Соединенных Штатах. В 2004 году домохозяйства в США использовали 216,8 миллиардов кВтч электроэнергии для кондиционирования воздуха, что составило 6,4 процента всей электроэнергии, потребляемой жилыми домами. Коммерческие здания в 2004 году потребили дополнительно 169,9 миллиардов кВтч электроэнергии на кондиционирование воздуха. В 2001 году в США в 80,8 миллионах домохозяйств были кондиционеры. В 2003 году 3,6 миллиона коммерческих зданий были оборудованы кондиционерами. Большинство из них находились в штатах Юго-Запада, Южной Атлантики, Среднего Запада и Средней Атлантики. Количество кондиционеров, обнаруженных в любом регионе, можно объяснить двумя основными факторами: населением и климатом. Производители оценивают характеристики своей продукции в соответствии со строгими стандартами; однако@ существует множество факторов, которые могут повлиять на работу оборудования кондиционирования воздуха после установки. Одной из распространенных проблем, обнаруживаемых в полевых условиях, являются вмятины на ребрах конденсаторов. Существуют различные причины появления вмятин; одно — воздействие града; другие включают удары переносимых ветром обломков@ и задевание плавников различными предметами. На большей части континентальной части США выпадает град. Особенно подвержены заболеванию районы к востоку от Скалистых гор@, особенно юго-западные и среднезападные штаты@. В этих районах теплый влажный воздух из Мексиканского залива сталкивается с холодным воздухом с севера, создавая условия, благоприятствующие граду. Рисунок 1 представляет собой карту Соединенных Штатов, на которой показаны места всех сообщений о граде@ ? дюйм (19,1 мм) в диаметре и больше с 1981 по 1990 год. На той же карте представлена разбивка по географическим регионам количества жилых и коммерческих зданий с кондиционерами. На карте@ видно, что в градоопасных регионах много зданий с кондиционерами. Влияние града на посевы@кровли@автомобили@и самолеты хорошо документировано, но, похоже, не очень хорошо понимают его влияние на работу оборудования для кондиционирования воздуха. Насколько известно авторам@, не было опубликовано никаких исследований, посвященных влиянию града конкретно на кондиционеры@. Соответствующее исследование, о котором сообщил Дули, показало, что засорение с течением времени оказывает минимальное влияние на эффективность и производительность. Помимо обычной практики расчесывания вмятин при ремонте и обслуживании кондиционеров, по-видимому, нет опубликованных данных, позволяющих количественно оценить влияние вмятин на ребрах на производительность. Град физически изменяет системы кондиционирования воздуха, повреждая ребра змеевиков конденсатора. Обычно блоки змеевиков конденсатора состоят из штампованных и прессованных алюминиевых ребер, установленных на медных змеевиках. Расстояние между ребрами обычно варьируется от 8 до 20 ребер на дюйм (от 3,1 до 7,9 ребер на см). Тонкие сечения ребер хорошо отводят тепло от хладагента в змеевиках и передают его воздуху, проходящему мимо них, но эти ребра легко сгибаются. На рис. 2 представлена фотография конденсатора с ребрами, деформированными градом. Мало что сообщалось о том, насколько ухудшаются характеристики системы кондиционирования воздуха, когда ребра складываются таким образом. Проведено систематическое исследование влияния вмятин на плавниках на работу системы кондиционирования. Град создает вмятины самых разных форм, размеров и глубины на ребрах конденсатора. Характеристики вмятин зависят от многих переменных, включая свойства падающих градин (размер @ твердость @ и скорость) @ ориентацию конденсатора по ветру @ и защитные элементы, окружающие конденсатор. Настоящее исследование не полностью воспроизводит реальные полевые условия, но ограничено по объему и касается только контролируемой лабораторной ситуации, чтобы помочь понять более сложные сценарии вмятин на практике. Исследование действительно включает в себя несколько определяющих аспектов вмятин, вызванных градом, таких как случайное распределение вмятин@, дискретный размер каждой вмятины@ и вмятина, характеризующаяся сложенными друг на друга ребрами. Ограниченные цели этого исследования заключаются в том, чтобы определить влияние вмятин на производительность системы кондиционирования и определить, в какой степени традиционные методы ремонта ребер могут восстановить производительность.