Sprievodca dimenzovaním kondenzačnej jednotky: Ako vybrať správnu jednotku pre chladiarenské miestnosti

Inštalátor chladiarní raz ohlásil novú kondenzačnú jednotku, ktorej trvalo štyri hodiny, kým stiahla chladenú miestnosť s rozlohou 200 m² namiesto dvoch špecifikovaných. Kompresor bežal horúci, výtlačný tlak bol normálny, ale sací tlak zostal hlboko pod projektovanou hodnotou. Príčina bola jednoduchá: jednotka bola vybraná na základe celkovej podlahovej plochy a všeobecnej tabuľky s jednoduchými pravidlami bez výpočtu množstva produktu, ktorý prichádzal každé ráno. Táto príručka pokrýva proces dimenzovania kondenzačnej jednotky v rovnakom poradí, v akom by ho mal vykonať technik chladenia – a ukazuje, prečo na každom kroku záleží.

Hlavným prínosom je toto: správne dimenzovaná kondenzačná jednotka beží stabilne, udržuje teplotu v miestnosti v tolerancii a minimalizuje spotrebu energie. Nadrozmerná jednotka má krátke cykly; poddimenzovaná jednotka beží nepretržite a prehrieva sa. Oboje ničí spoľahlivosť kompresora. Dodržiavanie piatich krokov dimenzovania uvedených nižšie týmto zlyhaniam zabráni.

Prečo na veľkosti kondenzačnej jednotky záleží

Prvá vec, ktorú treba pochopiť, je dôsledok nesprávnej veľkosti. Krátke cyklovanie je najčastejším príznakom príliš veľkej jednotky: kompresor sa spustí, zníži sací tlak v priebehu niekoľkých sekúnd a potom sa zastaví, pretože ovládanie sa zapína a vypína príliš rýchlo. Olej sa nikdy nevráti do kľukovej skrine, stýkač sa spáli a ventilové dosky zlyhajú. Pri poddimenzovanej jednotke sa teplota v miestnosti pri špičkovom zaťažení zvyšuje, kompresor beží s vysokým kompresným pomerom a výstupná teplota vedie k rozpadu oleja a tvorbe kyseliny.

Vyššie uvedený donutový graf sumarizuje, čo záznamy o údržbe zvyčajne ukazujú, keď sa skutočná inštalovaná kapacita porovná s vypočítaným projektovaným zaťažením chladiarenských miestností na potraviny a nápoje.

Krok 1: Vypočítajte chladiace zaťaženie

Výpočet zaťaženia určuje, koľko kilowattov chladenia je potrebných v miestnosti v najhoršom okamihu dňa. Celkové zaťaženie je súčtom štyroch zložiek:

• Stenový a strešný prenos. Teplo prúdi cez izoláciu zvonku. Jeho veľkosť závisí od hrúbky panelu, celkovej plochy povrchu a rozdielu vonkajšej teploty.
• Zaťaženie produktu. Najväčšia premenná v jedálňach. Chladenie 500 kg zeleniny z 25 °C na 2 °C vyžaduje oveľa menšiu kapacitu ako zmrazenie 500 kg mäsa až na -20 °C.
• Výmena vzduchu a infiltrácia. Každé otvorenie dverí nasáva teplý vzduch dovnútra. Zariadenia s častým nakladaním a vykladaním tu potrebujú značnú rezervu.
• Vnútorné zdroje tepla. Motory ventilátora výparníka, svetlá, vysokozdvižné vozíky, ľudia a elektrické rozmrazovacie ohrievače dodávajú teplo, ktoré musí byť odstránené.

Tabuľka zobrazuje typickú mrazničku s rozlohou 100 m² s príjmom mrazeného tovaru 500 kg/deň. Spočítajte položky a potom vynásobte výsledok 1,10-1,15 pre rozmrazenie a stiahnutie. Bežná skorá krížová kontrola je 150-250 W/m² pre chladiacu miestnosť -18 °C, ale toto číslo by nikdy nemalo nahradiť výpočet jednotlivých komponentov. Dve miestnosti rovnakej veľkosti sa môžu ľahko líšiť o 30% v zaťažení len preto, že jedna má častý pohyb dverí.

