Grundläggande kylprocess, teori och praktik

Transkript

1 Kyl & Värmepumptekniker Höstterminen Grundläggande kylprocess, teori och praktik HÄFTE 1 PLANERING Temperaturenheter och temperaturomvandlingar. (Kelvin, Celsius). Tryckenheter och tryckomvandlingar. (Absolut-, över och undertryck mm) Vattenångans egenskaper. (Lite om mättningstemp. och ångbildningsvärme mm) Köldmediers egenskaper. (Lite om mättningstemp. och ångbildningsvärme mm) Kylanläggningars princip och huvuddelar. (Kompressor, kondensor, köldmediebehållare, expansionsventil, förångare) Öva på att rita enkla anläggningar med symboler. Synglas, torkfilter, magnetventil, vätskeavskiljare och sugfilter. Kylanläggningarna i kyllabbet. Scheman och symboler för anläggningarna i kyllabbet. Kondenseringstryck, kondenseringstemp., förångningstryck, förångningstemp., överhettning och underkylning. Köldfaktor, värmefaktor och effekter. Oljeavskiljare Indirekta kylanläggningar Suggasvärmeväxlare Lars Hjort

2

3 TEMPERATURSKALOR +100 o C 373 K (kelvin) 0 0 C 273 K 273 o C 0 K Absoluta nollpunkten t = temperaturen i o C (grader celsius) eller T= temperaturen i K (kelvin) t = T 273 T = t o C = K 273 K = o C Vanligtvis anger man temperaturen som man mäter i grader celsius o C och temperaturskillnader i kelvin K. Kelvinskalan har samma indelning som celsiusskalan vilket gör att en temperaturskillnad på 1 o C = 1 K. I vissa beräkningar måste temperaturen sättas in i kelvin Uppgifter: 1. Omvandla följande temperaturer till kelvin (K): a) +10 o C b) + 70 o C c) 25 o C d) C e) + 37 o C 2. Omvandla följande temperaturer till grader celsius ( o C): a) 280 K b) 390 K c) 293 K d) 255 K e) 230 K Du kan läsa mer om temperaturer och temperaturomvandling på blad 3 i kylhäftet och på sid.2 i boken Praktisk kylteknik. ( Läs sidan 5 i Kompendium, handledning och övningsuppgifter inför examinering ). Lars Hjort

4 TRYCK: p = tryck p = F A F= kraften i N (newton) massan 1 kilogram har tyngden (kraften) 9,81 newton. massan 0,102 kg har tyngden (kraften) 1 newton A= arean i m 2 (kvadratmeter) Enheter för tryck: Pa (pascal) = N/m2 (grundenhet ) Bar (den vanligaste använda enheten för tryck) kp/cm 2, (kilopond per kvadratcentimeter), ( teknisk atmosfär) m vp (meter vattenpelare) mm Hg (millimeter kvicksilver) microns (denna enhet finns ibland på vakuummetrar) psi ( lbf/in 2 ) pound-force per squrare inch Prefixer och potenser G giga M mega k kilo ,001 m milli , mikro 10 Tryckomvandling: 1 bar = Pa = 100 kpa = 0,1 MPa 1 bar = 1000 mbar 1 mbar = 100 Pa 1 bar = 1,02 kp/cm 2 1 kp/cm 2 = 0,981 bar 1 bar = 10,2 m vp 1 m vp= 0,0981 bar 1 bar= 750 mm Hg 1 mmhg = 1000 microns = 1,33 mbar = 133 Pa 1 psi ( lbf/in 2 ) = 0,06895 bar 1 bar = 14,5 psi (psi är en enhet baserad på engelska måttenheter) Atmosfärstrycket (lufttrycket) är normalt 1,013 bar = Pa I våra beräkningar sätter vi lufttrycket till 1 bar = Pa Lars Hjort A.

