Lauhdutusyksikön kokoopas: Oikean yksikön valitseminen kylmähuoneisiin

Kylmähuoneen asentaja ilmoitti kerran uudesta lauhdutusyksiköstä, joka kesti neljä tuntia purkaa 200 m²:n jäähdytyshuone määritellyn kahden sijaan. Kompressori käy kuumana, poistopaine oli normaali, mutta imupaine pysyi selvästi alle mitoitusarvon. Syy oli yksinkertainen: yksikkö oli valittu kokonaislattiapinta-alan ja yleisen nyrkkisääntötaulukon perusteella ilman, että laskelmia joka aamu saapuvasta tuotekuormasta. Tämä opas kattaa lauhdutusyksikön mitoitusprosessin samassa järjestyksessä, jossa jäähdytysinsinöörin tulisi työstää se - ja osoittaa, miksi jokainen vaihe on tärkeä.

Pääasiallinen ominaisuus on tämä: oikean kokoinen lauhdutusyksikkö käy tasaisesti, pitää huonelämpötilan toleranssirajoissa ja minimoi energiankulutuksen. Ylisuuri yksikkö lyhenee; alimitoitettu yksikkö käy jatkuvasti ja ylikuumenee. Molemmat tuhoavat kompressorin luotettavuuden. Seuraavien viiden mitoitusvaiheen noudattaminen estää nämä viat.

Miksi lauhdutusyksikön koolla on väliä

Ensimmäinen asia, joka on ymmärrettävä, on seuraus väärästä koosta. Lyhyt pyöräily on yleisin oire liian suuresta yksiköstä: kompressori käynnistyy, laskee imupainetta muutamassa sekunnissa, sitten pysähtyy, koska säädin kytkeytyy päälle ja pois liian nopeasti. Öljy ei koskaan palaa kampikammioon, kontaktori palaa ja venttiililevyt rikkoutuvat. Alimittaisessa yksikössä huonelämpötila nousee huippukuormituksessa, kompressori käy korkealla puristussuhteella ja poistolämpötila johtaa öljyn hajoamiseen ja hapon muodostumiseen.

Yllä oleva donitsikaavio tiivistää, mitä huoltokirjat tyypillisesti osoittavat, kun todellista asennettua kapasiteettia verrataan ruoka- ja juomakylmähuoneiden laskettuun mitoituskuormaan.

Vaihe 1: Laske jäähdytyskuorma

Kuormituslaskelma määrittää kuinka monta kilowattia jäähdytystä huoneessa tarvitaan vuorokauden pahimpana hetkenä. Kokonaiskuorma on neljän komponentin summa:

• Seinä- ja kattovaihteisto. Lämpö virtaa eristeen läpi ulkopuolelta. Sen koko riippuu paneelin paksuudesta, kokonaispinta-alasta ja ulkolämpötilaerosta.
• Tuotteen kuormitus. Suurin muuttuja ruokahuoneissa. 500 kg vihannesten jäähdyttäminen 25 °C:sta 2 °C:seen vaatii paljon pienemmän kapasiteetin kuin 500 kg lihan pakastaminen -20 °C:seen.
• Ilmanvaihto ja tunkeutuminen. Jokainen oven avaus vetää sisään lämmintä ilmaa. Tilat, joissa lastataan ja puretaan usein, tarvitsevat tässä vakavasti.
• Sisäiset lämmönlähteet. Höyrystimen tuulettimen moottorit, valot, trukit, ihmiset ja sähköiset sulatuslämmittimet lisäävät lämpöä, joka on poistettava.

Kaaviossa näkyy tyypillinen 100 m² pakastin, jonka pakastesaanti on 500 kg/vrk. Laske tuotteet yhteen ja kerro sitten tulos 1,10-1,15:llä sulatusta ja alasvetoa varten. Yleinen varhainen ristiintarkastus on 150–250 W/m² -18 °C:n kylmähuoneessa, mutta tämä luku ei koskaan korvaa komponenttikohtaista laskelmaa. Kahden samankokoisen huoneen kuormitus voi erota helposti 30 % pelkästään siksi, että toisessa on paljon oviliikennettä.

