Mitä ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö tekee ja kuinka valita oikea

Mihin lauhdutusyksikkö sopii jäähdytysjärjestelmään

Useimmissa höyrykompressiojäähdytysjärjestelmissä varastotiloista kerätyn lämmön hylkääminen jää lauhdutusosastolle. An ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö pakkaa kompressorin, lauhdutinpatterin, tuulettimen ja perusohjaimet yhdeksi kokoonpanoksi, joka asennetaan jäähdytettävän tilan ulkopuolelle. Se vastaanottaa matalapaineisen kylmäainehöyryn höyrystimestä, puristaa sen ja toimittaa sen lauhduttimeen, jossa huoneen sisältä kulkeutunut lämpö vapautuu ulkoilmaan. Koska kaikki muut järjestelmän osat ovat riippuvaisia ​​tästä vaiheesta, lauhdutusyksikkö määrittää tehokkaasti katon koko asennuksen suorituskyvylle.

Asettelu on helpompi ymmärtää, kun pääkomponentit esitetään peräkkäin, kuten alla olevassa kaaviossa.

Kuva 1: Peruskylmäainesilmukka ilmajäähdytteisessä järjestelmässä

Kompressorista lähtevä kuuma purkauskaasu on aina lämpimämpää kuin ulkoilma, johon sen täytyy hylätä lämpö. Tämä lämpötilaero ohjaa koko prosessia, ja siksi ympäristöolosuhteet vaikuttavat niin voimakkaasti kapasiteettiin.

Kuinka ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö toimii

Työjakso on helppo kuvata, mutta useat yksityiskohdat määräävät, toimiiko laite odotetulla tavalla päivittäisessä käytössä. Jokainen vaihe luovuttaa kylmäaineen jatkuvassa kierrossa seuraavalle:

1. Kompressori imee kylmäainehöyryä höyrystimestä matalassa paineessa ja alhaisessa lämpötilassa.
2. Puristus nostaa höyryn painetta ja lämpötilaa niin, että se kuumenee ulkoilmaa lämpimämmäksi.
3. Puhallin vetää ympäröivää ilmaa lauhdutinpatterin poikki ja kuljettaa lämmön pois kylmäaineesta.
4. Kylmäaine tiivistyy nesteeksi luovuttaessaan lämpöä ja virtaa sitten kohti paisuntalaitetta.
5. Paisuntaventtiili alentaa painetta ja kylmä neste tulee höyrystimeen imemään uudelleen lämpöä.

Keskeistä on, että lauhduttimen tulee hylätä enemmän lämpöä kuin höyrystin ottaa vastaan, koska myös kompressorin lisäämä energia vapautuu patterin kautta. Tästä syystä insinöörit mitoivat käämin ja tuulettimen täyttä lämmönpoistokuormaa varten kuumimmassa odotettavissa olevassa ympäristön lämpötilassa, eivät keskimääräiseen säähän.

Kondensoitumislämpötila ja ulkoilma

Kylmäaineen lauhdutuslämpötila on aina ulkoilman lämpötilan yläpuolella. Monissa kaupallisissa malleissa näiden kahden välinen työrako on suunniteltu 10-15 celsiusasteeseen. Kun ulkoilma on kuumaa, lauhdutuslämpötila nousee, paine lauhduttimen sisällä kasvaa ja kompressorin on työskenneltävä kovemmin säilyttääkseen saman jäähdytystehon. Hyvä muotoilu pitää tämän raon pienenä tarjoamalla tarpeeksi kela-alaa ja luotettavan ilmavirran.

Miksi ilmavirralla on yhtä suuri merkitys kuin kelan pinta-alalla

Suuri kela vapauttaa potentiaalinsa vain, kun ilma liikkuu sen poikki tasaisesti. Tuulettimen nopeus, siipien nousu, moottorin kunto ja yksikön ympärillä oleva välys vaikuttavat kaikki ilmavirtauskuvioon. Pieni ilmavirran menetys voi nostaa lauhdutuslämpötilaa useilla asteilla, mikä lisää energian käyttöä, vähentää kapasiteettia ruuhka-aikoina ja lyhentää kompressorin käyttöikää ajan myötä.