Pre väčšinu chladných miestností je vzduchom chladená kondenzačná jednotka praktickou prvou voľbou, pretože sa ľahko inštaluje a nemá žiadnu spotrebu vody.

Vzduchom chladená kondenzačná jednotka pre inštaláciu v chladiacej miestnosti Táto samostatná vzduchom chladená jednotka obsahuje kompresor, kondenzátor a riadiace systémy, ktoré nevyžadujú žiadny zdroj vody. Hodí sa do chladných miestností, kde je prioritou jednoduchá inštalácia a jednoduchá údržba, vďaka čomu je praktickým východiskovým bodom pre výber kapacity. Zobraziť produkt →

Krok 2: Nastavte podmienky odparovania a kondenzácie

Kondenzačná jednotka nemá jednotnú hodnotu výkonu. Ten istý kompresor pri vyparovaní -30 °C produkuje zhruba polovičnú kapacitu toho istého kompresora pri vyparovaní -10 °C. Preto pred otvorením akejkoľvek tabuľky hodnotenia definujte pracovný bod.

Pre systém s priamou expanziou nastavte teplotu vyparovania asi o 8-12 K pod požadovanú izbovú teplotu. Menší teplotný rozdiel znamená väčšie špirály výparníka a vlhkejšiu a vlhkejšiu miestnosť; väčší TD vytiahne viac vlhkosti, ale núti kompresor bežať pri nízkom sacom tlaku. Nižšie uvedená tabuľka zobrazuje podmienky bežne používané v komerčnom chladení.

Potom upravte kondenzačnú teplotu. V prípade vzduchom chladeného kondenzátora sa kondenzačná teplota rovná okolitej teplote plus 10-15 K, takže miesto, kde v lete vrcholí 42 °C, spustí kondenzátor pri 52-57 °C. To zvyšuje výtlačný tlak a znižuje objemovú účinnosť. Pre vodou chladené jednotky je kondenzačná teplota výstupnou teplotou vody plus 5-8 K, ktorá zostáva oveľa stabilnejšia počas celého dňa.

V horúcom podnebí existujú dve praktické riešenia: vyberte si vzduchom chladený kondenzátor s veľkorysým povrchom špirály alebo prejdite na vodou chladenú kondenzačnú jednotku. Vodou chladená jednotka udržuje nízky kondenzačný tlak a znižuje spotrebu energie, ale potrebuje chladiacu vežu alebo spoľahlivé zásobovanie vodou.

Vodou chladená kondenzačná jednotka pre horúce podnebie Táto vodou chladená jednotka, navrhnutá tak, aby udržala nízky kondenzačný tlak a znížila spotrebu energie, je vhodná na miesta s chladiacou vežou alebo spoľahlivým zásobovaním vodou. Jeho kondenzátor odmieta chladiacu záťaž aj teplo kompresora, čím ponúka silný chladiaci výkon v horúcom prostredí. Zobraziť produkt →

Krok 3: Vyvážte kompresor a kondenzátor

Kondenzačná jednotka je zladený pár. Kompresor produkuje chladiaci výkon, ale zároveň spotrebúva elektrickú energiu, ktorá sa stáva teplom. Kondenzátor musí odmietnuť oboje: chladiaci výkon plus teplo motora kompresora. Požadovaný odvod tepla je spravidla 1,2-1,35 násobok kapacity kompresora v bode návrhu.

Ak je kondenzátor poddimenzovaný, kondenzačný tlak stúpa, spotreba energie stúpa a kompresor beží s vyšším kompresným pomerom. Ak je kondenzátor predimenzovaný, jednotka beží pri nižšej kondenzačnej teplote, čo zvyčajne zlepšuje účinnosť, ale extra plocha cievky a výkon ventilátora stoja peniaze. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje, ako sa mení kapacita jednotky so stúpajúcou vonkajšou teplotou.

