In diesem Artikel werden wir über die genaueste Methode zum Betanken von Klimaanlagen sprechen.

Sie können jedes Freon füllen. Tanken - nur einkomponentige Freone (z. B. R-22) oder isotrope (bedingt isotrope, z. B. R-410) Mischungen

Bei der Diagnose von Kühl- und Klimaanlagen werden die im Kondensator ablaufenden Prozesse ausgeblendet Servicetechniker, und oft kann man an ihnen nachvollziehen, warum die Effizienz des Gesamtsystems gesunken ist.

Schauen wir sie uns kurz an:

1. Überhitzte Kältemitteldämpfe strömen vom Kompressor zum Kondensator
2. Unter dem Einfluss Luftstrom Die Freontemperatur fällt auf die Kondensationstemperatur
3. Bis das letzte Freon-Molekül in die flüssige Phase übergeht, bleibt die Temperatur im gesamten Abschnitt der Rohrleitung, in dem der Kondensationsprozess stattfindet, gleich.
4. Unter der Wirkung des Kühlluftstroms sinkt die Temperatur des Kältemittels von der Kondensationstemperatur auf die Temperatur des gekühlten flüssigen Freons

Der Freon-Druck ist im Kondensator gleich.
In Kenntnis des Drucks ist es nach den speziellen Tabellen des Freon-Herstellers möglich, die Kondensationstemperatur unter aktuellen Bedingungen zu bestimmen. Die Differenz zwischen der Kondensationstemperatur und der Temperatur des gekühlten Freons am Ausgang des Kondensators - die Unterkühlungstemperatur - ist normalerweise ein bekannter Wert (mit dem Systemhersteller überprüft) und der Bereich dieser Werte für dieses System festgelegt ist (zB: 10-12°C).

Wenn der Unterkühlungswert unter dem vom Hersteller angegebenen Bereich liegt, hat das Freon keine Zeit zum Abkühlen im Kondensator - es reicht nicht aus und ein Nachtanken ist erforderlich. Der Mangel an Freon verringert die Effizienz des Systems und erhöht die Belastung.

Wenn der Unterkühlungswert über dem Bereich liegt - es gibt zu viel Freon, müssen Sie einen Teil ablassen, bevor Sie ihn erreichen optimaler Wert. Ein Überschuss an Freon erhöht die Belastung des Systems und verringert seine Lebensdauer.

Betankung durch Unterkühlung ohne Verwendung von:

1. Wir verbinden den manometrischen Verteiler und den Zylinder mit Freon mit dem System.
2. Wir installieren ein Thermometer / Temperatursensor an der Leitung hoher Druck.
3. Wir starten das System.
4. Mit dem Manometer an der Hochdruckleitung (Flüssigkeitsleitung) messen wir den Druck und berechnen die Kondensationstemperatur für dieses Freon.
5. Mit einem Thermometer kontrollieren wir die Temperatur des unterkühlten Freons am Ausgang des Kondensators (sie sollte im Bereich der Summe der Kondensationstemperatur und der Unterkühlungstemperatur liegen).
6. Wenn die Freon-Temperatur den zulässigen Wert überschreitet (Unterkühlungstemperatur liegt unter dem erforderlichen Bereich) - es ist nicht genug Freon vorhanden, fügen Sie es langsam dem System hinzu, bis es erreicht ist gewünschte Temperatur
7. Wenn die Freontemperatur unter der zulässigen Temperatur liegt (Unterkühlungstemperatur liegt über dem Bereich) – Freon ist im Überschuss vorhanden, muss ein Teil langsam abgelassen werden, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist.

Mit der Verwendung wird dieser Vorgang stark vereinfacht (das Anschlussschema in den Abbildungen befindet sich in der Bedienungsanleitung):

1. Wir setzen das Gerät auf Null zurück, versetzen es in den Unterkühlungsmodus und stellen den Freontyp ein.
2. Wir verbinden den Manometerverteiler und den Freonzylinder mit dem System, und der Hochdruckschlauch (Flüssigkeit) wird durch das mit dem Gerät gelieferte T-förmige T-Stück verbunden.
3. Wir installieren den Temperatursensor SH-36N an der Hochdruckleitung.
4. Wir schalten das System ein, der Unterkühlungswert wird auf dem Bildschirm angezeigt, wir vergleichen ihn mit dem erforderlichen Bereich und je nachdem, ob der angezeigte Wert höher oder niedriger ist, entlüften wir langsam oder fügen Freon hinzu.

