Pothlađivanje rashladnog sredstva. Analiza VRF sustava
Jedna od najvećih poteškoća u radu servisera je to što ne može vidjeti procese koji se odvijaju unutar cjevovoda i rashladnog kruga. Međutim, mjerenje količine pothlađivanja može pružiti relativno točnu sliku ponašanja rashladnog sredstva unutar kruga.
Imajte na umu da većina dizajnera dimenzionira zrakom hlađene kondenzatore da osiguraju pothlađivanje na izlazu iz kondenzatora u rasponu od 4 do 7 K. Pogledajmo što se događa u kondenzatoru ako je vrijednost pothlađivanja izvan tog raspona.
A) Smanjena hipotermija (obično ispod 4 K).
Riža. 2.6
Na sl. 2.6 prikazuje razliku u stanju rashladnog sredstva unutar kondenzatora tijekom normalnog i nenormalnog superhlađenja. Temperatura u točkama tv=tc=te=38°S = temperatura kondenzacije tk. Mjerenje temperature u točki D daje vrijednost td=35 °C, pothlađivanje 3 K.
Obrazloženje. Kada rashladni krug radi normalno, zadnje molekule pare kondenziraju se u točki C. Zatim se tekućina nastavlja hladiti i cjevovod se cijelom dužinom (zona C-D) ispunjava tekućom fazom, čime postižemo normalnu vrijednost pothlađivanja (npr. , 6 K).
Ako postoji manjak rashladnog sredstva u kondenzatoru, zona C-D nije potpuno ispunjena tekućinom, postoji samo mala površina Ova zona je potpuno zauzeta tekućinom (zona E-D), a njezina duljina nije dovoljna da osigura normalno superhlađenje.
Zbog toga ćete pri mjerenju hipotermije u točki D sigurno dobiti vrijednost manju od normalne (u primjeru na slici 2.6 - 3 K).
A što je manje rashladnog sredstva u instalaciji, manje će njegove tekuće faze biti na izlazu iz kondenzatora i manji će biti njegov stupanj pothlađivanja.
U granici, sa značajnim nedostatkom rashladnog sredstva u krugu rashladna jedinica, na izlazu iz kondenzatora nalazit će se smjesa para-tekućina čija će temperatura biti jednaka temperaturi kondenzacije, odnosno pothlađivanje će biti jednako 0 K (vidi sliku 2.7).
Riža. 2.7
tv=td=tk=38°S. Vrijednost pothlađivanja P/O = 38—38=0 K.
Prema tome, nedovoljno punjenje rashladnog sredstva uvijek dovodi do smanjenja pothlađivanja.
Iz toga proizlazi da kompetentan serviser neće bezobzirno dodavati rashladno sredstvo u instalaciju, a da se ne uvjeri da nema curenja i da se ne uvjeri da je pothlađivanje nenormalno nisko!
Imajte na umu da kako se rashladno sredstvo dodaje u krug, razina tekućine u donjem dijelu kondenzatora će se povećati, uzrokujući povećanje pothlađivanja.
Prijeđimo sada na suprotnu pojavu, to jest na preveliku hipotermiju.
B) Povećana hipotermija (obično više od 7 K).
Riža. 2.8
tv=te=tk= 38°S. td = 29°C, dakle hipotermija P/O = 38-29 = 9 K.
Obrazloženje. Gore smo vidjeli da nedostatak rashladnog sredstva u krugu dovodi do smanjenja pothlađivanja. S druge strane, višak rashladnog sredstva će se nakupiti na dnu kondenzatora.
U tom se slučaju duljina zone kondenzatora, potpuno ispunjena tekućinom, povećava i može zauzeti cijelu odjeljak E-D. Količina tekućine u kontaktu sa zrakom za hlađenje se povećava, a time i količina pothlađivanja (u primjeru na sl. 2.8 P/O = 9 K).
