Design and construction of a recirculating air-conditioning unit for demonstration and teaching purposes

Abstract

ÖZET E?İTİM AMAÇLI KOMPLE BÎR KLtMA SANTRALININ TASARIMI VE İMALÂTI Mahmoud Mostafavi GHAYESH G. Yüksek Lisans Tezi: Makina Mühendisliği Böl. Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Arif İLERİ Aralık 198 7, 108 sayfa Termodinamik, genel mühendislik laboratuvarı ile ısıtma, soğutma, havalandırma ve iklimlendirme derslerin de eğitime yardımcı olarak kullanılabilecek bir öğrenci deney düzeni elde etmek amacıyla, küçük bir iklimlendirme ünitesi tasarımlanmış imal edilmiş ve çeşitli testlerle çalışması denenmiştir. Test ünitesi temelde 0.25x0.35 m kesitinde ve 2.8 m toplam uzunluğunda, ön tarafı şeffaf, kapalı bir devre şek lindedir. Bu kanalı taşıyan masa tekerlekli ayaklar üze rinde serbestçe hareket edebilmekte, ve alt tarafında so ğutma kompresör-yoğuşturucu seti ile buhar üreticisi bu lunmaktadır. Elektrikli ön ısıtıcılar, nemlendirmede kul lanılan buharın püskürtüldüğü delikli boru, kanatçıklı bir evaporator ve yoğunlaşan suyu toplayan tava, ve son ısı tıcılar kanalın alt bölümüne fan girişinden evvel bu sırada yerleştirilmiştir. Kuru ve yaş sıcaklıklar her durum değişmenoktasında ibreli termometre ve termoeleman setleriyle ölçülebilmektedir. Çıkıştaki bir kanadı ayarlıyarak, is tenen oranda havayı tekrar dolaştırmak mümkündür. Hava debisi bir hız metresiyle kalibre edilmiş pitot tüp ile ölçülmektedir. Çeşitli testlerden elde edilen ölçümler kullanı larak havaya yada havadan transfer olan ısı ve kütle mik tarları elde edilmiştir. Bunlar, elektrik girdileri ve buhar ile yoguşan su miktarlarıyla karşılaştırıldığında genelde yeterli (+%10 içinde) uyuşma sağlanabilmiştir. Anahtar kelimeler: Psikometri (nemli hava), Klima, Soğutma, Soğutma serpantini, Isıtma. vı

ABSTRACT DESIGN AND CONSTRUCTION OF A RECIRCULATING AIR CONDITIONING UNIT FOR DEMONSTRATION AND TEACHING PURPOSES Mahmoud Mostafavi GAYESH G. M.S. in M.E. Supervisor: Assoc.Prof.Dr. Arif ÎLERİ December 1987, 108 pages. A small size air conditioning unit is designed, constructed and tested to investigate how well it functions. The purpose is to obtain a laboratory demonstration and student experimentation set-up which may be used as a teaching aid in thermodynamics, engineering laboratory, heating, ventilating, refrigeration and air conditioning courses. The set-up is essentially a closed loop of duct with a transparent front side and has a 0.25x0.35 m cross-section and 2.8 m total length. This set-up is supported on a steel frame which also houses the refrigerator condensing unit and the steam boiler, and is mounted on free running castors. The electrical preheaters, a steam injection pipe for humidif icat ion, a finned evaporator, and electrical reheaters are placed in this order within the lower part of the duct before the fan inlet. Dry and wet bulb temperatures are iiimeasured at five states both by dial stem thermometers and a set of thermocouples. It is possible to recirculate a desired fraction of the conditioned air by adjusting the damper at the outlet. Air flow rate is measured by a pitot tube and calibrated by a velocity meter. The measurements obtained in a number of tests were used to calculate heat and mass transfer to or from the air. When the results of these calculations are compared with the measured electrical inputs and steam or condensate rates for heat and mass balances, a reasonable agreement (usually within +10%) is noted. Key words: Psychrometry, Air conditioning, Cooling coil, Refrigeration, Heating. iv