Diese Betankungsmethode ist genauer als die Betankung nach Volumen oder Gewicht, da es keine Zwischenberechnungen gibt, die manchmal ungefähr sind.

Alexey Matveev,
technischer Spezialist der Firma Raskhodka

Verbesserung der Effizienz der Kühlung

Installationen aufgrund von Kältemittelunterkühlung

FGOU VPO „Ostsee Staatliche Akademie Fischereiflotte,

Russland, *****@***ru

Verbrauchsreduzierung elektrische Energie ist sehr wichtiger Aspekt Leben im Zusammenhang mit der aktuellen Energiesituation im Land und in der Welt. Eine Reduzierung des Energieverbrauchs von Kühlaggregaten kann durch eine Erhöhung der Kühlleistung von Kühlaggregaten erreicht werden. Letzteres kann mit verschiedenen Arten von Unterkühlern durchgeführt werden. So betrachtet Verschiedene Arten Unterkühler und am effizientesten ausgelegt.

Kälteleistung, Unterkühlung, regenerativer Wärmetauscher, Unterkühler, Rohrbündelsieden, Rohrinnensieden

Durch die Unterkühlung des flüssigen Kältemittels vor der Drosselung kann eine deutliche Steigerung der Betriebseffizienz erreicht werden. Kühleinheit. Eine Unterkühlung des Kältemittels kann durch den Einbau eines Unterkühlers erreicht werden. Der Unterkühler für flüssiges Kältemittel, das vom Verflüssiger mit Verflüssigungsdruck zum Regelventil fließt, ist so ausgelegt, dass es unter die Verflüssigungstemperatur gekühlt wird. Existieren verschiedene Wege Unterkühlung: durch Sieden eines flüssigen Kältemittels bei mittlerem Druck, durch ein dampfförmiges Mittel, das den Verdampfer verlässt, und durch Wasser. Durch die Unterkühlung des flüssigen Kältemittels lässt sich die Kälteleistung der Kälteanlage erhöhen.

Eine der Arten von Wärmetauschern, die zum Unterkühlen von flüssigen Kältemitteln ausgelegt sind, sind regenerative Wärmetauscher. Bei derartigen Geräten wird durch das den Verdampfer verlassende dampfförmige Medium eine Unterkühlung des Kältemittels erreicht.

In regenerativen Wärmetauschern findet ein Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen Kältemittel statt, das vom Sammler zum Regelventil kommt, und dem dampfförmigen Mittel, das den Verdampfer verlässt. Regenerative Wärmetauscher werden verwendet, um eine oder mehrere der folgenden Funktionen zu erfüllen:

1) Erhöhung der thermodynamischen Effizienz des Kühlkreislaufs;

2) Unterkühlung des flüssigen Kältemittels, um ein Verdampfen vor dem Regelventil zu verhindern;

3) Verdampfung einer kleinen Flüssigkeitsmenge, die vom Verdampfer weggetragen wird. Bei überfluteten Verdampfern wird manchmal absichtlich eine ölreiche Flüssigkeitsschicht in die Saugleitung umgeleitet, um die Ölrückführung zu gewährleisten. Regenerative Wärmetauscher dienen in diesen Fällen dazu, das flüssige Kältemittel aus der Lösung zu verdampfen.

Auf Abb. 1 zeigt ein Schema der Installation des RT.

Abb.1. Installationsschema eines regenerativen Wärmetauschers

Feige. 1. Das Installationsschema des regenerativen Wärmetauschers

Die einfachste Form eines Wärmetauschers wird durch metallischen Kontakt (Schweißen, Löten) zwischen Flüssigkeits- und Dampfrohren erhalten, um einen Gegenstrom bereitzustellen. Beide Rohrleitungen sind als Ganzes gedämmt. Für maximale Leistung muss die Flüssigkeitsleitung unterhalb der Saugleitung liegen, da die Flüssigkeit in der Saugleitung an der unteren Erzeugenden entlang fließen kann.

