Vodič za dimenzioniranje kondenzacijske jedinice: Kako odabrati pravu jedinicu za rashladne komore

Instalater rashladne komore jednom je prijavio novu kondenzacijsku jedinicu kojoj je trebalo četiri sata da izvuče rashlađenu sobu od 200 m² umjesto navedena dva. Kompresor je bio vruć, ispusni tlak je bio normalan, ali je usisni tlak ostao daleko ispod projektirane vrijednosti. Uzrok je bio jednostavan: jedinica je odabrana na temelju ukupne podne površine i generičke tablice pravila, bez izračuna količine proizvoda koji je stizao svako jutro. Ovaj vodič pokriva proces dimenzioniranja kondenzacijske jedinice istim redoslijedom kojim bi inženjer za hlađenje trebao raditi kroz njega - i pokazuje zašto je svaki korak važan.

Glavni zaključak je sljedeći: kondenzacijska jedinica odgovarajuće veličine radi postojano, održava sobnu temperaturu unutar tolerancije i smanjuje potrošnju energije. Prevelika jedinica ima kratke cikluse; premala jedinica radi neprekidno i pregrijava se. Oba uništavaju pouzdanost kompresora. Slijedeći pet koraka za određivanje veličine u nastavku spriječit ćete ove kvarove.

Zašto je veličina kondenzacijske jedinice važna

Prvo što treba shvatiti je posljedica pogrešnog odabira veličine. Kratki ciklusi najčešći su simptom prevelike jedinice: kompresor se pokreće, smanjuje usisni tlak u nekoliko sekundi, zatim se zaustavlja jer se kontrola prebrzo uključuje i isključuje. Ulje se više ne vraća u kućište radilice, kontaktor gori, a ploče ventila otkazuju. S premalom jedinicom, sobna temperatura raste pod vršnim opterećenjem, kompresor nastavlja raditi s visokim omjerom kompresije, a temperatura ispuštanja dovodi do razgradnje ulja i stvaranja kiseline.

Gornji okrugli grafikon sažima ono što zapisi o održavanju obično pokazuju kada se stvarni instalirani kapacitet usporedi s izračunatim projektiranim opterećenjem rashladnih komora za hranu i piće.

Korak 1: Izračunajte rashladno opterećenje

Izračun opterećenja određuje koliko kilovata hlađenja je potrebno u prostoriji u najgorem trenutku dana. Ukupno opterećenje je zbroj četiri komponente:

• Zidni i krovni prijenos. Toplina teče kroz izolaciju izvana. Njegova veličina ovisi o debljini panela, ukupnoj površini i razlici vanjske temperature.
• Opterećenje proizvoda. Najveća varijabla u sobama s hranom. Hlađenje 500 kg povrća od 25 °C do 2 °C zahtijeva daleko manji kapacitet nego zamrzavanje 500 kg mesa do -20 °C.
• Promjena zraka i infiltracija. Svaki otvor na vratima uvlači topli zrak unutra. Objekti s čestim utovarom i istovarom ovdje trebaju ozbiljan dodatak.
• Unutarnji izvori topline. Motori ventilatora isparivača, svjetla, viličari, ljudi i električni grijači za odleđivanje dodaju toplinu koja se mora ukloniti.

Grafikon prikazuje tipični zamrzivač od 100 m² s unosom smrznute robe od 500 kg/dan. Zbrojite stavke, a zatim pomnožite rezultat s 1,10-1,15 za odleđivanje i padanje. Uobičajena rana unakrsna provjera je 150-250 W/m² za hladnu sobu od -18 °C, ali taj broj nikada ne bi trebao zamijeniti izračun komponente po komponente. Dvije sobe iste veličine lako se mogu razlikovati za 30% u opterećenju samo zato što jedna ima čest promet.

Za većinu rashladnih komora zrakom hlađena kondenzacijska jedinica je praktičan prvi izbor jer se lako postavlja i ne troši vodu.

Zrakom hlađena kondenzacijska jedinica za ugradnju u rashladnu sobu Ova samostalna jedinica sa zračnim hlađenjem uključuje kompresor, kondenzator i upravljačke sustave, ne zahtijevajući izvor vode. Pogodan je za rashladne prostorije gdje su jednostavna instalacija i jednostavno održavanje prioriteti, što ga čini praktičnim polazištem za odabir kapaciteta. Pogledajte proizvod →

Korak 2: Postavite uvjete isparavanja i kondenzacije

Kondenzacijska jedinica nema jedinstvenu vrijednost kapaciteta. Isti kompresor pri -30 °C isparavanju proizvodi otprilike polovicu kapaciteta istog kompresora pri -10 °C isparavanju. Stoga prije otvaranja bilo koje tablice s ocjenama definirajte radnu točku.

