Soyuducu Anbarın Temperatur Nəzarəti
Bir ərzaq anbarında iki soyuducu kamera işləyir. Kamera A həcmi 40 m³, kamera B həcmi 120 m³-dir. Hər iki kamera eyni markalı soyuducu aqreqatla təchiz olunub, lakin A kamerasının divarları 100 mm, B kamerasının divarları 60 mm izolyasiya ilə örtülüb. Xarici temperatur 30 °C, hər iki kamerada daxili temperatur 4 °C saxlanılır. Son üç gündə A kamerasının kompressoru saatda orta hesabla 18 dəqiqə, B kamerasının kompressoru isə 42 dəqiqə işləyib. Enerji sayğacı göstərir ki, B kamerası A-dan təxminən 4 dəfə çox elektrik sərf edir. Anbar rəhbəri hesab edir ki, problem yalnız kompressorun köhnəlməsindədir və onu dəyişmək istəyir.
1. Kompressoru dəyişməzdən əvvəl hansı fiziki amilləri müqayisə etmək lazımdır və ilk nəticə nə olmalıdır?
Read the worked answer
İlk addım istilik axınını müqayisə etməkdir. İstilik axını təxminən Q = U·A·ΔT düsturu ilə qiymətləndirilir, burada U istilik keçirmə əmsalı, A səthin sahəsi, ΔT temperatur fərqidir. Hər iki kamerada ΔT = 30 − 4 = 26 °C, yəni eynidir. B kamerasının həcmi 3 dəfə böyük olduğundan onun səth sahəsi də təxminən 3^(2/3) ≈ 2.08 dəfə böyükdür. İzolyasiya qalınlığı isə A-da 100 mm, B-də 60 mm-dir; eyni material üçün U qalınlıqla tərs mütənasibdir, yəni B-nin U dəyəri təxminən 100/60 ≈ 1.67 dəfə böyükdür. Bu iki amili birləşdirsək, B-nin istilik itkisi A-dan təxminən 2.08 × 1.67 ≈ 3.5 dəfə çox olur. Bu, müşahidə olunan 4 qat enerji fərqini əsasən izah edir. Deməli, kompressor köhnəlməsi əsas səbəb kimi görünmür; izolyasiya qalınlığı və səth sahəsi aparıcı amillərdir. Kompressoru dəyişməzdən əvvəl izolyasiyanı qalınlaşdırmaq və ya B kamerasını kiçik hissələrə bölmək daha səmərəli addım olardı.
2. Kompressorun iş rejimi (saatda 18 və 42 dəqiqə) bu nəticəni necə dəstəkləyir və hansı əlavə ölçmə bunu təsdiqləyərdi?
Read the worked answer
Kompressorun iş müddəti istilik yükü ilə düz mütənasibdir, çünki soyuducu aqreqat daxil olan istiliyi çıxarmaq üçün işləyir. A kamerasında saatda 18 dəqiqə, B-də 42 dəqiqə işləyirsə, nisbət 42/18 ≈ 2.33-dür. Bu, səth sahəsi nisbəti 2.08-ə yaxındır, lakin izolyasiya fərqini tam əks etdirmir. Fərq onunla izah oluna bilər ki, kompressor tam yüklə işlədikdə soyutma gücü sabitdir, lakin B kamerasında hava hərəkəti və qapı açılmaları əlavə yük yaradır. Əlavə ölçmə kimi divar səthinin xarici və daxili temperaturunu infraqırmızı termometrlə ölçmək, kondensasiya və ya şeh nöqtəsini yoxlamaq, həmçinin qapı açılma tezliyini qeyd etmək lazımdır. Əgər B kamerasının divarında xarici səth daha isti və ya rütubət kondensasiyası varsa, bu, izolyasiyanın zəifliyini təsdiqləyər.