Analýza VRF systémů. Systém podchlazování chladiva


V tomto článku si povíme o nejpřesnějším způsobu doplňování paliva do klimatizací.

Můžete naplnit jakýkoli freon. Palivo - pouze jednosložkové freony (například: R-22) nebo izotropní (podmíněně izotropní, například: R-410) směsi

Při diagnostice chladicích a klimatizačních systémů jsou procesy probíhající uvnitř kondenzátoru skryté servisní technik a často právě z nich lze pochopit, proč účinnost systému jako celku klesla.

Pojďme se na ně krátce podívat:

  1. Přehřáté páry chladiva proudí z kompresoru do kondenzátoru
  2. Pod vlivem proud vzduchu teplota freonu klesne na kondenzační teplotu
  3. Dokud poslední molekula freonu nepřejde do kapalné fáze, zůstává teplota v celém úseku potrubí, kde probíhá kondenzační proces, stejná.
  4. Působením proudu chladicího vzduchu klesá teplota chladiva z kondenzační teploty na teplotu chlazeného kapalného freonu.
Tlak freonu je uvnitř kondenzátoru stejný.
Při znalosti tlaku, podle speciálních tabulek výrobce freonů, je možné určit kondenzační teplotu za aktuálních podmínek. Rozdíl mezi kondenzační teplotou a teplotou chlazeného freonu na výstupu z kondenzátoru - teplota podchlazení - je obvykle známá hodnota (ověřeno u výrobce systému) a rozsah těchto hodnot pro tento systém je pevná (například: 10-12 °C).

Pokud je hodnota podchlazení pod výrobcem udávaným rozsahem, pak freon nestihne vychladnout v kondenzátoru - nestačí a je potřeba doplnit palivo. Nedostatek freonu snižuje účinnost systému a zvyšuje jeho zatížení.

Pokud je hodnota podchlazení nad rozsahem - je příliš mnoho freonu, musíte část vypustit, než dosáhnete optimální hodnotu. Přebytek freonu zvyšuje zatížení systému a snižuje jeho životnost.

Tankování podchlazením bez použití:

  1. K systému připojíme manometrický rozdělovač a válec s freonem.
  2. Na linku instalujeme teploměr / teplotní čidlo vysoký tlak.
  3. Spouštíme systém.
  4. Pomocí tlakoměru na vysokotlakém potrubí (kapalinovém potrubí) změříme tlak, vypočítáme kondenzační teplotu pro tento freon.
  5. Teploměrem kontrolujeme teplotu podchlazeného freonu na výstupu z kondenzátoru (měla by být v rozmezí součtu kondenzační teploty a teploty podchlazení).
  6. Pokud teplota freonu překročí povolenou hodnotu (teplota podchlazení je pod požadovaným rozsahem) - není dostatek freonu, pomalu jej přidávejte do systému, dokud nedosáhne požadovanou teplotu
  7. Pokud je teplota freonu pod přípustnou teplotou (teplota podchlazení je nad rozsahem) - freon je přebytek, musí se některé pomalu odvzdušňovat, dokud není dosaženo požadované teploty.
Použitím tohoto procesu je značně zjednodušeno (schéma zapojení na obrázcích je v návodu k použití):
  1. Resetujeme zařízení na nulu, uvedeme jej do režimu podchlazení, nastavíme typ freonu.
  2. K systému připojíme rozdělovač měřidla a válec s freonem a vysokotlakou hadici (kapalinu) připojíme přes T-kus ve tvaru T dodávaný se zařízením.
  3. Na vysokotlaké potrubí instalujeme teplotní čidlo SH-36N.
  4. Zapneme systém, na obrazovce se zobrazí hodnota podchlazení, porovnáme s požadovaným rozsahem a podle toho, zda je zobrazená hodnota vyšší nebo nižší, pomalu odvzdušňujeme nebo přidáváme freon.
Tento způsob tankování je přesnější než tankování podle objemu nebo hmotnosti, protože neexistují žádné mezivýpočty, které jsou někdy přibližné.