5 absolut- tryck över- tryck 300 kpa 3 bar 200 kpa 2 bar 200 kpa 2 bar 100 kpa 1 bar 100 kpa 1 bar luft -,atmofärstryck 0 0 o o absolut tryck pa= absoluta trycket vakuum 100 kpa 1 bar undertryck pe= över eller undertryck I tabeller och diagram anges det absoluta trycket. I formler räknar man med det absoluta trycket. Manometrar (tryckmätare) är oftast graderade i över- eller undertryck. Vakuummetrar (tryckmätare som används för att mäta låga tryck vid vakuumsugning av kylanläggningar) är oftast graderade i absolut tryck När man mäter ett övertryck med en manometer måste du lägga till 1 bar för att få det absoluta trycket. (Läs sidan 8-10 i Kompendium, handledning och övningsuppgifter inför examinering ) Lars Hjort B.

6 Formel: Uppgifter: Absoluta trycket = Övertrycket + Atmosfärstrycket Absoluta trycket = Atmosfärstrycket Undertrycket 3. Hur stort är det absoluta trycket om: a) övertrycket är 1,5 bar (p e =1,5 bar )? b) övertrycket är 12 bar? c) undertrycket är 0,2 bar (p e = bar)? d) undertrycket är 0,7 bar? 4. Hur stort är övertrycket om absoluta trycket är: a) 2 bar (p a =2 bar)? b) 7 bar? 5. Hur stort är undertrycket om absoluta trycket är: a) 0,6 bar? b) 0,05 bar? 6. Gör följande tryckomvandlingar: a) 15 bar = Mpa b) 145 kpa = bar c) 2 mbar = Pa 7. En ångpannas manometer visar 30 bar. a) Hur stort är övertrycket i bar och i kpa? b) Hur stort är absoluta trycket i bar och i kpa? 8. Vid påfyllning av ett däck visade manometern 1,9 bar. a) Hur stort är övertrycket i bar och i kpa? b) Hur stort är absoluta trycket i bar och i kpa? Svar: 1a. 283 K b. 343 K c. 248 K d. 263 K e. 310 K 2a. 7 o C b. 117 o C c. 20 o C d. C e. C 3a. 2,5 bar(a) b.13 bar(a) c. 0,8 bar(a) d. 0,3 bar(a) 4a. 1 bar(e) b. 6 bar(e) 5a. bar(e) b. 0,95 bar(e) 6 a. 15 bar = 1,5 MPa b. 145 kpa = 1,45 bar c. 2 mbar = 200 Pa 7a. 30 bar(e) = 3000 kpa(e) b. 31 bar(a) = 3100 kpa(a) 8a. 1,9 bar(e) = 190 kpa (e) b. 2,9 bar(a)= 290 kpa (a) Lars Hjort C.

7 Exempel på ångbildningsvärme/ förångningsvärme och mättningstemperatur: Den värmemängd som behövs för att få 1 kg vätska, som har nått kokpunkten att övergå till ånga kallas specifikt ångbildningsvärme eller specifik förångningsvärme. 1 kg vatten vid atmosfärstryck 1 bar(a) Is 0 o C Vatten 0 o C Kokande vatten Vatten ånga 100 o C 100 o C kj kj kj värme tillförs värme tillförs värme tillförs Kokpunkten (mättningstemperaturen) för vätskor ökar med ökat tryck bar(a) absoluta trycket i bar bar(e) övertrycket eller undertryck i bar Läs sid.3-5 och 8-9 (ej beräkningarna) i boken Praktisk kylteknik. ( Läs sidan i Kompendium, handledning och övningsuppgifter inför examinering.) Lars Hjort A.

8 7 B.

9 7 C.

10 7 D.

11 Tabell över förångnings- och kondenseringstemperatur för vatten. p = trycket i bar(a), h= specifika entalpin i kj/kg, v= volymiteten i m 3 /kg 8.

12 KÖLDMEDIETABELL: Tabell över förångnings- och kondenseringstemperatur för R 134a HFC134a Köldmedietabell för R134a finns också i Praktisk kyltekniks Bilaga sid. 25 Köldmedietabeller finns under flik 7 i Kursmaterial- kylteknik 9.