Na tomto obrázku je vzduchom chladená jednotka dimenzovaná na okolitú teplotu 35 °C. Keď sa vonkajšia teplota vyšplhá na 45 °C, dostupná kapacita klesne o viac ako 15 %, pretože kondenzačná teplota stúpa a objemová účinnosť kompresora klesá. Dimenzovanie sa preto musí kontrolovať pri najhoršej letnej teplote, nie pri sezónnom priemere.

Ak chcete vyvážiť pár, vyberte najskôr kompresor a potom dajte kondenzátoru dostatočnú čelnú plochu na odvádzanie tepla pri projektovanej kondenzačnej teplote. Keď potrebujete porovnať možnosti, začnite s sortiment kondenzátorov aby sa cievka prispôsobila zvolenému výkonu kompresora.

Ak je strojovňa kompaktná alebo sa uprednostňuje vonkajšia montáž, skriňová kondenzačná jednotka integruje kompresor, kondenzátor, prijímač a ovládacie prvky do jedného krytu odolného voči poveternostným vplyvom.

Kompaktná boxová kondenzačná jednotka pre malé priestory Tento kryt odolný voči poveternostným vplyvom integruje kompresor, kondenzátor, prijímač a ovládacie prvky, čím ponúka menšie rozmery a ľahkú mobilitu. Ideálny pre malé podniky, rodinné farmy alebo turistické strediská, vyhovuje kompaktným strojovniam alebo vonkajšej montáži, kde je obmedzený priestor. Zobraziť produkt →

Krok 4: Aplikujte znižovacie a korekčné faktory

Katalógové kapacity sa merajú na čistej skúšobnej stolici pod nominálnym napätím. Skutočné zariadenia strácajú kapacitu. Čokoľvek hovorí výberový softvér alebo hodnotiaca tabuľka, opravte to podľa nasledujúcich podmienok:

• Nadmorská výška nad 1000 m. Riedší vzduch znižuje prenos tepla v kondenzátore a prietok hmoty kompresorom. Zníženie rýchlosti približne o 3 % na každých 500 m nadmorskej výšky nad 1000 m.
• Dlhé vedenia chladiva. Pokles tlaku v potrubí posúva odparovací tlak nadol a kondenzačný tlak nahor. Vertikálne stúpačky s dĺžkou 10 m alebo viac môžu výrazne znížiť využiteľnú kapacitu, pokiaľ nie je správne dimenzované vypúšťacie potrubie.
• Nízke napájacie napätie. Motory kompresorov a ventilátory kondenzátora strácajú krútiaci moment pri poklese napätia. Zmena napätia o -10 % znižuje výkon motora a prietok vzduchu.
• Cykly odmrazovania. Elektrické odmrazovanie zavádza teplo do miestnosti; odmrazovanie horúcim plynom preruší prevádzku výparníka na niekoľko minút. Pre mrazničky s veľkým mrazom povoľte 10-20% extra kapacitu.

Potom pridajte bezpečnostnú rezervu k vypočítanému zaťaženiu, nie k jednotke. Vynásobenie konečnej kapacity jednotky číslom 1,1 namiesto vynásobenia zaťaženia číslom 1,1 vedie k väčšej jednotke, než je potrebné, a k problémom s krátkym cyklom, ktoré boli opísané vyššie.

Pri inštaláciách chladiaceho reťazca, ktoré bežia po dlhú dobu s nízkou záťažou, majte na pamäti, že príliš malé zaťaženie môže byť rovnako škodlivé ako príliš veľké: nízky kondenzačný tlak vytvára záblesky plynu na expanznom ventile a zlý návrat oleja do kompresora. Ak navrhujete pre variabilné zaťaženie, prečítajte si o nebezpečenstvo nízkeho kondenzačného tlaku a metódy kontroly pred dokončením objednávky.