Za sustav s izravnom ekspanzijom postavite temperaturu isparavanja oko 8-12 K ispod potrebne sobne temperature. Manja temperaturna razlika znači veće zavojnice isparivača i mokriju, vlažniju prostoriju; veći TD izvlači više vlage, ali prisiljava kompresor da radi na niskom usisnom tlaku. Donja tablica prikazuje uvjete koji se obično koriste u komercijalnom hlađenju.

Zatim popravite temperaturu kondenzacije. Za zrakom hlađeni kondenzator, temperatura kondenzacije jednaka je temperaturi okoline plus 10-15 K, tako da će na mjestu gdje je ljeti vrhunac od 42 °C kondenzator raditi na 52-57 °C. To podiže tlak pražnjenja i smanjuje volumetrijsku učinkovitost. Za jedinice hlađene vodom, temperatura kondenzacije je temperatura vode na izlazu plus 5-8 K, koja ostaje mnogo stabilnija tijekom dana.

U vrućim klimama postoje dva praktična rješenja: odaberite zrakom hlađeni kondenzator s velikom površinom zavojnice ili prijeđite na vodeno hlađenu kondenzacijsku jedinicu. Jedinica s vodenim hlađenjem održava nizak tlak kondenzacije i smanjuje potrošnju energije, ali treba rashladni toranj ili pouzdanu opskrbu vodom.

Vodeno hlađena kondenzacijska jedinica za vruće klime Dizajnirana za održavanje niskog tlaka kondenzacije i smanjenje potrošnje energije, ova vodom hlađena jedinica odgovara lokacijama s rashladnim tornjem ili pouzdanom opskrbom vodom. Njegov kondenzator odbija i rashladno opterećenje i toplinu kompresora, nudeći snažan rashladni kapacitet u vrućim okruženjima. Pogledajte proizvod →

Korak 3: Uravnotežite kompresor i kondenzator

Kondenzacijska jedinica je usklađeni par. Kompresor proizvodi kapacitet hlađenja, ali također troši električnu energiju koja postaje toplina. Kondenzator mora odbiti oboje: kapacitet hlađenja plus toplinu motora kompresora. U pravilu, potrebno odbacivanje topline je 1,2-1,35 puta veće od kapaciteta kompresora u projektiranoj točki.

Ako je kondenzator premali, tlak kondenzacije raste, potrošnja energije raste, a kompresor radi s višim omjerom kompresije. Ako je kondenzator predimenzioniran, jedinica radi na nižoj temperaturi kondenzacije, što obično poboljšava učinkovitost, ali dodatna površina zavojnice i snaga ventilatora koštaju. Grafikon ispod pokazuje kako se kapacitet jedinice mijenja kako vanjska temperatura raste.

Na ovoj slici, zrakom hlađena jedinica je ocijenjena na 35 °C okoline. Kako se vanjska temperatura penje na 45 °C, raspoloživi kapacitet opada za više od 15% jer temperatura kondenzacije raste, a volumetrijska učinkovitost kompresora opada. Veličina se stoga mora provjeriti pri najgorem slučaju ljetne temperature, a ne pri sezonskom prosjeku.

Da biste uravnotežili par, najprije odaberite kompresor, a zatim dajte kondenzatoru dovoljno površine da odbije toplinu na projektiranoj temperaturi kondenzacije. Kada trebate usporediti opcije, počnite s asortiman kondenzatora kako bi svitak odgovarao odabranoj snazi kompresora.

Gdje je strojarnica kompaktna ili se preferira vanjska montaža, kondenzacijska jedinica kutijastog tipa integrira kompresor, kondenzator, prijemnik i kontrole u jednom kućištu otpornom na vremenske uvjete.

Kompaktna kutijasta kondenzacijska jedinica za male prostore Ovo kućište otporno na vremenske uvjete integrira kompresor, kondenzator, prijemnik i kontrole, nudeći manji otisak i laku mobilnost. Idealan za mala poduzeća, obiteljska gospodarstva ili turistička naselja, odgovara kompaktnim strojarnicama ili vanjskoj montaži gdje je prostor ograničen. Pogledajte proizvod →

Korak 4: Primijenite smanjenje vrijednosti i faktore korekcije

Kataloški kapaciteti mjereni su na čistom ispitnom stolu pod nazivnim naponom. Prave instalacije gube kapacitet. Što god kaže softver za odabir ili tablica ocjenjivanja, ispravite to za sljedeće uvjete:

• Nadmorska visina iznad 1000 m. Razrjeđi zrak smanjuje prijenos topline u kondenzatoru i protok mase kroz kompresor. Smanjite približno 3% za svakih 500 m nadmorske visine iznad 1000 m.
• Dugi vodovi rashladnog sredstva. Pad tlaka u cijevima pomiče tlak isparavanja prema dolje, a tlak kondenzacije prema gore. Vertikalni uzlazni vodovi od 10 m ili više mogu značajno smanjiti iskoristivi kapacitet osim ako je ispusni vod pravilno dimenzioniran.
• Nizak napon napajanja. Motori kompresora i ventilatori kondenzatora gube okretni moment kada napon padne. Promjena napona od -10% smanjuje snagu motora i protok zraka.
• Ciklusi odmrzavanja. Električno odleđivanje uvodi toplinu u prostoriju; odmrzavanje vrućim plinom prekida rad isparivača na nekoliko minuta. Omogućite 10-20% dodatnog kapaciteta za zamrzivače s velikim opterećenjem od mraza.