Alexey Matveev,
technický specialista firmy Raskhodka

Zlepšení účinnosti chlazení

instalace kvůli podchlazení chladiva

FGOU VPO "Pobaltí státní akademii rybářská flotila,

Rusko, ****@*** ru

Snížení spotřeby elektrická energie je velmi důležitý aspektživot v souvislosti s aktuální energetickou situací v zemi a ve světě. Snížení energetické spotřeby chladicích jednotek lze dosáhnout zvýšením chladicí kapacity chladicích jednotek. Posledně uvedené lze provádět pomocí různých typů podchlazovačů. Tedy uvažováno různé druhy podchlazovače a navrženy co nejúčinněji.

chladící výkon, podchlazení, regenerační výměník tepla, podchlazovač, var mezi trubkami, var mezi trubkami

Podchlazením kapalného chladiva před škrcení lze dosáhnout výrazného zvýšení provozní účinnosti. chladicí jednotka. Podchlazení chladiva lze dosáhnout instalací podchlazovače. Podchlazovač kapalného chladiva proudícího z kondenzátoru pod kondenzačním tlakem do regulačního ventilu je určen k jeho ochlazení pod kondenzační teplotu. existuje různé cesty podchlazení: vařením kapalného chladiva při středním tlaku, pomocí páry opouštějícího výparník a pomocí vody. Podchlazení kapalného chladiva umožňuje zvýšit chladicí kapacitu chladicího zařízení.

Jedním z typů výměníků tepla určených k podchlazení kapalných chladiv jsou regenerativní výměníky tepla. V zařízeních tohoto typu je podchlazení chladiva dosaženo díky výparům opouštějícím výparník.


V regeneračních výměnících tepla dochází k výměně tepla mezi kapalným chladivem přicházejícím ze sběrače do regulačního ventilu a parním činidlem opouštějícím výparník. Regenerační výměníky tepla se používají k provádění jedné nebo více z následujících funkcí:

1) zvýšení termodynamické účinnosti chladicího cyklu;

2) podchlazení kapalného chladiva, aby se zabránilo odpařování před regulačním ventilem;

3) odpaření malého množství kapaliny odváděné z výparníku. Někdy, když se používají výparníky se zaplaveným typem, je vrstva kapaliny bohatá na olej záměrně odváděna do sacího potrubí, aby se zajistil návrat oleje. V těchto případech slouží regenerační výměníky tepla k odpařování kapalného chladiva z roztoku.

Na Obr. 1 ukazuje schéma instalace RT.

Obr. 1. Schéma instalace regeneračního výměníku tepla

Obr. 1. Schéma instalace regeneračního výměníku tepla

Nejjednodušší forma tepelného výměníku je získána kovovým kontaktem (svařováním, pájením) mezi kapalinovým a parním potrubím pro zajištění protiproudu. Obě potrubí jsou jako celek zakryta izolací. Pro maximální výkon musí být vedení kapaliny umístěno pod sacím vedením, protože kapalina v sacím vedení může proudit podél spodní tvořící přímky.

Nejrozšířenější v tuzemském průmyslu i v zahraničí jsou plášťové a trubkové regenerační výměníky tepla. V malých chladicích strojích vyráběných zahraničními firmami se někdy používají spirálové výměníky tepla zjednodušené konstrukce, ve kterých je kapalinová trubice navinuta na sací trubici. Pro zlepšení přenosu tepla plní společnost Dunham-Busk (Dunham-Busk, USA) kapalinovou spirálu navinutou na sacím potrubí hliníkovou slitinou. Sací potrubí je opatřeno vnitřními hladkými podélnými žebry, které zajišťují dobrý přenos tepla do páry s minimálním hydraulickým odporem. Tyto výměníky tepla jsou určeny pro instalace s chladicím výkonem menším než 14 kW.