Zaključno ističemo da je mjerenje količine pothlađivanja idealno za dijagnosticiranje procesa funkcioniranja klasičnog rashladnog uređaja.
Tijekom detaljne analize tipičnih kvarova vidjet ćemo kako točno interpretirati podatke tih mjerenja u svakom konkretnom slučaju.
Premalo pothlađivanje (manje od 4 K) ukazuje na nedostatak rashladnog sredstva u kondenzatoru. Povećano pothlađenje (više od 7 K) ukazuje na višak rashladnog sredstva u kondenzatoru.
2.4. VJEŽBA
Odaberite između 4 dizajna kondenzatora hlađenih zrakom prikazanih na sl. 2.9, onaj za koji mislite da je najbolji. Objasni zašto?
Riža. 2.9
Zbog gravitacije, tekućina se nakuplja na dnu kondenzatora, tako da ulaz pare u kondenzator uvijek treba biti smješten na vrhu. Stoga su opcije 2 i 4 u najmanju ruku čudno rješenje koje neće funkcionirati.
Razlika između opcija 1 i 3 leži uglavnom u temperaturi zraka koji puše iznad hipotermičke zone. U 1. varijanti zrak koji daje pothlađivanje ulazi u zonu pothlađivanja već zagrijan, budući da je prošao kroz kondenzator. Dizajn treće opcije treba se smatrati najuspješnijim, jer provodi izmjenu topline između rashladnog sredstva i zraka prema principu suprotnog toka. Ova opcija ima najbolje karakteristike prijenos topline i dizajn postrojenja u cjelini.
Razmislite o ovome ako još niste odlučili u kojem smjeru provesti rashladni zrak (ili vodu) kroz kondenzator.
- Utjecaj temperature i tlaka na stanje rashladnih sredstava
- Pothlađivanje u zrakom hlađenim kondenzatorima
- Analiza slučajeva abnormalne hipotermije
19.10.2015
Stupanj pothlađenja tekućine dobivene na izlazu iz kondenzatora važan je pokazatelj koji karakterizira stabilan rad rashladnog kruga. Pothlađivanje je temperaturna razlika između tekućine i kondenzacije pri određenom tlaku.
Pri normalnom atmosferskom tlaku kondenzacijska voda ima temperaturu od 100 stupnjeva Celzijusa. Prema zakonima fizike, voda koja ima 20 stupnjeva smatra se prehlađenom za 80 stupnjeva Celzijusa.
Pothlađivanje na izlazu iz izmjenjivača topline varira kao razlika između temperature tekućine i kondenzacije. Na temelju slike 2.5, hipotermija će biti 6 K ili 38-32.
U kondenzatorima sa zračnim hlađenjem, indikator pothlađenja trebao bi biti od 4 do 7 K. Ako ima drugačiju vrijednost, to ukazuje na nestabilan rad.
Interakcija između kondenzatora i ventilatora: razlika temperature zraka.
Zrak koji pumpa ventilator ima temperaturu od 25 stupnjeva Celzijusa (slika 2.3). Uzima toplinu od freona, zbog čega se njegova temperatura mijenja na 31 stupanj.
Slika 2.4 prikazuje detaljniju promjenu:
Tae - oznaka temperature zraka koji se dovodi u kondenzator;
Tas – zrak s novom temperaturom kondenzatora nakon hlađenja;
Tk – očitanja s manometra o temperaturi kondenzacije;
Δθ – temperaturna razlika.
Temperaturna razlika u zrakom hlađenom kondenzatoru izračunava se pomoću formule:
Δθ =(tas - tae), gdje K ima granice od 5–10 K. Na grafikonu je ta vrijednost 6 K.
Razlika temperature u točki D, odnosno na izlazu iz kondenzatora, u ovom je slučaju jednaka 7 K, jer je u istoj granici. Temperaturna razlika je 10-20 K, na slici je (tk-tae). Najčešće se vrijednost ovog pokazatelja zaustavlja na 15 K, ali u ovom primjeru je 13 K.