Useimpiin kylmähuoneisiin ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö on käytännöllinen ensimmäinen valinta, koska se on helppo asentaa ja se ei kuluta vettä.

Ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö kylmähuoneasennukseen Tämä itsenäinen ilmajäähdytteinen yksikkö sisältää kompressorin, lauhduttimen ja ohjausjärjestelmät, jotka eivät vaadi vesilähdettä. Se sopii kylmähuoneisiin, joissa helppo asennus ja yksinkertainen huolto ovat etusijalla, joten se on käytännöllinen lähtökohta kapasiteetin valinnassa. Näytä tuote →

Vaihe 2: Aseta haihdutus- ja lauhdutusolosuhteet

Lauhdutusyksiköllä ei ole yhtä tehoarvoa. Sama kompressori -30 °C:ssa haihduttaessa tuottaa noin puolet saman kompressorin kapasiteetista -10 °C:ssa haihduttaessa. Siksi, ennen kuin avaat minkään luokitustaulukon, määritä toimintapiste.

Jos kyseessä on suoralaajenemisjärjestelmä, aseta haihdutuslämpötila noin 8-12 K vaaditun huonelämpötilan alapuolelle. Pienempi lämpötilaero tarkoittaa suurempia höyrystimen kierukoita ja kosteampaa, kosteampaa huonetta; suurempi TD vetää enemmän kosteutta ulos, mutta pakottaa kompressorin käymään alhaisella imupaineella. Alla oleva taulukko näyttää kaupallisessa jäähdytyksessä yleisesti käytetyt olosuhteet.

Korjaa seuraavaksi lauhdutuslämpötila. Ilmajäähdytteisessä lauhduttimessa lauhdutuslämpötila on yhtä suuri kuin ympäristön lämpötila plus 10-15 K, joten paikka, jossa kesän huippulämpötila on 42 °C, käyttää lauhdutinta 52-57 °C:ssa. Tämä nostaa purkauspainetta ja vähentää tilavuustehokkuutta. Vesijäähdytteisissä yksiköissä lauhdutuslämpötila on ulostuloveden lämpötila plus 5-8 K, mikä pysyy paljon vakaampana koko päivän.

Kuumissa ilmastoissa on olemassa kaksi käytännöllistä ratkaisua: valitse ilmajäähdytteinen lauhdutin runsaalla kierukkapinnalla tai vaihda vesijäähdytteiseen lauhdutinyksikköön. Vesijäähdytteinen yksikkö pitää lauhdutuspaineen alhaisena ja vähentää virrankulutusta, mutta se tarvitsee jäähdytystornin tai luotettavan vesijohtoveden.

Vesijäähdytteinen lauhdutusyksikkö kuumaan ilmastoon Tämä vesijäähdytteinen yksikkö on suunniteltu pitämään lauhdutuspaine alhaisena ja vähentämään virrankulutusta, ja se sopii paikkoihin, joissa on jäähdytystorni tai luotettava vesihuolto. Sen lauhdutin hylkää sekä jäähdytyskuorman että kompressorin lämmön, mikä tarjoaa vahvan jäähdytyskapasiteetin kuumissa ympäristöissä. Näytä tuote →

Vaihe 3: Tasapainota kompressori ja lauhdutin

Lauhdutusyksikkö on sovitettu pari. Kompressori tuottaa jäähdytystehoa, mutta se kuluttaa myös sähköä, josta tulee lämpöä. Lauhduttimen on hylättävä molemmat: jäähdytysteho ja kompressorin moottorin lämpö. Pääsääntöisesti vaadittu lämmönpoisto on 1,2-1,35 kertaa kompressorin teho suunnittelupisteessä.

Jos lauhdutin on alimitoitettu, lauhdutuspaine nousee, virrankulutus kasvaa ja kompressori käy korkeammalla puristussuhteella. Jos lauhdutin on ylimitoitettu, yksikkö toimii alhaisemmalla lauhdutuslämpötilalla, mikä yleensä parantaa tehokkuutta, mutta ylimääräinen käämin pinta-ala ja puhaltimen teho maksavat rahaa. Alla oleva kaavio näyttää, kuinka yksikön kapasiteetti muuttuu ulkolämpötilan noustessa.