Pro instalace střední a velké produktivity se široce používají regenerační výměníky tepla typu shell-and-coil. V zařízeních tohoto typu je kapalinová cívka (nebo několik paralelních cívek) navinutá kolem vytlačovače umístěna ve válcové nádobě. Pára prochází v prstencovém prostoru mezi vytlačovačem a pouzdrem, přičemž poskytuje úplnější parní mytí povrchu kapalinového hada. Cívka je vyrobena z hladkých a častěji z vnější strany žebrovaných trubek.

Při použití výměníků tepla trubka v potrubí (typicky pro malé chladiče) Speciální pozornost poskytují zesílení přenosu tepla v zařízení. K tomuto účelu se používají buď žebrované trubice, nebo různé vložky (dráty, pásky atd.) v oblasti páry nebo v oblastech páry a kapaliny (obr. 2).

Obr.2. Regenerační výměník tepla typu "trubka v potrubí"

Obr. 2. Regenerační výměník tepla typu „trubka v potrubí“

Podchlazení varem kapalného chladiva při středním tlaku lze provádět v mezilehlých nádobách a ekonomizérech.

U nízkoteplotních chladicích jednotek s dvoustupňovou kompresí určuje termodynamickou dokonalost a efektivitu provozu celé chladicí jednotky do značné míry provoz mezinádoby instalované mezi kompresory prvního a druhého stupně. Mezilehlá nádoba plní následující funkce:

1) „sražení“ přehřátí páry za kompresorem prvního stupně, což vede ke snížení práce vynaložené na vysokotlaký stupeň;


2) ochlazení kapalného chladiva před jeho vstupem do regulačního ventilu na teplotu blízkou nebo rovnou saturační teplotě při středním tlaku, což snižuje ztráty v regulačním ventilu;

3) částečné oddělení oleje.

V závislosti na typu mezinádoby (svinuté nebo bez spirály) se provádí schéma s jedno nebo dvoustupňovým škrcení kapalného chladiva. V bezčerpadlových systémech jsou preferovány serpentinové mezinádoby, ve kterých je kapalina pod kondenzačním tlakem, poskytujícím kapalné chladivo odpařovacímu systému vícepodlažních chladniček.

Přítomnost spirály také vylučuje dodatečné mazání kapaliny v mezinádobě.

V systémech čerpadlo-cirkulace, kde je přívod kapaliny do odpařovacího systému zajišťován tlakem čerpadla, lze použít mezinádoby bez výměníku. Současné použití účinných odlučovačů ropných látek ve schématech chladicích jednotek (mycí nebo cyklónové na výtlačné straně, hydrocyklony v odpařovacím systému) umožňuje použít i bezcívkové mezinádoby - zařízení, která jsou efektivnější a konstrukčně jednodušší.

Vodní podchlazení lze dosáhnout v protiproudých podchlazovačích.

Na Obr. 3 znázorňuje dvoutrubkový protiproudý podchlazovač. Skládá se z jedné nebo dvou sekcí sestavených z dvojitých trubek zapojených do série (trubka v trubce). Vnitřní trubky jsou spojeny litinovými válci, vnější trubky jsou svařeny. Kapalná pracovní látka proudí v prstencovém prostoru v protiproudu k chladicí vodě pohybující se vnitřními trubkami. Trubky - ocelové bezešvé. Výstupní teplota pracovní látky z aparatury je obvykle o 2-3 °C vyšší než teplota přiváděné chladicí vody.

potrubí v potrubí"), z nichž každý je přiváděn kapalným chladivem přes rozdělovač a chladivo z lineárního přijímače vstupuje do prstencového prostoru, hlavní nevýhodou je omezená životnost z důvodu rychlého selhání rozdělovače. Mezinádoba , zase může být použit pouze pro chladicí systémy běžící na čpavek.



Rýže. 4. Náčrt kapalného freonového podchlazovače s varem v mezikruží

Obr. 4. Náčrt superchladiče s varem kapalného freonu v mezitrubkovém prostoru

Nejvhodnějším zařízením je kapalný freonový podchlazovač s varem v mezikruží. Schéma takového podchlazovače je na Obr. 4.