Klima uređaj
Punjenje klima uređaja freonom može se obaviti na nekoliko načina, svaki od njih ima svoje prednosti, nedostatke i točnost.
Odabir načina punjenja klima uređaja ovisi o razini profesionalnosti tehničara, potrebnoj preciznosti i alatima koji se koriste.
Također je potrebno zapamtiti da se ne mogu puniti sva rashladna sredstva, već samo jednokomponentna (R22) ili uvjetno izotropna (R410a).
Višekomponentni freoni sastoje se od mješavine plinova s različitim fizička svojstva, koji pri istjecanju neravnomjerno isparavaju, a čak i pri malom istjecanju njihov se sastav mijenja, pa se sustavi koji koriste takva rashladna sredstva moraju potpuno napuniti.
Dopunjavanje klima uređaja freonom po težini
Svaki klima uređaj tvornički je napunjen određenom količinom rashladnog sredstva čija je masa navedena u dokumentaciji za klima uređaj (također naznačena na natpisnoj pločici), gdje se nalazi i podatak o količini freona koju je potrebno dodatno dodati za svaki metar puta freona (obično 5-15 grama)
Prilikom dolijevanja goriva ovom metodom potrebno je potpuno isprazniti rashladni krug od preostalog freona (u cilindar ili ispustiti u atmosferu, to uopće ne šteti okolišu - pročitajte o tome u članku o utjecaju freona na klimu) i evakuirati ga. Zatim napunite sustav navedenom količinom rashladnog sredstva pomoću vage ili pomoću cilindra za punjenje.
Prednosti ove metode su visoka točnost i prilično jednostavan postupak punjenja klima uređaja. Nedostaci uključuju potrebu za pražnjenjem freona i pražnjenjem kruga, a cilindar za punjenje također ima ograničeni volumen od 2 ili 4 kilograma i velike dimenzije, što mu omogućuje korištenje uglavnom u stacionarnim uvjetima.
Dopuna klima uređaja freonom za pothlađivanje
Temperatura pothlađivanja je razlika između temperature kondenzacije freona određene iz tablice ili skale manometra (određene tlakom očitanim s manometra spojenog na cjevovod visokotlačni izravno na vagi ili iz tablice) i temperatura na izlazu iz kondenzatora. Temperatura pothlađivanja obično bi trebala biti unutar 10-12 0 C (točnu vrijednost navodi proizvođač)
Vrijednost hipotermije ispod ovih vrijednosti ukazuje na nedostatak freona - nema vremena da se dovoljno ohladi. U tom slučaju mora se napuniti gorivom
Ako je pothlađivanje iznad navedenog raspona, tada postoji višak freona u sustavu i mora se ispuštati dok ne dosegne optimalne vrijednosti hipotermija.
Ovu metodu možete napuniti pomoću specijalni uređaji, koji odmah određuju iznos pothlađivanja i tlak kondenzacije, ili se mogu učiniti pomoću posebnih instrumenata - manometarskog razdjelnika i termometra.
Prednosti ove metode uključuju dovoljnu točnost punjenja. Ali za točnost ovu metodu je pod utjecajem onečišćenja izmjenjivača topline, stoga je prije punjenja gorivom ovom metodom potrebno očistiti (isprati) kondenzator vanjske jedinice.
Ponovno punjenje klima uređaja rashladnim sredstvom zbog pregrijavanja
Pregrijavanje je razlika između temperature isparavanja rashladnog sredstva određene tlakom zasićenja u rashladnom krugu i temperature iza isparivača. Praktično se utvrđuje mjerenjem tlaka na usisnom ventilu klima uređaja i temperature usisne cijevi na udaljenosti 15-20 cm od kompresora.
Pregrijavanje je obično unutar 5-7 0 C (točnu vrijednost navodi proizvođač)
Smanjenje pregrijavanja ukazuje na višak freona - mora se ispustiti.