13 Övningsuppgifter. Behållare som man förvarar köldmedier i kan man kalla för flera olika namn: Flaska, tub eller cylinder. Köldmedietabeller finns i Praktisk kyltekniks Bilaga sid Köldmedietabeller finns under flik 7 i Kursmaterial- kylteknik 9. Nedan visas en köldmedieflaska med köldmediet R 134a. Flaskan förvaras vid + 22 o C. a. Hur stort är det absoluta trycket i flaskan? Tag hjälp av tabellen på blad 9. Svar: b. Hur stort är övertrycket i flaskan? Svar: c. Vilket värde visar manometern? Svar: bar (a). bar (e). bar (e) + 22 o C 10. Nedan visas en upp- och nedvänd köldmedieflaska där man släpper ut lite köldmedium R134a i luften. Vid vilken temperatur förångas köldmediedroppen som kommit ut? Tag hjälp av tabellen på blad 9. OBS! det är förbjudet att släppa ut köldmedium. Svar: o C. t 11. Manometern på en köldmedieflaska med köldmediet R134a visar 9,2 bar. Vid vilken temperatur förvaras flaskan? Svar: o C. 12. På den slarviga kylfirman finns det en dåligt uppmärkt köldmedietub. Rummet där tuben förvaras har temperaturen + 18 o C. Vid kontroll av trycket i tuben med hjälp av manometerställ visade manometern 12,6 bar. Vilket köldmedium är det i tuben? Kryssa för rätt svar. Svar: R717 R134a R410A R22 Lars Hjort

14 KYLANLÄGGNING MED LUFTKYLD KONDENSOR , 4., 5. A. Köldmedie-, tryck, temperatur. B. Köldmedie-, tryck, temperatur. C. Köldmedie-, tryck, temperatur. Läs sidan sid i boken Praktisk kylteknik. (Läs sidan16-17 i Kompendium, handledning och övningsuppgifter inför examinering ). Lars Hjort A.

15 Övningsuppgift: Rita anläggningen på blad 13 A med standardsymboler och beteckningar. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. KYLANLÄGGNING MED LUFTKYLD KONDENSOR. 13 B.

16 Kylanläggning med de 4 absolut nödvändiga huvudkomponenterna. 14.

17

18 KYLANLÄGGNING MED VATTENKYLD KONDENSOR , 5. A. Köldmedie-, tryck, temperatur. B. Köldmedie-, tryck, temperatur. C. Köldmedie-, tryck, temperatur. J.. Läs sidan sid i boken Praktisk kylteknik. (Läs sidan16-17 i Kompendium, handledning och övningsuppgifter inför examinering ). Lars Hjort A.

19 Övningsuppgift: Rita anläggningen på blad 15 A med standardsymboler och beteckningar. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. KYLANLÄGGNING MED VATTENKYLD KONDENSOR 15 B.

20 Komponent och systemuppföljning av kylanläggningarna i labbet. Undersökning av de små anläggningarna. Köldmedietyp: GWP-värde:. Köldmediemängd: kg ton CO 2 -ekvivalenter Kyleffekter enligt kompressortillverkaren: Vid kondenseringstemperaturen t C = + 40 o C, överhettningen ov =10K och underkylningen u =3K, Köldmedium R134a Vid förångningstemperaturen t O = 0 o C är kyleffekten = 584 W Vid förångningstemperaturen t O = 5 o C är kyleffekten = 473 W Vid förångningstemperaturen t O = 10 o C är kyleffekten = 374 W Vid förångningstemperaturen t O = 15 o C är kyleffekten = 289 W Lars Hjort A.

21 Namnge delarna och delarnas beteckning. A. Kompressor (Hermetisk kompressor) KK. B.. C.. D.. E.. F.. G:. H.. I.. J. Lågtryckspressostat med manuell återställning. Lågtrycksbrytare. PSL. K. Högtryckspressostat med manuell återställning. Högtrycksbrytare PSH eller (PZHH). L.. M.. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. Läs igenom blad i kylhäftet, där förklaras några av delarnas funktion. Du kan också läsa lite om delarna i boken Praktisk kylteknik. Vi kommer senare i kursen fördjupa oss i delarna funktion. Lars Hjort B.