Konstrukčně se jedná o trubkový výměník tepla, v jehož mezikruží vře chladivo, chladivo z lineárního přijímače vstupuje do potrubí, je podchlazeno a následně přiváděno do výparníku. Hlavní nevýhodou takového superchladiče je pěnění kapalného freonu v důsledku tvorby olejového filmu na jeho povrchu, což vede k potřebě speciálního zařízení na odstraňování oleje.

Tak byla vyvinuta konstrukce, ve které je navrženo přivádět podchlazené kapalné chladivo z lineárního zásobníku do prstencového prostoru a zajistit (předběžným škrcení) var chladiva v potrubí. Toto technické řešení je znázorněno na Obr. 5.

Rýže. 5. Náčrt kapalného freonového podchlazovače s varem uvnitř potrubí

Obr. 5. Náčrt superchladiče s varem kapalného freonu uvnitř potrubí

Toto schéma zařízení umožňuje zjednodušit konstrukci podchlazovače, vyjma z něj zařízení pro odstraňování oleje z povrchu kapalného freonu.

Navržený kapalný freonový podchlazovač (ekonomizér) je pouzdro obsahující balík teplosměnných trubek s vnitřním žebrováním, dále trubku pro vstup chlazeného chladiva, trubku pro výstup chlazeného chladiva, trubky pro vstup škrcené chladivo, potrubí pro výstup parního chladiva.

Doporučená konstrukce umožňuje zabránit pěnění kapalného freonu, zvýšit spolehlivost a zajistit intenzivnější podchlazení kapalného chladiva, což následně vede ke zvýšení chladícího výkonu chladicí jednotky.

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

1. Zelikovského o tepelných výměnících malých chladicích strojů. - M.: potravinářský průmysl, 19s.

2. Produkce iontového chladu. - Kaliningrad: Princ. nakladatelství, 19. léta.

3. Chladicí jednotky Danilova. - M.: Agropromizdat, 19s.

ZLEPŠENÍ ÚČINNOSTI CHLADÍCÍCH ZAŘÍZENÍ DÍKY PŘECHLAZENÍ CHLADIVA

N. V. Lubimov, Y. N. Slastichin, N. M. Ivanova

Přechlazení kapalného freonu před výparníkem umožňuje zvýšit chladicí výkon chladicího zařízení. K tomuto účelu můžeme použít regenerační výměníky tepla a superchladiče. Efektivnější je ale superchladič s varem tekutého freonu uvnitř trubek.

chladící výkon, podchlazení, supercooler

Doplňování a dobíjení systému chladivem

Jak ukazují statistiky, hlavním důvodem abnormálního provozu klimatizací a selhání kompresorů je nesprávné plnění chladicího okruhu chladivem. Nedostatek chladiva v okruhu může být způsoben náhodnými úniky. Nadměrné tankování je přitom zpravidla důsledkem chybného jednání personálu způsobeného jeho nedostatečnou kvalifikací. U systémů, které používají jako škrtící zařízení termostatický expanzní ventil (TXV), je podchlazení nejlepším indikátorem normální náplně chladiva. Slabé podchlazení značí nedostatečnou náplň, silné značí přebytek chladiva. Nabíjení lze považovat za normální, když je teplota podchlazování kapaliny na výstupu z kondenzátoru udržována v rozmezí 10-12 stupňů Celsia s teplotou vzduchu na vstupu do výparníku blízkou nominálním provozním podmínkám.

Teplota podchlazení Tp je definována jako rozdíl:
Tp \u003d Tk - Tf
Tk je teplota kondenzace odečtená z vysokotlakého manometru.
Tf - teplota freonu (potrubí) na výstupu z kondenzátoru.

1. Nedostatek chladiva. Příznaky.

Nedostatek freonu bude cítit v každém prvku okruhu, ale tento nedostatek je zvláště pociťován ve výparníku, kondenzátoru a vedení kapaliny. V důsledku nedostatečného množství kapaliny je výparník špatně naplněn freonem a chladicí výkon je nízký. Vzhledem k tomu, že ve výparníku není dostatek kapaliny, množství vytvořené páry dramaticky klesá. Protože objemová účinnost kompresoru překračuje množství páry vycházející z výparníku, tlak v něm abnormálně klesá. Pokles vypařovacího tlaku vede ke snížení vypařovací teploty. Teplota vypařování může klesnout až pod nulu, což má za následek zamrznutí přívodního potrubí a výparníku a přehřátí páry bude velmi výrazné.