Kenttäkokemukset osoittavat, että monissa huonosti toimivissa lauhdutusyksiköissä on riittävä kela-ala paperilla. Todellinen ongelma on yleensä lian, huonon sijoituksen tai hidastuneen tuulettimen aiheuttama rajoittunut ilmavirtaus.

Avoin pakkaussuunnittelu verrattuna hermeettiseen muotoiluun

Lauhdutusyksiköt ryhmitellään yleensä sen mukaan, miten kompressori ja sen moottori on sijoitettu. Vuonna an avoin pakkaus lauhdutusyksikkö , kompressoria käyttää ulkoinen moottori, joka on kytketty akselin ja kytkimen kautta, joten moottori voidaan tarkastaa tai vaihtaa avaamatta kylmäainepiiriä. Hermeettisessä yksikössä moottorilla ja kompressorilla on yhteinen tiivis teräskuori. Jokaisella lähestymistavalla on kompromisseja, joilla on merkitystä todellisissa projekteissa.

Avoimen tyypin mallit ovat usein suositeltavia, kun huoltotiimit haluavat suoran pääsyn moottoreihin ja käyttöihin. Ne sopivat myös asennuksiin, joissa kompressori voi toimia lämpimässä ympäristössä, mikä rasittaisi hermeettisen kuoren sisällä olevaa moottoria. Kompromissi on, että akselitiivisteestä ja kytkimestä tulee osia, joita on valvottava, joten suunniteltu tarkastusaikataulu on välttämätön.

Kun vertailet vaihtoehtoja, kysy, kuka huoltaa yksikköä ja kuinka nopeasti varaosat voidaan hankkia paikallisesti. Näillä vastauksilla on usein enemmän merkitystä yli kymmenen vuoden ajan kuin pienellä erolla nimikilven tehokkuudessa.

Ilmajäähdytteiset vs. vesijäähdytteiset lauhdutusyksiköt

Valinta ilmajäähdytteisen ja vesijäähdytteisen lämmönpoiston välillä riippuu pääasiassa paikan olosuhteista, veden saatavuudesta ja omistajan asetuksista ja käyttökustannuksista. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto tärkeimmistä eroista.

Kuumilla ja kuivilla alueilla, joilla vesi on kallista tai rajoitettua, ilmajäähdytteiset järjestelmät ovat usein käytännöllinen valinta. Paikoissa, joissa talvet ovat viileät ja jatkuvat kuormat ovat erittäin suuret, vesijäähdytteiset laitokset voivat tarjota paremman osakuormituksen tehokkuuden. Ilmajäähdytteiset yksiköt myös yksinkertaistavat projektia, koska ei ole jäähdytystornia suunniteltavaksi, luvattavaksi ja ylläpidettäväksi.

Missä ilmajäähdytys yleensä sopii paremmin

• Alueet, joilla on rajoitettu veden saanti tai jätevesien päästöjä on rajoitettu
• Pienet ja keskikokoiset kylmähuoneet, jotka on asennettava nopeasti ja vähäisellä rakennustyöllä
• Projektit, joissa on rajoitettu mekaaninen huonetila tai ei sopivaa paikkaa tornille
• Paikat, joissa viileät vuodenajat antavat järjestelmän hylätä lämpöä helpommin osan vuodesta

Tyypillisiä sovelluksia kylmävarastointiin ja elintarvikkeiden jalostukseen

Ilmajäähdytteisiä lauhduttimia esiintyy kaikkialla, missä jäähdytystilan on säilytettävä tasainen lämpötila laitteiden kanssa, jotka ovat käytännöllisiä asentaa ja huoltaa. Yleisimmät sovellukset jakautuvat kolmeen ryhmään.

Jokainen sovellus asettaa yksikölle erilaisia vaatimuksia. Kylmät huoneet kulkevat usein lähellä rajaa, jossa ylimääräinen kosteudenpoisto ja pakkas ovat huolenaiheita, joten höyrystin ja lauhdutin on sovitettava huolellisesti yhteen. Pakastevarasto toimii alhaisemmissa imulämpötiloissa, mikä vähentää kylmäainehöyryn tiheyttä ja alentaa kompressorin kapasiteettia. Elintarvikkeiden jalostusalueet lisäävät pesujaksoja, korkeampia tuotteiden lämpökuormia ja usein avautuvat ovet, jotka kaikki lisäävät kuormitusta ja laajentavat sen päivittäistä heilahtelua.