22 Komponent och systemuppföljning av kylanläggningarna i labbet. Undersökning av de stora anläggningarna. Köldmedietyp: GWP-värde:. Köldmediemängd: kg ton CO 2 -ekvivalenter Kyleffekter enligt kompressortillverkaren: Vid kondenseringstemperaturen t C = + 40 o C, överhettningen ov =12K och underkylningen u =5K. Köldmedium R134a Vid förångningstemperaturen t O = +5 o C är kyleffekten = 4 kw Vid förångningstemperaturen t O = 10 o C är kyleffekten = 2 kw Lars Hjort A.

23 Namnge alla delar och sätt ut förkortningar. A: Kompressor (Semihermetisk kompressor) KK B: C: Vibrationsdämpare D: E: F: F: G: H: I: J: K: L: M: N: O: P: Q: Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. Läs igenom blad i kylhäftet, där förklaras några av delarnas funktion. Du kan också läsa lite om delarna i boken Praktisk kylteknik. Vi kommer senare i kursen fördjupa oss i delarna funktion. Lars Hjort B.

24 KYLANLÄGGNING MED LUFTKYLD KONDENSOR , A. Köldmedie- och lite olja, tryck, temperatur. B. Köldmedie-, tryck, temperatur. C. Köldmedie-, tryck, temperatur. D. Köldmedie-, tryck, temperatur. E. Köldmedie-, tryck, temperatur. F. Köldmedie-, tryck, temperatur. I.. Läs igenom blad i kylhäftet, där förklaras några av delarnas funktion. Du kan också läsa lite om delarna i boken Praktisk kylteknik. Vi kommer senare i kursen fördjupa oss i delarna funktion. Lars Hjort A

25 Övningsuppgift: Rita anläggningen på blad 20 A med standardsymboler och beteckningar. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. KYLANLÄGGNING MED LUFTKYLD KONDENSOR 20B.

26 KYLANLÄGGNING MED VATTENKYLD KONDENSOR 1. Kompressor. 2. Oljeavskiljare 3. Kondensor, vattenkyld 5. Torkfilter 6. Synglas 7. Expansionsventil, Strypventil 8. Förångare, luftberörd med fläkt 9. Vätskeavskiljare 10. Sugfilter A. Köldmedie-gas och lite olja, högt tryck, hög temperatur. B. Köldmedie-gas, högt tryck, hög temperatur. C & D. Köldmedie-vätska, högt tryck, ljummen temperatur. E & F. Köldmedie-gas, lågt tryck, låg temperatur. I. Olja. J. Kylvatten, Värmebärare Anläggningen ritad med standardsymboler och beteckningar. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik Läs igenom blad i kylhäftet, där förklaras några av delarnas funktion. Lars Hjort

27 Kolvkompressorn Hermetiska kompressorer 22A.

28 Semihermetiska kompressorer Öppna kompressorer 22B.

29 Utdrag ur boken Kylteknikens grunder : 23 A.

30 Utdrag ur boken Kylteknikens grunder : 23B.

31 24 A

32 Torkfilter Kylsystemet är mycket känsligt för fukt och oavsett hur noga man är vid installationen finns det alltid en liten mängd fukt (vatten) i kylsystemet. Ett torkfilter som är placerat i vätskeledningen används för att ta upp den fukt som finns i systemet. Fukten kan frysa till is i expansionsventilen och stoppa köldmedieflödet. Fukten och den höga hetgastemperaturen bryter ner oljan och då kan slagg och syra bildas. Torkfiltret innehåller ett material som tar upp vattnet t.ex. slicagel. Synglaset I vätskeledningen efter torkfiltret monteras synglaset. 24 B.

33 Vätskeavskiljare Sugfilter

34 28.