Am weitesten verbreitet in der heimischen Industrie und im Ausland sind regenerative Rohrbündel- und Rohrbündelwärmetauscher. Bei kleinen Kältemaschinen ausländischer Firmen werden teilweise Rohrschlangenwärmetauscher vereinfachter Bauart verwendet, bei denen das Flüssigkeitsrohr auf das Saugrohr gewickelt wird. Die Firma Dunham-Busk (USA) hat zur Verbesserung der Wärmeübertragung die auf die Saugleitung gewickelte Flüssigkeitsspule mit einer Aluminiumlegierung gefüllt. Die Saugleitung ist mit innenliegenden glatten Längsrippen ausgestattet, die bei minimalem hydraulischen Widerstand für eine gute Wärmeübertragung auf den Dampf sorgen. Diese Wärmetauscher sind für Anlagen mit einer Kühlleistung von weniger als 14 kW ausgelegt.

Für Anlagen mit mittlerer und großer Produktivität werden regenerative Wärmetauscher mit Rohrschlange weit verbreitet verwendet. Bei Vorrichtungen dieses Typs wird eine um den Verdränger gewickelte Flüssigkeitsspule (oder mehrere parallele Spulen) in einem zylindrischen Gefäß angeordnet. Dampf strömt in den ringförmigen Raum zwischen dem Verdränger und dem Gehäuse, während eine vollständigere Dampfwäsche der Oberfläche der Flüssigkeitsschlange bereitgestellt wird. Die Spule besteht außen aus glatten und häufiger aus Rippenrohren.

Bei Verwendung von Rohr-in-Rohr-Wärmetauschern (typischerweise für kleine Kältemaschinen) Besondere Aufmerksamkeit ergeben eine Intensivierung der Wärmeübertragung im Apparat. Dazu werden entweder Rippenrohre oder verschiedene Einlagen (Draht, Band etc.) im Dampfbereich oder im Dampf- und Flüssigkeitsbereich verwendet (Abb. 2).

Abb.2. Wärmetauscher regenerativ Typ „Rohr in Rohr“

Feige. 2. Regenerativer Wärmetauscher Typ „Rohr in Rohr“

Die Unterkühlung durch siedendes flüssiges Kältemittel bei einem Zwischendruck kann in Zwischenbehältern und Economizern durchgeführt werden.

Bei zweistufigen Niedertemperatur-Kompressionskältemaschinen bestimmt der Betrieb des Zwischenbehälters, der zwischen den Verdichtern der ersten und zweiten Stufe installiert ist, weitgehend die thermodynamische Perfektion und Effizienz des Betriebs der gesamten Kältemaschine. Das Zwischengefäß erfüllt folgende Funktionen:

1) „Knock down“ der Überhitzung des Dampfes nach dem Kompressor der ersten Stufe, was zu einer Verringerung der von der Hochdruckstufe aufgewendeten Arbeit führt;

2) Kühlen des flüssigen Kältemittels, bevor es in das Regelventil eintritt, auf eine Temperatur nahe oder gleich der Sättigungstemperatur bei Zwischendruck, wodurch Verluste im Regelventil reduziert werden;

3) teilweise Abscheidung von Öl.

Je nach Art des Zwischenbehälters (gewendelt oder wendellos) wird eine Regelung mit ein- oder zweistufiger Drosselung des flüssigen Kältemittels durchgeführt. In pumpenlosen Systemen werden serpentinenförmige Zwischenbehälter bevorzugt, in denen die Flüssigkeit unter Kondensationsdruck steht und flüssiges Kältemittel für das Verdunstungssystem von mehrstöckigen Kühlschränken bereitstellt.

Das Vorhandensein der Spule schließt auch ein zusätzliches Ölen der Flüssigkeit im Zwischengefäß aus.

In Umpumpsystemen, bei denen die Flüssigkeitsversorgung des Verdampfungssystems durch den Druck der Pumpe erfolgt, können schlangenlose Zwischengefäße verwendet werden. Der derzeitige Einsatz von effizienten Ölabscheidern in den Schemata von Kühlaggregaten (Waschen oder Zyklon auf der Druckseite, Hydrozyklone im Verdampfungssystem) ermöglicht auch den Einsatz von schlangenlosen Zwischenbehältern - Geräte, die effizienter und einfacher im Aufbau sind.

Eine Wasserunterkühlung kann in Gegenstrom-Unterkühlern erreicht werden.