Tapausesimerkki lihanjalostuslaitoksesta

Yhdessä lihanjalostuslaitoksessa ikääntyvä jäähdytysvarasto korvattiin kesän huippukuormitukseen mitoitetulla avoimella ilmajäähdytteisellä lauhdutusyksiköllä. Uuden asennuksen ansiosta huoltotiimi pystyi tarkastamaan moottorin ja kytkimen kylmäainepiiriä häiritsemättä. Akselitiivisteen vaihto ajoitettiin suunniteltuun viikonloppuseisokkiin eikä hätäkorjaukseen. Kun termostaatti ja paineensäätimet oli viritetty uudelleen, kompressorin lyhyt jaksotus väheni huomattavasti ja huoneen lämpötila pysyi kapeamman kaistan sisällä kuumina iltapäivisin.

Tärkeimmät tiedot, jotka on tarkistettava ennen ostamista

Tekniset tiedot voivat sisältää useita sivuja, mutta lyhyt parametriluettelo määrittää, toimiiko yksikkö sovelluksessasi. Vertaa näitä arvoja kuormituslaskelmiin ja sivustotietoihin sen sijaan, että luottaisit pelkästään nimelliskapasiteettiin. A jäähdytyslauhdutusyksikkö joka vastaa nimikylttiä mutta ei sivuston olosuhteita, toimii huonommin palvelussa.

Kylmäaineen valinta ansaitsee erityistä huomiota. Joihinkin vanhoihin kylmäaineisiin sovelletaan vaiheittaista käytöstä poistamista koskevia rajoituksia monilla alueilla, ja palvelun saatavuus voi vaihdella suuresti. Varmista ennen suunnittelun viimeistelyä, mitkä kylmäaineet ovat sallittuja paikallisesti ja tarvitaanko vaihto todennäköisesti tulevaisuudessa.

Vaiheittainen valintaprosessi

Valintaprosessi toimii parhaiten, kun se noudattaa joka kerta samaa järjestystä. Askeleen väliin jättäminen johtaa yleensä yksikköön, joka näyttää oikealta paperilla, mutta kamppailee ensimmäisenä kuumana vuodenaikana. Alla oleva kulku näyttää käytännön sekvenssin.

Kuva 2: Nelivaiheinen valintasarja

1. Laske kokonaisjäähdytyskuorma, mukaan lukien tuotteen lämpö, ilman tunkeutuminen, valaistus, ihmiset ja sulatusenergia.
2. Vahvista haihtumislämpötila ja suunniteltu ympäristön lämpötila tietylle alueelle.
3. Valitse kylmäaine ja tarkista sitten paikalliset määräykset ja huoltotarvikkeiden saatavuus pitkällä aikavälillä.
4. Valitse kompressorin koko, tarkista lauhdutuskapasiteetti suunnitteluympäristössä ja vahvista sähkönsyöttö.
5. Tarkista huoltoon pääsy, melurajat ja varaosat ennen ostopäätöksen tekemistä.

Monet valintavirheet johtuvat toisen vaiheen ohittamisesta. Leudolla säällä kuormitusta vastaava yksikkö voi jäädä vajaaksi kesähelteellä, jolloin tuotehävikki on kalleinta.

Yleisiä kokovirheitä

• Keskimääräisten ulkolämpötilojen käyttäminen sijainnin suunnittelun huippulämpötilan sijaan
• Suunniteltu laajennus, kuten lisätelineet tai suurempi tuotevalikoima tulevaisuudessa, huomioimatta
• Kondensaattoripatterin koon pienentäminen alentaa kustannuksia, mikä nostaa lauhdutuspainetta kuumina kuukausina
• Unohtaminen, että korkea korkeus vähentää ilman tiheyttä ja alentaa patterin lämmönsiirtokykyä

Asennusta ja sivustoa koskevia huomioita

Hyvin valittu yksikkö voi silti toimia huonosti, jos se on asennettu huonosti. Kuuman ilman kierrätys on yksi yleisimmistä ongelmien syistä. Kun poistoilma palaa patterin tuloaukkoon, tehollinen ympäristön lämpötila nousee, lauhdutuspaine nousee ja kompressori käy pidempään kuin on tarpeen.