35

36 Fullständigt indirekt kylsystem, (FINS) (Kan vara en tub- eller plattvärmeväxlare) a. (Kan vara en tub- eller plattvärmeväxlare) (slutet expansionskärl) A. Köldmedie- och lite olja, tryck, temperatur. B. Köldmedie-, tryck, temperatur. C. Köldmedie-, tryck, temperatur. D. Köldmedie-, tryck, temperatur. E. Köldmedie-, tryck, temperatur. F. Köldmedie-, tryck, temperatur. G.. H.. I.. Lars Hjort A.

37 Övningsuppgift: Rita anläggningen på blad 30 A med standardsymboler och sätt ut beteckningar. Rita kondensorn och förångaren som plattvärmeväxlare. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. 30 B.

38 KYLANLÄGGNING MED SUGGASVÄRMEVÄXLARE A. Köldmedie- och lite olja, tryck, temperatur. B. Köldmedie-, tryck, temperatur. C. Köldmedie-, tryck, temperatur. D. Köldmedie-, tryck, temperatur. E. Köldmedie-, tryck, temperatur. F. Köldmedie-, tryck, temperatur. Läs om suggasvärmeväxlaren i boken Praktisk kylteknik sid. 77. Lars Hjort A.

39 Övningsuppgift: Rita anläggningen på blad 31 A med standardsymboler och sätt ut beteckningar. Symboler finns under flik 9 i Kursmaterial- kylteknik som är ett utdrag ur Faktablad 8 i Svensk Kylnorm. 31 B.

40 Fullständigt indirekt kylsystem, (FINS). Namnge delarna och ange beteckningen: 1. Kompressor KK Vad finns i systemet vid punkt: A. Köldmedie-, tryck, temperatur. B. Köldmedie-, tryck, temperatur. C. Köldmedie-, tryck, temperatur. D.. E.. Lars Hjort C.

41 Effekter, köldfaktor och värmefaktor. C = värmeeffekten från kondensorn W eller kw o = kyleffekten ( förångningseffekten ) W kw P W = kompressionseffekten W kw C = o + P W ( gäller om man bortser från värmeförluster i rör mm ) COP v = värmefaktorn saknar enhet COP k = köldfaktorn saknar enhet COP v = c P W COP k = o P W Övningsuppgifter 1. En kylanläggning har kyleffekten 12 kw, kompressorns effekt är 4 kw. a) Beräkna köldfaktorn. b) Hur stor effekt avges i kondensorn? (Vi bortser från värmeförluster.) c) Hur stor är värmefaktorn? 2. En klimatkylanläggning har kyleffekten 100 kw och kompressorns driveffekt är 25 kw. a) Beräkna köldfaktorn. b) Hur stor värmeeffekt avges i kondensorn? (vi bortser från värmeförluster) c) Beräkna värmefaktorn. 3. En värmepumpanläggning avger 32 kw värmeeffekt. Kompressorns driveffekt är 10 kw. a) Beräkna värmeeffekten som tas upp i förångaren. (vi bortser från värmeförluster) b) Beräkna värmefaktorn. c) Beräkna köldfaktorn. Lars Hjort

42 Svar på uppg sid.50: 1a) 3 b) 16 kw c) 4 2a) 4 b) 125 kw c) 5 3a) 22 kw b) 3,2 c) 2,2 KYLA Viktiga formler och uträkningar. En manometer visar över- eller undertryck. 1 bar = Pa 1 MPa = 10 bar absoluta trycket = övertrycket + atmosfärstrycket p C = kondenseringstrycket övertrycket Pa (e) eller bar (e) absoluta trycket Pa (a) bar (a) p O = förångningstrycket övertrycket Pa (e) bar (e) absoluta trycket Pa (a) bar (a) t C = kondenseringstemperaturen ( denna temperatur får man ut genom att gå in med absoluta kondenseringstrycket i en tabell för köldmediet. ) t O = förångningstemperaturen ( denna temperatur får man ut genom att gå in med absoluta förångningstrycket i en tabell för köldmediet. ) o C o C Underkylningen av vätskan i kondensorn: T u T u = underkylningen av vätskan i kondensorn K, ( o C) T u = t C t efter kondensorn K, ( o C) Överhettningen av gasen i förångaren: T ov T ov = överhettningen av gasen i förångaren K, ( o C) T ov = t efter förångaren t o K, ( o C) Lars Hjort