Auf Abb. Fig. 3 zeigt einen Zweirohr-Gegenstrom-Unterkühler. Es besteht aus einem oder zwei Abschnitten, die aus in Reihe geschalteten Doppelrohren zusammengesetzt sind (Rohr in Rohr). Die Innenrohre sind mit gusseisernen Rollen verbunden, die Außenrohre sind geschweißt. Das flüssige Arbeitsmittel strömt im Ringraum im Gegenstrom zu dem durch die Innenrohre strömenden Kühlwasser. Rohre - Stahl nahtlos. Die Austrittstemperatur des Arbeitsstoffes aus der Apparatur ist in der Regel 2-3 °C höher als die Temperatur des eintretenden Kühlwassers.

Rohr in Rohr"), die jeweils über den Verteiler mit flüssigem Kältemittel versorgt werden und das Kältemittel aus dem Linearsammler in den Ringraum gelangt, besteht der Hauptnachteil in der begrenzten Lebensdauer durch den schnellen Ausfall des Verteilers. Der Zwischenbehälter wiederum nur für mit Ammoniak betriebene Kühlsysteme zu verwenden.

Reis. 4. Skizze eines flüssigen Freon-Unterkühlers mit Sieden im Ringraum

Feige. 4. Die Skizze des Unterkühlers mit dem Sieden des flüssigen Freons im Zwischenraum

Das am besten geeignete Gerät ist ein flüssiger Freon-Unterkühler mit Sieden im Ringraum. Ein Diagramm eines solchen Unterkühlers ist in Abb. 1 dargestellt. 4.

Konstruktiv handelt es sich um einen Rohrbündelwärmetauscher, in dessen Ringraum das Kältemittel siedet, das Kältemittel aus dem Linearsammler in die Rohre gelangt, unterkühlt und dann dem Verdampfer zugeführt wird. Der Hauptnachteil eines solchen Unterkühlers ist das Aufschäumen von flüssigem Freon aufgrund der Bildung eines Ölfilms auf seiner Oberfläche, was dazu führt, dass eine spezielle Vorrichtung zum Entfernen von Öl erforderlich ist.

Daher wurde eine Konstruktion entwickelt, bei der vorgeschlagen wird, ein unterkühltes flüssiges Kältemittel aus einem linearen Sammler in den Ringraum zuzuführen und (durch Vordrosselung) das Sieden des Kältemittels in den Rohren sicherzustellen. Diese technische Lösung ist in Abb. fünf.

Reis. 5. Skizze eines flüssigen Freon-Unterkühlers mit Sieden in den Rohren

Feige. 5. Die Skizze eines Unterkühlers mit Sieden von flüssigem Freon in Rohren

Dieses Schema der Vorrichtung ermöglicht es, die Konstruktion des Unterkühlers zu vereinfachen, wobei eine Vorrichtung zum Entfernen von Öl von der Oberfläche von flüssigem Freon davon ausgeschlossen wird.

Der vorgeschlagene Flüssig-Freon-Unterkühler (Economizer) ist ein Gehäuse, das ein Paket von Wärmeaustauschrohren mit Innenrippen sowie ein Rohr für den Einlass des gekühlten Kältemittels, ein Rohr für den Auslass des gekühlten Kältemittels, Rohre für den Einlass von enthält das gedrosselte Kältemittel, ein Rohr für den Austritt des dampfförmigen Kältemittels.

Die empfohlene Konstruktion ermöglicht es, das Aufschäumen von flüssigem Freon zu vermeiden, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und eine intensivere Unterkühlung des flüssigen Kältemittels bereitzustellen, was wiederum zu einer Erhöhung der Kühlleistung der Kältemaschine führt.

LISTE DER VERWENDETEN LITERATURQUELLEN

1. Zelikovsky über Wärmetauscher kleiner Kältemaschinen. - M.: Lebensmittelindustrie, 19 Jahre.

2. Ionenkälteerzeugung. - Kaliningrad: Prinz. Verlag, 19.

3. Danilova-Kühleinheiten. - M.: Agropromisdat, 19.

EFFIZIENZVERBESSERUNG VON KÄLTEANLAGEN DURCH UNTERKÜHLUNG VON KÄLTEMITTEL

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

Die Unterkühlung von flüssigem Freon vor dem Verdampfer ermöglicht es, die Kälteleistung einer Kältemaschine zu erhöhen. Zu diesem Zweck können wir regenerative Wärmetauscher und Unterkühler verwenden. Effektiver ist jedoch der Unterkühler mit Sieden von flüssigem Freon in Rohren.