Teplota přehřátí Přehřátí T je definováno jako rozdíl:
T přehřátí = T f.i. – T sání.
T f.i. - teplota freonu (potrubí) na výstupu z výparníku.
T sání - teplota sání odečtená z manometru LP.
Normální přehřátí je 4-7 stupňů Celsia.

Při výrazném nedostatku freonu může přehřátí dosáhnout 12–14 ° C a v souladu s tím se také zvýší teplota na vstupu kompresoru. A jelikož chlazení elektromotorů hermetických kompresorů probíhá pomocí nasávaných par, kompresor se v tomto případě abnormálně přehřívá a může selhat. V důsledku zvýšení teploty par v sacím potrubí se zvýší i teplota páry ve výtlačném potrubí. Vzhledem k tomu, že v okruhu bude nedostatek chladiva, bude nedostatečné i v zóně podchlazování.

    Hlavní příznaky nedostatku freonu:
  • Nízká chladicí kapacita
  • Nízký tlak odpařování
  • Vysoké přehřátí
  • Nedostatečná hypotermie (méně než 10 stupňů Celsia)

Je třeba poznamenat, že v instalacích s kapilárními trubicemi jako škrtícím zařízením nelze podchlazení považovat za určující faktor pro posouzení správného množství náplně chladiva.

2. Přeplnění. Příznaky.

V systémech s expanzním ventilem jako škrtícím zařízením nemůže kapalina vniknout do výparníku, takže přebytečné chladivo je v kondenzátoru. abnormální vysoká úroveň kapalina v kondenzátoru zmenšuje teplosměnnou plochu, zhoršuje se chlazení plynu vstupujícího do kondenzátoru, což vede ke zvýšení teploty nasycených par a zvýšení kondenzačního tlaku. Na druhou stranu kapalina na dně kondenzátoru zůstává v kontaktu s venkovním vzduchem mnohem déle a to má za následek větší podchlazovací zónu. Protože se kondenzační tlak zvýší a kapalina opouštějící kondenzátor je dokonale ochlazena, bude podchlazení měřené na výstupu z kondenzátoru vysoké. Kvůli vysoký krevní tlak kondenzace, dochází ke snížení hmotnostního průtoku kompresorem a poklesu chladicího výkonu. V důsledku toho se také zvýší tlak odpařování. Vzhledem k tomu, že nadměrné nabíjení vede ke snížení hmotnostního průtoku páry, zhorší se chlazení elektromotoru kompresoru. Navíc se v důsledku zvýšeného kondenzačního tlaku zvyšuje proud elektromotoru kompresoru. Zhoršení chlazení a zvýšení odběru proudu vede k přehřívání elektromotoru a v konečném důsledku i k poruše kompresoru.

    Výsledek. Hlavní příznaky doplňování chladiva:
  • Snížený chladicí výkon
  • Tlak odpařování se zvýšil
  • Zvýšený kondenzační tlak
  • Zvýšená hypotermie (více než 7 °C)

V systémech s kapilárními trubicemi jako škrtícím zařízením může přebytečné chladivo vniknout do kompresoru, což způsobí vodní rázy a případně selhání kompresoru.

19.10.2015

Stupeň podchlazení kapaliny získané na výstupu z kondenzátoru je důležitý ukazatel, který charakterizuje stabilní práci chladicí okruh. Podchlazení je teplotní rozdíl mezi kapalinou a kondenzací při daném tlaku.

Za normálních okolností atmosférický tlak, kondenzace vody má teplotní index 100 stupňů Celsia. Podle fyzikálních zákonů je voda, která má 20 stupňů, považována za podchlazenou o 80 stupňů Celsia.