43 Övningsuppgift 15. I en kylanläggning med köldmedium R134a uppmättes nedanstående tryck och temperaturer. (se bild nedan) a. Hur stort är kondenseringstrycket? Svar: p C = bar (e) bar (a) (kondenseringstrycket brukar men mäta med en manometer som sitter på kompressorns högtryckssida.) b. Hur stort är förångningstrycket? Svar: p O = bar (e) bar (a) (förångningstrycket brukar men mäta med en manometer som sitter på kompressorns lågtryckssida) c. Hur stor är kondenseringstemperaturen? Svar: t C = ( denna temperatur får man ut genom att gå in med absoluta kondenseringstrycket i en tabell för köldmediet.) d. Hur stor är förångningstemperaturen? Svar: t O = ( denna temperatur får man ut genom att gå in med absoluta förångningstrycket i en tabell för köldmediet.) e. Hur stor är underkylningen i kondensorn? Svar: T u = Tu = tc tefter kondensorn f. Hur stor är överhettningen i förångaren? Svar: T ov = Tov = tefter förångaren to Lars Hjort

44 Övningsuppgift 16. Vid en laboration på en luftkonditioneringsanläggning med köldmediet R 134a uppmättes följande värden: Manometern på högtryckssidan visade 8 bar. lågtryckssidan visade 1,8 bar. 8 o C KK 60 o C 55 o C KD 34 o C 18 o C EV TC 33 o C 5 o C. 32 o C a. Hur stort är kondenseringstrycket? Svar: p c = bar (e) bar (a) b. Hur stort är förångningstrycket? Svar: p o = bar (e) bar (a) c. Hur stor är kondenseringstemperaturen? Svar: t c = ( denna temperatur får man ut genom att gå in med absoluta kondenseringstrycket i en tabell för köldmediet.) d. Hur stor är förångningstemperaturen? Svar: t o = ( denna temperatur får man ut genom att gå in med absoluta förångningstrycket i en tabell för köldmediet. ) e. Hur stor är underkylningen i kondensorn? Svar: T u = Tu = tc tefter kondensorn f. Hur stor är överhettningen i förångaren? Svar: T ov = Tov = tefter förångaren to g. Beräkna den erhållna värmeeffekten från kondensorn (den effekt som togs upp av kylvattnet) c = q c p T q = kylvattenflödet i kg/s ( uppmättes till 6 kg per min) c p = specifika värmekapaciteten för vatten 4180 J/kg K, J/kgoC T= kylvattnets temperaturhöjning i K, oc Svar: c = W Lars Hjort

45 Svar: övningsuppg. 15 a. 9 bar(e), 10 bar(a), b. 0,8 bar(e), 1,8 bar(a) c. 39 o C, d. 13 o C e. 3 K f. 6 K övningsuppg. 16 a. 8 bar(e), 9 bar(a), b. 1,8 bar(e), 2,8 bar(a) c. 36 o C, d. 1 o C e. 3 K f. 6 K g W= 6,69 kw Överhettningen i förångaren bör vara till K ( o C) Om överhettningen är för utnyttjas inte hela förångarytan. Avkokningen sker för tidigt och kyleffekten. Om överhettningen är för kan oförångat köldmedium komma in i kompressorn och orsaka. Expansionsventilen jobbar inte heller så bra och ventilen kan pendla mellan öppet och stängt läge. Detta kallas. Om köldmedieröret har en diameter som är upp till 22 mm bör expansionsventilens bulb placeras på ovansidan av ett vågrätt rör som går ut från förångaren. Bulben får aldrig placeras på undersidan av röret eftersom olja som samlas där isolerar och ger fel signal till bulben och strypventilen Om man inte har någon underkylning i kondensorn och expansionsventilen ligger på en högre nivå än kondensorn så kan trycket till expansionsventilen. Vätskan kan då expansionsventilen. Detta kallas. Lars Hjort innan på väg 55.