Kälteleistung, Unterkühlung, Unterkühler

Unterbefüllung und Neubefüllung des Systems mit Kältemittel

Wie Statistiken zeigen, ist der Hauptgrund für den anormalen Betrieb von Klimaanlagen und den Ausfall von Kompressoren die unsachgemäße Befüllung des Kühlkreislaufs mit Kältemittel. Der Mangel an Kältemittel im Kreislauf kann auf versehentliche Lecks zurückzuführen sein. Gleichzeitig ist übermäßiges Auftanken in der Regel das Ergebnis von Fehlhandlungen des Personals, die auf unzureichende Qualifikation zurückzuführen sind. Bei Systemen, die ein thermostatisches Expansionsventil (TXV) als Drosselvorrichtung verwenden, ist Unterkühlung der beste Indikator für eine normale Kältemittelfüllung. Eine schwache Unterkühlung weist auf eine unzureichende Befüllung hin, eine starke auf einen Kältemittelüberschuss. Das Laden kann als normal angesehen werden, wenn die Flüssigkeitsunterkühlungstemperatur am Kondensatorauslass innerhalb von 10–12 Grad Celsius gehalten wird und die Lufttemperatur am Verdampfereinlass nahe den Nennbetriebsbedingungen liegt.

Die Unterkühlungstemperatur Tp ist definiert als die Differenz:
Tp \u003d Tk - Tf
Tk ist die vom HP-Manometer abgelesene Kondensationstemperatur.
Tf - Temperatur von Freon (Rohr) am Ausgang des Kondensators.

1. Kältemittelmangel. Symptome.

Der Mangel an Freon ist in jedem Element des Kreislaufs zu spüren, aber dieser Mangel macht sich besonders im Verdampfer, Kondensator und in der Flüssigkeitsleitung bemerkbar. Aufgrund einer zu geringen Flüssigkeitsmenge ist der Verdampfer schlecht mit Freon gefüllt und die Kühlleistung gering. Da im Verdampfer nicht genügend Flüssigkeit vorhanden ist, sinkt die dort erzeugte Dampfmenge drastisch. Da der volumetrische Wirkungsgrad des Kompressors die vom Verdampfer kommende Dampfmenge übersteigt, fällt der Druck darin abnormal ab. Ein Absinken des Verdampfungsdrucks führt zu einer Abnahme der Verdampfungstemperatur. Die Verdampfungstemperatur kann auf Minuswerte fallen, was zum Einfrieren des Einlassrohrs und des Verdampfers führt, und die Überhitzung des Dampfes wird sehr stark sein.

Überhitzungstemperatur T Überhitzung ist definiert als die Differenz:
T Überhitzung = T f.i. – T-Absaugung.
T f.i. - die Temperatur des Freons (Rohr) am Ausgang des Verdampfers.
T-Absaugung - Saugtemperatur, abgelesen am ND-Manometer.
Die normale Überhitzung beträgt 4-7 Grad Celsius.

Bei einem erheblichen Mangel an Freon kann die Überhitzung 12–14 ° C erreichen, und dementsprechend steigt auch die Temperatur am Kompressoreinlass an. Und da die Kühlung der Elektromotoren von hermetischen Kompressoren mit Hilfe von Saugdämpfen erfolgt, überhitzt der Kompressor in diesem Fall abnormal und kann ausfallen. Aufgrund der Temperaturerhöhung der Brüden in der Saugleitung wird auch die Temperatur der Brüden in der Druckleitung erhöht. Da im Kreislauf Kältemittelmangel herrscht, wird es auch in der Unterkühlzone nicht ausreichen.

Die wichtigsten Anzeichen für einen Mangel an Freon sind also:
• Geringe Kühlleistung
• Niedriger Verdampfungsdruck
• Hohe Überhitzung
• Unzureichende Unterkühlung (weniger als 10 Grad Celsius)

Es ist zu beachten, dass bei Installationen mit Kapillarrohren als Drosselorgan die Unterkühlung nicht als ausschlaggebender Faktor für die Beurteilung der korrekten Kältemittelfüllmenge betrachtet werden kann.

2. Überfüllung. Symptome.