Zatim dodajte sigurnosnu granicu izračunatom opterećenju, a ne jedinici. Množenje konačnog kapaciteta jedinice s 1,1 umjesto množenja opterećenja s 1,1 dovodi do veće jedinice nego što je potrebno i problema kratkog ciklusa opisanih ranije.

U instalacijama hladnog lanca koje dugo rade pod malim opterećenjem, imajte na umu da premalo opterećenje može biti jednako štetno kao i preveliko: nizak tlak kondenzacije proizvodi bljesak plina na ekspanzijskom ventilu i slab povrat ulja u kompresor. Ako projektirate za promjenjiva opterećenja, pročitajte o tome opasnosti od niskog tlaka kondenzacije i metode kontrole prije finaliziranja narudžbe.

Korak 5: Provjerite prema tablici s ocjenama proizvođača

Posljednji korak je provjera odabranog modela u tablici s podacima o točnim temperaturama isparavanja i kondenzacije. Donja tablica ilustrativan je primjer tipične srednjetemperaturne jedinice hlađene zrakom; uvijek koristite aktualne podatke objavljene za određeni model koji planirate kupiti.

Pročitajte redak za temperaturu isparavanja i stupac za temperaturu kondenzacije. Ako najbliži red daje veći kapacitet od vašeg izračunatog opterećenja plus sigurnosna granica, model je prihvatljiv. Ako je razmak premali, odaberite sljedeću veličinu okvira ili odaberite jedinicu s većim kondenzatorom.

Često postavljana pitanja

Mogu li koristiti veću kondenzacijsku jedinicu za brže spuštanje?

Veća jedinica brže povlači toplu prostoriju, ali kada prostorija postigne temperaturu, radi s kratkim ciklusima, slabo vraća ulje i troši kompresor. Ako je potrebno brzo povlačenje, koristite jedinicu s regulacijom kapaciteta ili ugradite dva manja kompresora koji mogu raditi zajedno tijekom povlačenja i izmjenjivati ​​se pri djelomičnom opterećenju.

Što se događa ako je moja kondenzacijska jedinica premala?

Jedinica radi kontinuirano, sobna temperatura raste tijekom vršnog opterećenja, kompresor radi s visokim omjerom kompresije, a temperatura pražnjenja raste. Na kraju se aktivira toplinska zaštita. Proizvodi se i dalje mogu smrzavati, ali ne potrebnom brzinom padanja, a potrošnja energije po kilogramu proizvoda raste.

Koliko predimenzioniranje kondenzatora poboljšava učinkovitost?

5-10 K niža temperatura kondenzacije može poboljšati učinkovitost kompresora za nekoliko postotaka. Međutim, dodavanje jedne veličine okvira kondenzatoru povećava snagu ventilatora i troškove nabave. U vrućim klimatskim uvjetima, jedan preveliki korak na kondenzatoru često se isplati; dva koraka rijetko vraćaju.

Trebam li izračun opterećenja za svaku sobu?

Da, barem strukturirana procjena. Pravila o površini poda propuštaju promet na vratima, unos proizvoda, uvjete izolacije i ekstremne ambijentalne uvjete. Sustavni izračun opterećenja traje manje od sat vremena i daje sigurnost da će jedinica koju navedete izdržati prostoriju na najtopliji dan u godini.

Konačni kontrolni popis prije naručivanja

1. Izračunato ukupno opterećenje uključujući 10-15% sigurnosne granice, izraženo u kW.
2. Odaberite temperaturu isparavanja pomoću tablice primjene.
3. Odabrana temperatura kondenzacije na temelju najgoreg slučaja temperature okoline ili vode.
4. Primijenjeno smanjenje za nadmorsku visinu, duljinu voda i odmrzavanje.
5. Provjerio tablicu s ocjenama za točne uvjete isparavanja i kondenzacije.
6. Potvrđeno je da su kapacitet isparivača i ekspanzijski ventil usklađeni s kondenzacijskom jedinicom.
7. Planirano za kontrolu kapaciteta ako opterećenje prostorije jako varira između dana i noći.

Vrijeme utrošeno na te provjere mala je cijena u usporedbi s pokvarenim kompresorom usred sezone. Navedite opterećenje, uskladite uvjete, provjerite nazivnu vrijednost i kondenzacijska jedinica će godinama raditi bez problema.