Hipotermija iznad normale ukazuje na nedostatak rashladni sustav treba napuniti gorivom dok se ne postigne potrebna vrijednost pregrijavanja.
Ova metoda je prilično točna i može se značajno pojednostaviti ako se koriste posebni uređaji.
Ostale metode punjenja rashladnih sustava
Ako sustav ima kontrolni prozor, tada prisutnost mjehurića može ukazivati na nedostatak freona. U tom slučaju punite rashladni krug sve dok ne nestane protok mjehurića; to treba učiniti u porcijama, nakon svake porcije pričekajte da se tlak stabilizira i da mjehurići nestanu.
Također možete puniti pod tlakom, postižući temperaturu kondenzacije i isparavanja koju je naveo proizvođač. Točnost ove metode ovisi o čistoći kondenzatora i isparivača.
Prijevoznik
Upute za montažu, podešavanje i održavanje
PRORAČUN PREHLAĐENJA I PREGRIJAVANJA
Hipotermija
1. Definicija
kondenzacija zasićene pare rashladnog sredstva (Tc)
i temperatura u liniji tekućine (Tl):
PO = Tk Tzh.
Kolektor
temperatura)
3. Koraci mjerenja
elektronski na tekući vod pored filtra
sredstvo za sušenje. Provjerite je li površina cijevi čista,
a termometar ga čvrsto dodiruje. Poklopiti tikvicu ili
pjenasti senzor za izolaciju termometra
od okolnog zraka.
niski pritisak).
tlak u ispusnom vodu.
Mjerenja se moraju izvršiti kada jedinica
radi pod optimalnim projektnim uvjetima i razvija se
maksimalne performanse.
4. Prema tablici pretvorbe tlaka u temperaturu za R 22
nađi temperaturu kondenzacije zasićene pare
rashladno sredstvo (Tk).
5. Zabilježite temperaturu izmjerenu termometrom
na liniji tekućine (Tj) i oduzmite je od temperature
kondenzacija Rezultirajuća razlika bit će vrijednost
hipotermija.
6. Kada je sustav ispravno napunjen rashladnim sredstvom
hipotermija kreće se od 8 do 11°C.
Ako je hipotermija manja od 8°C, trebate
dodajte rashladno sredstvo, a ako je više od 11°C, uklonite
višak freona.
Tlak u ispusnom vodu (prema senzoru):
Temperatura kondenzacije (iz tablice):
Temperatura tekućeg voda (termometar): 45°C
Hipotermija (izračunato)
Dodajte rashladno sredstvo prema rezultatima izračuna.
Pregrijavanje
1. Definicija
Hipotermija je razlika između temperature
usisnu (Tv) i zasićenu temperaturu isparavanja
(Ti):
PG = TV Ti.
2.Mjerna oprema
Kolektor
Redoviti ili Digitalni termometar(sa senzorom
temperatura)
Filter ili izolacijska pjena
Tablica pretvorbe tlaka u temperaturu za R 22.
3. Koraci mjerenja
1. Postavite kuglicu ili senzor termometra za tekućinu
elektronički do usisnog voda pored
kompresor (10-20 cm). Provjerite površinu
cijev je čista, a termometar čvrsto dodiruje njen vrh
dijelova, inače će očitanja termometra biti netočna.
Pokrijte žarulju ili senzor pjenom kako biste ga izolirali.
Uklonite termometar iz okolnog zraka.
2. Umetnite razvodnik u ispusni vod (senzor
visoki tlak) i usisni vod (senzor
niski pritisak).
3. Nakon što se uvjeti stabiliziraju, zabilježite
tlak u ispusnom vodu. Prema tablici pretvorbe
tlak u temperaturu za R 22 pronađite temperaturu
isparavanje zasićenog rashladnog sredstva (Ti).
4. Zabilježite temperaturu izmjerenu termometrom
na usisnom vodu (TV) 10-20 cm od kompresora.