Tässä kuvassa ilmajäähdytteisen yksikön lämpötila on 35 °C. Kun ulkolämpötila nousee 45 °C:seen, käytettävissä oleva kapasiteetti laskee yli 15 %, koska lauhdutuslämpötila nousee ja kompressorin tilavuushyötysuhde laskee. Mitoitus on siksi tarkistettava pahimmassa mahdollisessa kesälämpötilassa, ei kauden keskiarvossa.

Tasapainottaaksesi parin, valitse ensin kompressori ja anna sitten lauhduttimelle tarpeeksi pinta-alaa lämmön hylkäämiseksi suunnitellun lauhdutuslämpötilassa. Kun haluat vertailla vaihtoehtoja, aloita kohdasta lauhduttimien tuotevalikoima sovittaaksesi kelan valittuun kompressorin tehoon.

Kun konehuone on kompakti tai ulkoasennus on edullinen, laatikkotyyppinen lauhdutusyksikkö yhdistää kompressorin, lauhduttimen, vastaanottimen ja säätimet yhteen säänkestävään koteloon.

Kompakti laatikkotyyppinen lauhdutusyksikkö pieniin tiloihin Tämä säänkestävä kotelo yhdistää kompressorin, lauhduttimen, vastaanottimen ja säätimet, mikä tarjoaa pienemmän jalanjäljen ja helpon liikkuvuuden. Ihanteellinen pienille yrityksille, perhetiloilla tai turistikohteissa, se sopii pienikokoisiin konehuoneisiin tai ulkoasennukseen, jossa tilaa on rajoitetusti. Näytä tuote →

Vaihe 4: Käytä vähennys- ja korjauskertoimia

Luettelokapasiteetit mitataan puhtaalla testipenkillä nimellisjännitteellä. Todelliset asennukset menettävät kapasiteettia. Mitä tahansa valintaohjelmisto tai luokitustaulukko sanoo, korjaa se seuraavissa olosuhteissa:

• Korkeus yli 1000 m. Ohuempi ilma vähentää sekä lämmönsiirtoa lauhduttimessa että massavirtausta kompressorin läpi. Vähennä noin 3 % jokaista 500 metriä kohti yli 1000 metrin korkeudessa.
• Pitkät kylmäainelinjat. Painehäviö putkissa siirtää haihdutuspainetta alaspäin ja lauhdutuspainetta ylöspäin. 10 m tai enemmän pystysuorat nousuputket voivat vähentää käyttökapasiteettia huomattavasti, ellei poistolinjaa ole mitoitettu oikein.
• Matala syöttöjännite. Kompressorimoottorit ja lauhdutinpuhaltimet menettävät vääntömomentin jännitteen laskeessa. -10 % jännitteen muutos vähentää moottorin tehoa ja ilmavirtaa.
• Sulatusjaksot. Sähköinen sulatus tuo lämpöä huoneeseen; kuumakaasusulatus keskeyttää höyrystimen käytön useiksi minuuteiksi. Salli 10-20 % lisäkapasiteettia pakastimille, joissa on suuria pakkaskuormia.

Lisää sitten turvamarginaali laskettuun kuormaan, ei yksikköön. Lopullisen yksikön kapasiteetin kertominen 1,1:llä kuorman kertomisen sijaan 1,1 johtaa tarpeettoman suureen yksikköön ja aiemmin kuvattuihin lyhytkestoisiin ongelmiin.

Kylmäketjuasennuksissa, joissa käytetään pitkiä aikoja kevyesti kuormitettuna, tulee muistaa, että liian pieni kuorma voi olla yhtä vahingollista kuin liian suuri: alhainen lauhdutuspaine tuottaa leimahduskaasua paisuntaventtiilissä ja huono öljyn paluu kompressoriin. Jos suunnittelet muuttuvia kuormia, lue lisää alhaisten lauhdutuspaineen vaarat ja ohjausmenetelmät ennen tilauksen viimeistelyä.