Bei Anlagen mit Expansionsventil als Drosseleinrichtung kann keine Flüssigkeit in den Verdampfer gelangen, sodass sich das überschüssige Kältemittel im Verflüssiger befindet. abnormal hohes Niveau Flüssigkeit im Kondensator verringert die Wärmeaustauschfläche, die Kühlung des in den Kondensator eintretenden Gases verschlechtert sich, was zu einer Erhöhung der Temperatur gesättigter Dämpfe und einer Erhöhung des Kondensationsdrucks führt. Andererseits bleibt die Flüssigkeit am Boden des Kondensators viel länger mit der Außenluft in Kontakt, was zu einer größeren Unterkühlungszone führt. Da der Verflüssigungsdruck erhöht wird und die aus dem Verflüssiger austretende Flüssigkeit perfekt gekühlt wird, ist die am Verflüssigerauslass gemessene Unterkühlung hoch. Durch Bluthochdruck Kondensation kommt es zu einer Verringerung des Massenstroms durch den Kompressor und zu einem Abfall der Kühlleistung. Dadurch erhöht sich auch der Verdampfungsdruck. Aufgrund der Tatsache, dass eine übermäßige Aufladung zu einer Verringerung des Dampfmassenstroms führt, verschlechtert sich die Kühlung des Elektromotors des Kompressors. Außerdem erhöht sich aufgrund des erhöhten Verflüssigungsdrucks der elektrische Motorstrom des Kompressors. Eine Verschlechterung der Kühlung und eine Erhöhung der Stromaufnahme führen zur Überhitzung des Elektromotors und letztendlich zum Ausfall des Kompressors.

Ergebnis. Die wichtigsten Anzeichen für das Nachfüllen von Kältemittel:
• Verringerte Kühlleistung
• Verdampfungsdruck erhöht
• Erhöhter Verflüssigungsdruck
• Erhöhte Unterkühlung (mehr als 7 ° C)

In Systemen mit Kapillarrohren als Drosselvorrichtung kann überschüssiges Kältemittel in den Kompressor gelangen, was zu Wasserschlägen und schließlich zum Ausfall des Kompressors führen kann.

19.10.2015

Der Grad der Unterkühlung der am Ausgang des Kondensators erhaltenen Flüssigkeit ist wichtiger Indikator, was charakterisiert stabile Arbeit Kühlkreislauf. Unterkühlung ist der Temperaturunterschied zwischen einer Flüssigkeit und Kondensation bei einem bestimmten Druck.

Unter normal Luftdruck Kondenswasser hat einen Temperaturindex von 100 Grad Celsius. Nach den Gesetzen der Physik gilt 20 Grad heißes Wasser als um 80 Grad Celsius unterkühlt.

Die Unterkühlung am Ausgang des Wärmetauschers variiert als Differenz zwischen der Temperatur der Flüssigkeit und der Kondensation. Basierend auf Abbildung 2.5 würde die Unterkühlung 6 K oder 38-32 betragen.

Bei luftgekühlten Kondensatoren sollte der Unterkühlungsindex zwischen 4 und 7 K liegen. Wenn er einen anderen Wert hat, deutet dies auf einen instabilen Betrieb hin.

Wechselwirkung zwischen Kondensator und Lüfter: Lufttemperaturdifferenz.

Die vom Lüfter ausgeblasene Luft hat eine Anzeige von 25 Grad Celsius (Abbildung 2.3). Es nimmt Wärme von Freon auf, wodurch sich seine Temperatur auf 31 Grad ändert.

Abbildung 2.4 zeigt eine detailliertere Änderung:

Tae - Temperaturmarke der dem Kondensator zugeführten Luft;

Tas ist die Luft mit der neuen Kondensatortemperatur nach dem Abkühlen;

Tk - Messwerte des Manometers zur Kondensationstemperatur;

Δθ ist die Differenz der Temperaturindikatoren.

Die Temperaturdifferenz in einem luftgekühlten Kondensator errechnet sich nach folgender Formel:

Δθ = (tas - tae), wobei K Grenzen von 5-10 K hat. In der Grafik ist dieser Wert 6 K.

Die Differenz der Temperaturdifferenz am Punkt D, also am Ausgang des Kondensators, beträgt in diesem Fall 7 K, da sie in der gleichen Grenze liegt. Die Temperaturdifferenz beträgt 10-20 K, in der Abbildung (tk-tae). Meistens stoppt der Wert dieses Indikators bei etwa 15 K, aber in diesem Beispiel sind es 13 K.