Podchlazení na výstupu z výměníku tepla se mění jako rozdíl mezi teplotou kapaliny a kondenzací. Na základě obrázku 2.5 by podchlazení bylo 6 K nebo 38-32.

U vzduchem chlazených kondenzátorů by měl být index podchlazení mezi 4 a 7 K. Pokud má jinou hodnotu, znamená to nestabilní provoz.

Interakce mezi kondenzátorem a ventilátorem: rozdíl teplot vzduchu.

Vháněný vzduch ventilátorem má indikátor 25 stupňů Celsia (obrázek 2.3). Odebírá teplo z freonu, díky čemuž se jeho teplota změní na 31 stupňů.


Obrázek 2.4 ukazuje podrobnější změnu:

Tae - teplotní značka vzduchu přiváděného do kondenzátoru;

Tas je vzduch s novou teplotou kondenzátoru po ochlazení;

Tk - údaje o kondenzační teplotě z tlakoměru;

Δθ je rozdíl v indikátorech teploty.

Teplotní rozdíl ve vzduchem chlazeném kondenzátoru se vypočítá podle vzorce:

Δθ = (tas - tae), kde K má limity 5-10 K. Na grafu je tato hodnota 6 K.

Rozdíl teplotního rozdílu v bodě D, tedy na výstupu z kondenzátoru, je v tomto případě 7 K, protože je ve stejné hranici. Rozdíl teplot je 10-20 K, na obrázku je to (tk-tae). Nejčastěji se hodnota tohoto indikátoru zastaví kolem 15 K, ale v tomto příkladu je to 13 K.


2.1. NORMÁLNÍ OPERACE

Zvažte schéma na Obr. 2.1, zobrazující v řezu vzduchem chlazený kondenzátor v normálním provozu. Předpokládejme, že chladivo R22 vstupuje do kondenzátoru.

Bod A. Páry R22, přehřáté na teplotu asi 70°C, opouštějí výtlačné potrubí kompresoru a vstupují do kondenzátoru pod tlakem asi 14 barů.

Linka A-B. Přehřátí páry při konstantním tlaku klesá.

Bod B. Objeví se první kapky kapaliny R22. Teplota je 38°C, tlak stále cca 14 barů.

Linka B-C. Molekuly plynu pokračují v kondenzaci. Objevuje se stále více kapaliny, zůstává méně a méně páry.
Tlak a teplota zůstávají konstantní (14 bar a 38 °C) v souladu se vztahem tlak-teplota pro R22.

bod C Poslední molekuly plynu kondenzují při teplotě 38°C, kromě kapaliny v okruhu není nic. Teplota a tlak zůstávají konstantní kolem 38 °C a 14 barů.

Linka C-D. Veškeré chladivo zkondenzovalo, kapalina se dále ochlazuje působením vzduchu, který ochlazuje kondenzátor ventilátorem.

Bod D R22 na výstupu z kondenzátoru je pouze v kapalné fázi. Tlak je stále asi 14 barů, ale teplota kapaliny klesla na asi 32 °C.

Chování směsných chladiv, jako jsou hydrochlorfluoruhlovodíky (HCFC) s velkým teplotním skluzem, viz bod B oddílu 58.
Chování chladiv, jako jsou fluorované uhlovodíky (HFC), jako R407C a R410A, viz oddíl 102.

Změnu fázového stavu R22 v kondenzátoru lze znázornit následovně (viz obr. 2.2).


Z A do B. Snížení přehřátí par R22 ze 70 na 38 °C (zóna A-B je zóna odlehčení přehřátí v kondenzátoru).

V bodě B se objeví první kapky kapaliny R22.
B až C. Kondenzační R22 při 38°C a 14 barech (zóna B-C je kondenzační zóna v kondenzátoru).

V bodě C zkondenzovala poslední molekula páry.
C až D. Kapalné podchlazení R22 od 38 do 32°C (Zóna C-D je podchlazení kapalinou R22 v kondenzátoru).