Vaihe 5: Tarkista valmistajan luokitustaulukosta

Viimeinen vaihe on tarkastaa valitun mallin luokitustaulukosta tarkat haihtumis- ja lauhdutuslämpötilat. Alla oleva taulukko on havainnollistava esimerkki tyypillisestä keskilämpötilaisesta ilmajäähdytteisestä yksiköstä; käytä aina ajankohtaisia ​​tietoja, jotka on julkaistu tietystä mallista, jonka aiot ostaa.

Lue rivi haihtumislämpötilassasi ja sarake lauhdutuslämpötilassasi. Jos lähin rivi antaa enemmän kapasiteettia kuin laskettu kuormitus plus turvamarginaali, malli on hyväksyttävä. Jos rako on liian pieni, valitse seuraava kehyskoko tai valitse yksikkö, jossa on suurempi lauhdutin.

Usein kysytyt kysymykset

Voinko käyttää isompaa lauhdutusyksikköä nopeampaa purkamista varten?

Isompi yksikkö vetää lämpimän huoneen alas nopeammin, mutta kun huone lämpenee, se lyhenee, palauttaa öljyä huonosti ja kuluttaa kompressoria. Jos tarvitaan nopeaa alasvetoa, käytä tehosäätimellä varustettua yksikköä tai asenna kaksi pienempää kompressoria, jotka voivat toimia yhdessä alasvedon aikana ja vuorotellen osakuormalla.

Mitä tapahtuu, jos lauhdutusyksikköni on liian pieni?

Kone käy jatkuvasti, huonelämpötila nousee huippukuormituksen aikana, kompressori käy korkealla puristussuhteella ja poistolämpötila nousee. Lopulta lämpösuoja laukeaa. Tuotteet voivat edelleen jäätyä, mutta ei vaaditulla alasvetonopeudella, ja energiankulutus tuotekiloa kohti nousee.

Kuinka paljon lauhduttimen ylimitoitus parantaa tehokkuutta?

5-10 K matalampi lauhdutuslämpötila voi parantaa kompressorin tehokkuutta useilla prosenteilla. Yhden runkokoon lisääminen lauhduttimeen kuitenkin lisää tuulettimen tehoa ja hankintakustannuksia. Kuumissa ilmastoissa yksi ylimitoitettu askel lauhduttimessa kannattaa usein; kaksi askelta maksaa harvoin takaisin.

Tarvitsenko kuormituslaskelman jokaiseen huoneeseen?

Kyllä, ainakin jäsennelty arvio. Lattia-alueen peukalosääntöihin puuttuu oviliikenne, tuotteen saanti, eristystila ja ympäristön äärimmäisyydet. Järjestelmällinen kuormituslaskenta kestää alle tunnin ja antaa varmuuden, että valitsemasi yksikkö kestää huoneen vuoden kuumimpana päivänä.

Viimeinen tarkistuslista ennen tilaamista

1. Laskettu kokonaiskuorma, joka sisältää 10-15 % turvamarginaalin, ilmaistuna kW.
2. Valittu haihdutuslämpötila sovellustaulukon avulla.
3. Valittu lauhdutuslämpötila pahimman mahdollisen ympäristön tai veden lämpötilan perusteella.
4. Korkeuden, linjan pituuden ja sulatuksen vähentäminen.
5. Tarkisti luokitustaulukosta tarkat haihtumis- ja lauhdutusolosuhteet.
6. Vahvistettu, että höyrystimen kapasiteetti ja paisuntaventtiili on sovitettu lauhdutusyksikköön.
7. Suunniteltu kapasiteetin säätöön, jos huoneen kuormitus vaihtelee voimakkaasti päivän ja yön välillä.

Näihin tarkastuksiin käytetty aika on pieni hinta verrattuna vialliseen kompressoriin kauden puolivälissä. Määritä kuorma, sovita olosuhteet, tarkista arvo, niin lauhdutinyksikkö toimii vuosia ongelmitta.