3.1. Bản thiết kế hệ thống lạnh ghép tầng
Để tiến hành thiết lập hệ thống thực nghiệm ta dựa vào sơ đồ thiết kế hệ thống như hình 3.1, cũng như lựa chọn các thiết bị chính và thiết bị phụ cho hệ thống.
3.2. Chế tạo Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt kiểu ống lồng ống
Thiết bị quan trọng nhất đối với hệ thống lạnh ghép tầng là thiết bị trao đổi nhiệt giữa hai tầng ở đây chúng ta sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống. Để phù hợp với hệ thống ta sẽ chế tạo thiết bị dự trên thông số đã tính toán thiết kế ở phần tính toán lý thuyết, như hình 3.2.
Thông số tính toán thuyết kế:
- Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: F = 0,142 m2
- Ống trong có kích thước = 4mm => Chu vi ống C4mm= . = . 0,004 = 0,0126
- Ống ngoài có kích thước = 8mm => Chu vi ống C8mm= . = . 0,008 = 0,025
- Chiều dài ống lồng ống là = 12
Hình 3.2 Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống
3.2. Tính chọn các thiết bị trong hệ thống
3.2.1. Thiết bị bay hơi ( Dàn lạnh )
Đối với hệ thống lạnh này ngoài nghiên cứu thiết bị Ngưng tụ - Bay hơi kiểu ống lồng ống bên cạnh đó còn áp dụng sử dụng dàn lạnh kênh micro nên sau khi tính toán lý
thuyết ta tiến hành chọn dàn lạnh micro theo diện tích bề mặt trao đổi nhiệt F = 0,367 m2.
Với F = 0,367 m2 ta chọn dàn lạnh micro hình 3.3:
Hình 3.3 Hình ảnh dàn lạnh kênh micro [1]
Các kích thước như hình 3.4 và diện tích bề mặt trao đổi nhiệt là F = 0,45m2.
3.2.2. Cụm dàn ngưng ( Tầng cao hệ thống ghép tầng )
Với nhiệt lượng Qk của CO2 ( Tầng thấp hệ thống ghép tầng ) nhả ra ở thiết bị Ngưng tụ - Bay hơi để hấp thụ hết nhiệt lượng Qk đó thì năng suất lạnh của chu trình tầng cao R32 phải đạt được Qo = 1,68 kW. Để đơn giản hóa vấn đề chọn thiết bị máy nén, dàn ngưng ta chọn cụm dàn ngưng của máy lạnh 2 cục dân dụng cụ thể là cụm dàn ngưng của Daikin.
Theo catalogue của daikin ta chọn cụm dàn ngưng của Daikin có mã hiệu ARKC25UAVMV như hình 3.5, với các thông số của dàn ngưng:
- Năng suất lạnh: 2,5 kW (1,0 – 3,2) kW.
- Máy nén Swing dạng kín công suất 500W.
- Môi chất R32.
3.3. Mô hình sau khi lắp đặt
Sau khi lựa chọn các thiết bị trong hệ thống từ các thông số tính toán lý thuyết, tiến hành lắp đặt hệ thống như hình 3.6, cùng cái thiết bị đo để thu thập số liệu thực nghiệm.