Během celého tohoto procesu zůstává tlak konstantní, rovný indikaci vysokotlakého manometru (v našem případě 14 barů).
Uvažujme nyní, jak se v tomto případě chová chladicí vzduch (viz obr. 2.3).



Venkovní vzduch, který ochlazuje kondenzátor a vstupuje do vstupu o teplotě 25 °C, se ohřeje na 31 °C a odebírá teplo generované chladivem.

Změny teploty chladicího vzduchu při průchodu kondenzátorem a teploty kondenzátoru můžeme znázornit ve formě grafu (viz obr. 2.4), kde:


tae je teplota vzduchu na vstupu do kondenzátoru.

tas- teplota vzduchu na výstupu z kondenzátoru.

tK- kondenzační teplota odečtená z tlakoměru HP.

A6(čti: delta theta) teplotní rozdíl (rozdíl).

Obecně platí, že u vzduchem chlazených kondenzátorů teplotní rozdíl ve vzduchu A0 = (tas - tae) má hodnoty od 5 do 10 K (v našem příkladu 6 K).
Hodnota rozdílu mezi kondenzační teplotou a teplotou vzduchu na výstupu z kondenzátoru je také řádově 5 až 10 K (v našem příkladu 7 K).
Celkový teplotní rozdíl ( tK - tae) se může pohybovat od 10 do 20 K (obvykle se jeho hodnota pohybuje kolem 15 K a v našem příkladu je to 13 K).

Koncept celkového teplotního rozdílu je velmi důležitý, protože pro daný kondenzátor zůstává tato hodnota téměř konstantní.

S použitím hodnot uvedených ve výše uvedeném příkladu by pro venkovní teplotu vzduchu na vstupu do kondenzátoru 30 °C (tj. tae = 30 °C) měla být kondenzační teplota tk:
tae + Dbfull = 30 + 13 = 43 °С,
což bude odpovídat hodnotě HP na tlakoměru asi 15,5 bar pro R22; 10,1 bar pro R134a a 18,5 bar pro R404A.

2.2. PODCHLAZENÍ U VZDUCHEM CHLAZENÝCH KONDENZÁTORŮ

Jeden z nejvíce důležité vlastnosti při provozu chladicího okruhu je bezesporu míra podchlazení kapaliny na výstupu z kondenzátoru.

Podchlazení kapaliny budeme nazývat rozdílem mezi teplotou kondenzace kapaliny při daném tlaku a teplotou samotné kapaliny při stejném tlaku.

Víme, že kondenzační teplota vody při atmosférickém tlaku je 100°C. Když tedy vypijete sklenici vody, která má teplotu 20°C, z hlediska termické fyziky pijete vodu přechlazenou o 80 K!


V kondenzátoru je podchlazení definováno jako rozdíl mezi kondenzační teplotou (čtenou z vysokotlakého tlakoměru) a teplotou kapaliny měřenou na výstupu z kondenzátoru (nebo v přijímači).

V příkladu znázorněném na Obr. 2,5, podchlazení P / O \u003d 38 - 32 \u003d 6 K.
Normální podchlazení chladiva ve vzduchem chlazených kondenzátorech je typicky v rozmezí 4 až 7 K.

Když je míra podchlazení mimo normální teplotní rozsah, často to znamená abnormální pracovní proces.
Níže proto budeme analyzovat různé případy anomální hypotermie.

2.3. ANALÝZA PŘÍPADŮ ANOMÁLNÍHO PODCHLAZENÍ.

Jednou z největších obtíží práce opraváře je, že nevidí procesy probíhající uvnitř potrubí a v chladicím okruhu. Nicméně měření míry podchlazení může poskytnout relativně přesný obrázek o chování chladiva v okruhu.

Všimněte si, že většina konstruktérů dimenzuje vzduchem chlazené kondenzátory tak, aby zajišťovaly podchlazení na výstupu z kondenzátoru v rozsahu 4 až 7 K. Zvažte, co se stane v kondenzátoru, pokud je podchlazení mimo tento rozsah.

A) Snížené podchlazení (obvykle méně než 4 K).