Sijoita yksikkö siten, että vallitsevat tuulet eivät kuljeta kuumaa pakokaasua takaisin imuaukkoon, ja pidä poistoreitti avoimena taivaalle tai selkeälle alueelle.

• Jätä imupuoli vapaaksi, jotta ilma pääsee vapaasti sisään asennusoppaassa annettuja välejä noudattaen
• Asenna yksikkö tasaiselle alustalle tärinänvaimentimilla putkiston suojaamiseksi ja rakenteen aiheuttaman melun vähentämiseksi
• Vältä sijoittamasta laitetta seinien tai koteloiden viereen, jotka pidättävät lämpöä ja estävät ilmavirran
• Suojaa patteri suoralta auringonvalolta, jos se on käytännöllistä, mutta älä koskaan estä ilmanvirtausta varjostimilla
• Jätä teknikoille tilaa, mukaan lukien tilaa tuulettimen suojuksen poistamiseen ja moottorin huoltoon

Putket ja kylmäainetäyttö

Kylmäaineputket on mitoitettava linjan nopeuden ja painehäviön mukaan täydellä kuormituksella. Ylisuuret linjat vähentävät nopeutta, mikä voi aiheuttaa öljyn palautusongelmia, kun taas alamittaiset linjat lisäävät painehäviötä ja vähentävät kapasiteettia. Lataa järjestelmä tyyppikilven mukaan ja vahvista toiminta paine- ja lämpötilalukemilla käyttöönoton jälkeen. Liian korkea varaus tulvii lauhduttimen ja nostaa pään painetta, kun taas liian alhainen panos näkee höyrystimen ja lyhentää kompressorin käyttöikää.

Rutiinihuolto ja yleiset viat

Yksinkertainen huoltorutiini estää useimmat viat. Suunnittele aikataulu vuodenaikojen mukaan kiinnittäen erityistä huomiota kuumimpiin kuukausiin ja tallenna lukemat jokaisella vierailulla, jotta asteittaiset muutokset voidaan havaita ajoissa.

Korkean lauhdutuspaineen vianetsintä

Kun lauhdutuspaine nousee normaalialueensa yläpuolelle, teknikot voivat yleensä selvittää syyn tekemällä lyhyen tarkistuslistan järjestyksessä:

1. Tarkista, onko kela likainen, vääntynyt tai roskien ja kasvillisuuden tukkima.
2. Varmista, että puhallin käy oikealla nopeudella ja kääntyy oikeaan suuntaan.
3. Etsi lähellä olevien seinien, viereisten laitteiden tai koteloiden aiheuttamaa kuuman ilman kierrätystä.
4. Varmista, että kylmäainepanos ei ole liian täynnä, koska ylimääräinen neste tulvii lauhduttimen.

Näiden neljän kohdan peräkkäinen korjaaminen tunnistaa vian yleensä yhden huoltokäynnin aikana, mikä lyhentää seisokkeja ja välttää turhat komponenttien vaihdot.

Energian käyttö ja käyttökustannukset

Energia muodostaa suurimman osan useimpien lauhdutusyksiköiden käyttöiän kustannuksista, ja se ylittää usein ostohinnan useiden vuosien aikana. Muutamalla suunnittelu- ja ohjausvalinnalla on suuri vaikutus kulutukseen.

Käytännöllinen tapa on kirjata useiden viikkojen käyttötiedot ja verrata kompressorin käyntiaikaa mitattuun jäähdytyskuormaan. Jos yksikkö toimii lähes jatkuvasti leudon sään aikana, lauhdutuksen asetusarvoa tai puhaltimen ohjausstrategiaa saattaa olla tarpeen säätää. Kirjaaminen paljastaa myös, onko yksikkö ylimitoitettu, koska ylimitoitettu laite pyörii usein ja kuluu nopeammin.

Lauhdutuspaineen alentaminen vähentää kompressorin työtä, mutta paineen painaminen liian alas voi aiheuttaa paisuntaventtiilin nälänhätää ja aiheuttaa epävakaata toimintaa. Hyvä ohjauslogiikka tasapainottaa molempia osapuolia sen sijaan, että jahtaa pienintä numeroa.