Krok 5: Overte pomocou tabuľky hodnotenia výrobcu

Posledným krokom je kontrola zvoleného modelu v hodnotiacej tabuľke pri presnej teplote vyparovania a kondenzácie. Nižšie uvedená tabuľka je názorným príkladom typickej strednoteplotnej vzduchom chladenej jednotky; vždy používajte aktuálne zverejnené údaje pre konkrétny model, ktorý plánujete kúpiť.

Prečítajte si riadok pri vašej teplote vyparovania a stĺpec pri vašej kondenzačnej teplote. Ak najbližší riadok poskytuje väčšiu kapacitu, než je vaše vypočítané zaťaženie plus bezpečnostná rezerva, model je prijateľný. Ak je medzera príliš malá, vyberte ďalšiu veľkosť rámu alebo vyberte jednotku s väčším kondenzorom.

Často kladené otázky

Môžem použiť väčšiu kondenzačnú jednotku na rýchlejšie stiahnutie?

Väčšia jednotka stiahne teplú miestnosť dolu rýchlejšie, ale akonáhle miestnosť dosiahne teplotu, skráti sa cyklus, zle sa vracia olej a opotrebuje kompresor. Ak je potrebné rýchle sťahovanie, použite jednotku s reguláciou výkonu alebo nainštalujte dva menšie kompresory, ktoré môžu bežať spolu počas sťahovania a striedať sa pri čiastočnom zaťažení.

Čo sa stane, ak je moja kondenzačná jednotka príliš malá?

Jednotka beží nepretržite, teplota v miestnosti stúpa počas špičkového zaťaženia, kompresor beží s vysokým kompresným pomerom a výstupná teplota stúpa. Nakoniec sa vypne tepelná ochrana. Výrobky môžu stále zamrznúť, ale nie pri požadovanej rýchlosti sťahovania a spotreba energie na kilogram výrobku stúpa.

Do akej miery predimenzovanie kondenzátora zlepšuje účinnosť?

O 5-10 K nižšia kondenzačná teplota môže zlepšiť účinnosť kompresora o niekoľko percent. Pridanie jednej veľkosti rámu ku kondenzátoru však zvyšuje výkon ventilátora a obstarávacie náklady. V horúcom podnebí sa často oplatí jeden nadrozmerný krok na kondenzátore; dva kroky sa málokedy vrátia.

Potrebujem výpočet zaťaženia pre každú miestnosť?

Áno, aspoň štruktúrovaný odhad. Pravidlá týkajúce sa podlahovej plochy nezohľadňujú pohyb dverí, príjem produktu, stav izolácie a extrémy okolia. Systematický výpočet záťaže trvá menej ako hodinu a poskytuje istotu, že jednotka, ktorú určíte, udrží miestnosť v najteplejší deň v roku.

Záverečný kontrolný zoznam pred objednávkou

1. Vypočítané celkové zaťaženie vrátane 10-15% bezpečnostnej rezervy, vyjadrené v kW.
2. Zvolená teplota vyparovania pomocou tabuľky použitia.
3. Zvolená kondenzačná teplota na základe najhoršieho prípadu teploty okolia alebo vody.
4. Použilo sa zníženie výkonu pre nadmorskú výšku, dĺžku vedenia a odmrazovanie.
5. Skontroloval tabuľku s presnými podmienkami vyparovania a kondenzácie.
6. Potvrdené, že kapacita výparníka a expanzný ventil sú prispôsobené kondenzačnej jednotke.
7. Plánované pre riadenie kapacity, ak sa zaťaženie miestnosti výrazne mení medzi dňom a nocou.

Čas strávený týmito kontrolami je malá cena v porovnaní s chybným kompresorom uprostred sezóny. Špecifikujte zaťaženie, dodržujte podmienky, overte menovitý výkon a kondenzačná jednotka bude poskytovať roky bezproblémovej prevádzky.