Na Obr. 2.6 ukazuje rozdíl ve stavu chladiva uvnitř kondenzátoru při normálním a abnormální hypotermie.
Bodová teplota tB = tc = tE = 38°C = kondenzační teplota tK. Měření teploty v bodě D udává hodnotu tD = 35 °C, podchlazení 3K.

Vysvětlení. Když chladicí okruh funguje normálně, poslední molekuly páry kondenzují v bodě C. Dále se kapalina dále ochlazuje a potrubí je po celé délce (zóna CD) naplněno kapalnou fází, což umožňuje dosažení normální hodnoty podchlazení (např. 6 K ).

V případě nedostatku chladiva v kondenzátoru není zóna C-D zcela naplněna kapalinou, je pouze malý pozemek tato zóna je zcela obsazena kapalinou (zóna E-D) a její délka nestačí k normálnímu podchlazení.
Díky tomu se při měření hypotermie v bodě D dostanete určitě její hodnotu pod normál (v příkladu na obr. 2.6 - 3 K).
A čím méně chladiva je v instalaci, tím méně bude jeho kapalné fáze na výstupu z kondenzátoru a tím menší bude jeho stupeň podchlazení.
V limitu, při výrazném nedostatku chladiva v chladicím okruhu, bude na výstupu z kondenzátoru směs pára-kapalina, jejíž teplota se bude rovnat teplotě kondenzace, to znamená, že podchlazení se bude rovnat 0 K (viz obr. 2.7).

Nedostatečná náplň chladiva tedy vždy vede ke snížení podchlazení.

Z toho vyplývá, že kompetentní opravář nebude bez rozmyslu přidávat chladivo do instalace, aniž by se ujistil, že nedochází k únikům a aniž by se ujistil, že podchlazení je abnormálně nízké!

Všimněte si, že jak se do okruhu přidává chladivo, hladina kapaliny na dně kondenzátoru se zvýší, což způsobí zvýšení podchlazení.
Přejděme nyní k úvahám o opačném jevu, tedy přílišné hypotermii.

B) Zvýšená hypotermie (obvykle více než 7 K).

Vysvětlení. Výše jsme viděli, že nedostatek chladiva v okruhu vede ke snížení podchlazení. Na druhé straně se na dně kondenzátoru bude hromadit nadměrné množství chladiva.

V tomto případě se délka zóny kondenzátoru, zcela naplněné kapalinou, zvětšuje a může zabírat celou sekce E-D. Množství kapaliny ve styku s chladicím vzduchem se zvyšuje a tím se také zvětšuje množství podchlazení (v příkladu na obr. 2.8 P/O = 9 K).

Závěrem upozorňujeme, že měření velikosti podchlazení jsou ideální pro diagnostiku procesu fungování klasického chladicího zařízení.
Při podrobné analýze typické závady uvidíme, jak v každém konkrétním případě přesně interpretovat data těchto měření.

Příliš nízké podchlazení (méně než 4 K) ukazuje na nedostatek chladiva v kondenzátoru. Zvýšené podchlazení (větší než 7 K) ukazuje na přebytek chladiva v kondenzátoru.

Vlivem gravitace se kapalina hromadí na dně kondenzátoru, takže vstup páry do kondenzátoru musí být vždy nahoře. Proto jsou možnosti 2 a 4 přinejmenším podivným řešením, které nebude fungovat.

Rozdíl mezi možnostmi 1 a 3 je především v teplotě vzduchu, který proudí přes zónu podchlazení. V 1. variantě vzduch, který zajišťuje podchlazení, vstupuje do podchlazovací zóny již ohřátý, protože prošel kondenzátorem. Návrh 3. možnosti by měl být považován za nejúspěšnější, protože implementuje výměnu tepla mezi chladivem a vzduchem podle principu protiproudu.

Tato možnost má nejlepší výkon přenos tepla a návrh zařízení jako celku.
Přemýšlejte o tom, pokud jste se ještě nerozhodli, kterým směrem chladicího vzduchu (nebo vody) chcete procházet kondenzátorem.