Napravite neka mjerenja i izračunajte
prosječna temperatura usisnog voda.
5. Oduzmite temperaturu isparavanja od temperature
usisavanje. Rezultirajuća razlika bit će vrijednost
pregrijavanje rashladnog sredstva.
6. Ako je ekspanzijski ventil pravilno postavljen
pregrijavanje se kreće od 4 do 6°C. S manje
pregrijavanje, previše ulazi u isparivač
rashladno sredstvo, i trebate zatvoriti ventil (okrenuti vijak
u smjeru kazaljke na satu). Kod većeg pregrijavanja u
premalo rashladnog sredstva ulazi u isparivač i
morate malo otvoriti ventil (okrenuti vijak protiv
u smjeru kazaljke na satu).
4. Primjer proračuna pothlađivanja
Tlak usisnog voda (prema senzoru):
Temperatura isparavanja (iz tablice):
Temperatura usisnog voda (termometar): 15°C
Pregrijavanje (izračunato)
Lagano otvorite ekspanzijski ventil prema
rezultati proračuna (previše pregrijavanja).
PAŽNJA
KOMENTAR
Nakon podešavanja ekspanzijskog ventila, ne zaboravite
vratite poklopac na mjesto. Promijenite samo pregrijavanje
nakon podešavanja pothlađivanja.
Mogućnosti rada rashladne jedinice: rad s normalnim pregrijavanjem; s nedovoljnim pregrijavanjem; ozbiljno pregrijavanje.
Rad s normalnim pregrijavanjem.
Dijagram rashladne jedinice
Na primjer, rashladno sredstvo se dovodi pod tlakom od 18 bara, a usisni tlak je 3 bara. Temperatura pri kojoj rashladno sredstvo vrije u isparivaču je t 0 = −10 °C, na izlazu iz isparivača temperatura cijevi s rashladnim sredstvom je t t = −3 °C.
Korisno pregrijavanje ∆t = t t − t 0 = −3− (−10) = 7. Ovo normalna operacija rashladni uređaj sa izmjenjivač topline zraka. U isparivač Freon potpuno iskuha u otprilike 1/10 isparivača (bliže kraju isparivača), pretvarajući se u plin. Plin će se tada zagrijati na sobnu temperaturu.
Pregrijavanje je nedovoljno.
Izlazna temperatura neće biti, na primjer, -3, već -6 °C. Tada je pregrijavanje samo 4 °C. Točka u kojoj tekuće rashladno sredstvo prestaje ključati pomiče se bliže izlazu iz isparivača. Stoga je veći dio isparivača ispunjen tekućim rashladnim sredstvom. To se može dogoditi ako termostatski ekspanzijski ventil (TEV) dovodi više freona u isparivač.
Što je više freona u isparivaču, to će se stvarati više para, bit će veći usisni tlak i povisit će se vrelište freona (recimo da više nije −10, nego −5 °C). Kompresor će se početi puniti tekućim freonom jer se povećao tlak, povećao se protok rashladnog sredstva i kompresor nema vremena ispumpati sve pare (ako kompresor nema dodatni kapacitet). S ovom vrstom rada, kapacitet hlađenja će se povećati, ali kompresor može otkazati.
Jako pregrijavanje.
Ako je učinak ekspanzijskog ventila manji, tada će manje freona ući u isparivač i on će prije iskuhati (vrelište će se pomaknuti bliže ulazu u isparivač). Cijeli ekspanzijski ventil i cijevi nakon njega će se smrznuti i pokriti ledom, ali 70 posto isparivača neće se uopće smrznuti. Freonske pare u isparivaču će se zagrijati, a njihova temperatura može doseći sobnu temperaturu, dakle ∆t ˃ 7. U tom slučaju će se smanjiti rashladni kapacitet sustava, smanjiti usisni tlak, a zagrijane freonske pare mogu oštetiti stator kompresora.