2.1. NORMALE OPERATION

Betrachten Sie das Diagramm in Abb. 2.1, die einen luftgekühlten Kondensator im Normalbetrieb im Schnitt zeigt. Angenommen, R22-Kältemittel tritt in den Kondensator ein.

Punkt A. R22-Dämpfe, die auf eine Temperatur von etwa 70 °C überhitzt sind, verlassen das Druckrohr des Kompressors und treten mit einem Druck von etwa 14 bar in den Kondensator ein.

Linie A-B. Die Dampfüberhitzung nimmt bei konstantem Druck ab.

Punkt B. Die ersten Tropfen flüssiges R22 erscheinen. Die Temperatur beträgt 38°C, der Druck beträgt noch ca. 14 bar.

Linie B-C. Gasmoleküle kondensieren weiter. Immer mehr Flüssigkeit tritt auf, immer weniger Dampf bleibt zurück.
Druck und Temperatur bleiben entsprechend der Druck-Temperatur-Beziehung für R22 konstant (14 bar und 38°C).

Punkt C. Die letzten Gasmoleküle kondensieren bei einer Temperatur von 38°C, außer der Flüssigkeit im Kreislauf ist nichts. Temperatur und Druck bleiben konstant bei etwa 38°C bzw. 14 bar.

Linie C-D. Das gesamte Kältemittel ist kondensiert, die Flüssigkeit kühlt weiter unter der Wirkung von Luft, die den Kondensator mit einem Lüfter kühlt.

Punkt D R22 liegt am Ausgang des Kondensators nur noch in flüssiger Phase vor. Der Druck beträgt immer noch etwa 14 bar, aber die Flüssigkeitstemperatur ist auf etwa 32°C gefallen.

Zum Verhalten gemischter Kältemittel wie z. B. teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HCFCs) mit großem Temperaturgleit siehe Abschnitt 58 Punkt B.
Zum Verhalten von Kältemitteln wie Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) wie R407C und R410A siehe Abschnitt 102.

Die Änderung des Phasenzustandes von R22 im Kondensator lässt sich wie folgt darstellen (siehe Abb. 2.2).

Von A nach B. Verringerung der Überhitzung von R22-Dampf von 70 auf 38 °C (Zone A-B ist die Überhitzungsentlastungszone im Kondensator).

An Punkt B erscheinen die ersten Tropfen der Flüssigkeit R22.
B nach C. Verflüssigung R22 bei 38°C und 14 bar (Zone B-C ist die Kondensationszone im Verflüssiger).

Am Punkt C ist das letzte Dampfmolekül kondensiert.
C bis D. Flüssige R22-Unterkühlung von 38 auf 32 °C (Zone C-D ist die flüssige R22-Unterkühlungszone im Kondensator).

Während dieses gesamten Vorgangs bleibt der Druck konstant, gleich der Anzeige des HD-Manometers (in unserem Fall 14 bar).
Betrachten wir nun, wie sich die Kühlluft in diesem Fall verhält (siehe Abb. 2.3).

Außenluft, die den Kondensator kühlt und mit einer Temperatur von 25 °C in den Einlass eintritt, wird auf 31 °C erwärmt, wobei die vom Kältemittel erzeugte Wärme abgeführt wird.

Wir können die Temperaturänderungen der Kühlluft beim Durchgang durch den Kondensator und die Temperatur des Kondensators in Form eines Diagramms darstellen (siehe Abb. 2.4), wobei:

tae ist die Lufttemperatur am Kondensatoreintritt.

tas- Lufttemperatur am Ausgang des Kondensators.

tK- am Manometer HP abgelesene Kondensationstemperatur.

A6(sprich: Delta Theta) Temperaturdifferenz (Differenz).

Im Allgemeinen ist bei luftgekühlten Kondensatoren die Temperaturdifferenz über der Luft A0 = (tas - tae) hat Werte von 5 bis 10 K (in unserem Beispiel 6 K).
Der Wert der Differenz zwischen der Verflüssigungstemperatur und der Lufttemperatur am Austritt des Verflüssigers liegt ebenfalls in der Größenordnung von 5 bis 10 K (in unserem Beispiel 7 K).
Somit ist die gesamte Temperaturdifferenz ( tK - tae) kann zwischen 10 und 20 K liegen (normalerweise liegt der Wert bei etwa 15 K, in unserem Beispiel bei 13 K).