46 Uppgifter i energiteknik avsnitt: kylteknik. 18. Högtrycksmanometern i en R 134a anläggning visar 9 bar. a) Hur stort är absoluta trycket? b) Vad är kondenseringstemperaturen? 20. En anläggning med R 134a har en kondenseringstemperatur = + 40 oc och en förångningstemperatur = 5 oc. a) Vilka absoluta tryck motsvarar dessa temperaturer? b) Vad visar manometern på högtryckssidan? c) lågtryckssidan? Svar: 18a) 10 bar b) 39-40oC 20a) 10,2 bar och 2,4 bar b) 9,2 bar c) 1,4 bar Lars Hjort

47 GRUNDLÄGGANDE FYSIK OCH VÄRMELÄRA FÖR KYLTEKNIKER Fullborda tabellen nedan: Storhet: Grundenhet: volym V kubikmeter m 3 massa m tid t sträcka s _ höjd h kraft, tyngd F energi, arbete W värmeenergi, värmemängd Q (inom kyltekniken) effekt P värme-/kyleffekt (inom kyltekniken) absolut temperatur T temperatur t densitet volymitet v tryck p specifik värmekapacitivitet c joule per kilogram och kelvin joule per kilogram och grad celcius massflöde qm _ volymflöde qv specifik entalpi h Lars Hjort

48 I våra uträkningar sätter vi tyngdkraften g= 9,81 Formler: F= m. g, W= F s, W= m. g. h P= W t Q= m. c. T Q= m. c. (T T ) = Q Q=. t = q m. c. T t 1. Omvandla formeln W= F s F= s= 2. Omvandla formeln P= W W= t= t 3. Hur stor kraft krävs det för att lyfta 90 kg? 4. Vilken tyngd har en låda som har container som väger 1 ton? 5 a. Hur stort arbete uträttas då 500 kg lyftes 18 meter lodrätt upp? Hur stor effekt utvecklas om arbetet utförs på : b. 55 sekunder c. 1 minut 30 sekunder? 7. Vattnet i en 150 liters (kg) varmvattenberedare ska värmas från + 8oC till + 65oC på 6 timmar. Vattnets specifika värmekapacitet är 4180 J/kgK a. Hur värmeenergi erfordras? b. Hur stor värmeeffekt krävs? 9. En elmotor som driver en pump har effekten 1,5 kw. a. Hur stor energi förbrukas om pumpen är i drift 8 timmar? b. Hur mycket kostar det att driva pumpen denna tid om elpriset är 1,2 kr/kwh? Svar på uppgifterna på blad 71: 1. F= W/s s= W/F 2. W= P t t= W/P 3. F= 882,9 N 4. F= 9810 N = 9,81 kn 5 a J b W c. 980 W J = kj = 35,739 J b. 1655W= 1,655 kw 9 a. 12 kwh = J = 43,2 MJ b. 14,4 kr Lars Hjort

49 GRUNDLÄGGANDE FYSIK OCH VÄRMELÄRA FÖR KYLTEKNIKER Fullborda tabellen nedan: Storhet: Grundenhet: volym V kubikmeter m 3 massa m kilogram kg tid t sekunder s sträcka s meter m höjd h meter m kraft, tyngd F newton N energi, arbete W joule J newtonmeter wattsekund värmeenergi, värmemängd Q joule J (inom kyltekniken) effekt P watt W newtonmeter per sekund joule per sekund värme-/kyleffekt watt W (inom kyltekniken) absolut temperatur T kelvin K temperatur t grader celcius o C Nm Ws Nm/s densitet kilogram per kubikmeter kg/m 3 volymitet v kubikmeter per kilogram m 3 /kg tryck p pascal Pa J/s specifik värmekapacitivitet c joule per kilogram och kelvin J/kgK joule per kilogram och grad celcius J/kg o C massflöde qm kilogram per sekund kg/s volymflöde qv kubikmeter per sekund m 3 /s specifik entalpi h joule per kilogram J/kg Lars Hjort