HVAC airco / koel Trainer

De EC1550V heeft twee verschillende systemen; Deze zijn algemeen bekend als een luchtbehandelingskast en een waterkoeler. De luchtbehandelingskast conditioneert de lucht door gebruik te maken van één of meerdere luchtprocessen.

De waterkoeler koelt het water in de tank, zodat het naar de water/lucht-warmtewisselaar in de luchtbehandelingskast kan worden gepompt voor verstandige koeling of gecombineerde koeling en ontvochtiging of voor verdampingskoeling.

De unit is voorzien van verlichting en ramen, zodat de componenten van elk luchtproces duidelijk kunnen worden geïdentificeerd. Voor en na elk luchtproces wordt een temperatuur- en vochtigheidssensor meegeleverd, zodat de prestaties van het proces zowel individueel als collectief kunnen worden getest.

Het bedieningspaneel maakt het mogelijk om belangrijke componenten zoals luchtstroomsnelheid, temperatuur en waterdebiet aan te passen, waardoor prestatievergelijkingen op verschillende instelpunten mogelijk zijn. Verder biedt het VDAS-connectiviteit®, een USB-kabel (meegeleverd) verbindt het apparaat met een geschikte pc (niet meegeleverd) met de VDAS-software® van TecQuipment die gegevens vastlegt, registreert en weergeeft.

De inlaat van de unit wordt afgedekt door een rooster en luchtfilter voor veiligheid en luchtkwaliteit, gevolgd door een axiaalventilator met variabel toerental.

Het eerste psychrometrische proces is verstandige verwarming en dit wordt bereikt via een PID-gestuurde elektrische verwarming.

Het volgende subsysteem is een stoombevochtiger, gevolgd door een water-luchtwarmtewisselaar van 300 mm x 300 mm die de luchtstroom droog koelt. Het volgende subsysteem langs de stroom is de verdampingskoeler. Het maakt gebruik van water dat onder hoge druk door vernevelingssproeiers wordt gepompt. Water wordt aangevoerd uit de gekoelde watertank, zodat experimenten kunnen worden uitgevoerd met water op kamertemperatuur of gekoeld. Het laatste onderdeel in het hoofdkanaal is een tweede PID-gestuurde elektrische naverwarmer.

Op de onderste plank van de unit bevindt zich een compleet koelsysteem. Het koelmiddelsysteem koelt het water in de tank. Het gekoelde water dient twee doelen binnen de unit. In de eerste plaats koelt hij de lucht via de water/lucht-warmtewisselaar. Bovendien levert het gekoeld water aan de verdampingskoeler, waardoor het bereik van het experiment wordt vergroot.

De belangrijkste componenten van de koelunit zijn de condensatie-unit, het thermostatische expansieventiel en de helicoïdale verdamper die zich in de watertank bevindt. Daarnaast zijn andere componenten zoals een zuigleidingaccumulator, filterdroger, vloeistofontvanger, drukschakelaars en rotolock-servicekleppen opgenomen voor veiligheid, onderhoud en om schade aan de unit te voorkomen. De koelcyclus omvat hoge- en lagedrukmeters en transducers, thermokoppels op elke leiding, een koudemiddeldebietmeter en een Watt-transducer waarmee studenten de prestaties van de cyclus kunnen analyseren en experimentele resultaten en berekeningen kunnen vergelijken met theorie.

Leerresultaten

Luchtbehandelingskast

• Onderzoek van psychrometrie, definities, relaties en psychrometrische grafieken
• Inzicht in de elektromechanische componenten van een luchtbehandelingskast en hun functie
• Onderzoek naar psychrometrische processen, waaronder:

Processen in één fase

• Verstandige verwarming
• Verstandige koeling
• Verstandige en latente koeling en ontvochtiging
• Adiabatische bevochtiging (verdampingskoeling via luchtwasser)
• Stoombevochtiging

Processen in meerdere fasen (typische voorbeelden)

• Verwarming en bevochtiging
• Koeling en bevochtiging
• Koelen, bevochtigen en verwarmen
• Observatie van het effect van het variëren van de ventilatorsnelheid, pompdebieten en temperatuurinstellingen voor alle bovenstaande psychrometrische processen en combinaties
• Berekening van de voelbare warmteverhouding en het dauwpunt
• Evaluatie van de warmteoverdracht over de water-lucht warmtewisselaar en de drijvende kracht achter het log gemiddelde temperatuurverschil (LMTD)
• Bepaling van de massastroom

Waterkoeler

• Inzicht in koelcomponenten en hun functie
• Onderzoek van de dampcompressiekoelcyclus, met inbegrip van:

– Real-time plotten van de P-h thermodynamische cyclus voor koudemiddel R134a

– Berekening van oververhitting, onderkoeling, drukverhouding, verzadigde verdampingstemperatuur en verzadigde condensatietemperatuur

– Berekening van de isentropische efficiëntie van de compressor

– Berekening van de warmtebalans, massadebiet en theoretisch vermogen van de verzadigingscyclus

– Inzicht in het effect van zuigtemperatuur en condensortemperatuur op het koeleffect en CoP

– Berekening van het effect van het variëren van de belasting op de koelcyclus

• Bepaling van de massastroom en de energiebalans in de koelcyclus

Onderzoeksmogelijkheden

De Advanced HVAC& R Trainer kan ook worden ingezet voor onderzoek. Ingebouwde data-acquisitie stelt studenten in staat om verdere data-analyse uit te voeren met alle variabelen gemonitord, en verwante onderwerpen te verkennen, zoals machine learning en kunstmatige intelligentie toegepast op HVAC- en R-systemen.