Das Konzept der Gesamttemperaturdifferenz ist sehr wichtig, da dieser Wert für einen bestimmten Kondensator nahezu konstant bleibt.

Unter Verwendung der im obigen Beispiel angegebenen Werte für eine Außenlufttemperatur am Kondensatoreintritt von 30 °C (d. h. tae = 30 °C) sollte die Verflüssigungstemperatur tk sein:
tae + Dbvoll = 30 + 13 = 43°С,
was einem HD-Manometerwert von etwa 15,5 bar für R22 entspricht; 10,1 bar für R134a und 18,5 bar für R404A.

2.2. UNTERKÜHLUNG IN LUFTGEKÜHLTEN VERFLÜSSERN

Einer der meisten wichtige Funktionen während des Betriebs des Kältekreislaufs ist zweifellos der Grad der Unterkühlung der Flüssigkeit am Ausgang des Kondensators.

Die Unterkühlung einer Flüssigkeit ist der Unterschied zwischen der Temperatur, bei der die Flüssigkeit bei einem bestimmten Druck kondensiert, und der Temperatur der Flüssigkeit selbst bei demselben Druck.

Wir wissen, dass die Kondensationstemperatur von Wasser bei atmosphärischem Druck 100 °C beträgt. Wenn Sie also ein Glas Wasser mit einer Temperatur von 20°C trinken, dann trinken Sie wärmephysikalisch um 80 K unterkühltes Wasser!

Bei einem Verflüssiger ist die Unterkühlung definiert als die Differenz zwischen der Verflüssigungstemperatur (am HD-Manometer abgelesen) und der am Verflüssigerauslass (oder im Sammler) gemessenen Flüssigkeitstemperatur.

In dem in Abb. 2,5, Unterkühlung P / O \u003d 38 - 32 \u003d 6 K.
Die normale Kältemittelunterkühlung in luftgekühlten Kondensatoren liegt typischerweise im Bereich von 4 bis 7 K.

Wenn die Unterkühlung außerhalb des normalen Temperaturbereichs liegt, deutet dies oft auf einen anormalen Arbeitsprozess hin.
Daher werden wir im Folgenden verschiedene Fälle von anomaler Hypothermie analysieren.

2.3. ANALYSE VON FÄLLEN VON ANORMALER UNTERKÜHLUNG.

Eine der größten Schwierigkeiten bei der Arbeit eines Reparateurs besteht darin, dass er die Vorgänge in den Rohrleitungen und im Kältekreislauf nicht sehen kann. Die Messung der Unterkühlung kann jedoch ein relativ genaues Bild des Verhaltens des Kältemittels im Kreislauf liefern.

Beachten Sie, dass die meisten Konstrukteure luftgekühlte Kondensatoren so dimensionieren, dass am Auslass des Kondensators eine Unterkühlung im Bereich von 4 bis 7 K bereitgestellt wird. Überlegen Sie, was im Kondensator passiert, wenn die Unterkühlung außerhalb dieses Bereichs liegt.

A) Reduzierte Unterkühlung (normalerweise weniger als 4 K).

Auf Abb. 2.6 zeigt den Unterschied im Zustand des Kältemittels im Verflüssiger bei normalem und anormale Hypothermie.
Punkttemperatur tB = tc = tE = 38°C = Kondensationstemperatur tK. Temperaturmessung am Punkt D ergibt den Wert tD = 35 °C, Unterkühlung 3 K.

Erläuterung. Wann Kühlkreislauf normal arbeitet, kondensieren die letzten Dampfmoleküle am Punkt C. Außerdem kühlt die Flüssigkeit weiter ab und die Rohrleitung ist auf der gesamten Länge (Zone CD) mit einer flüssigen Phase gefüllt, wodurch ein normaler Unterkühlungswert (z. B. 6 K) erreicht werden kann ).

Bei Kältemittelmangel im Verflüssiger ist die Zone C-D nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, sondern nur kleines Grundstück diese Zone wird vollständig von der Flüssigkeit eingenommen (Zone E-D), und ihre Länge reicht nicht aus, um eine normale Unterkühlung zu gewährleisten.
Als Ergebnis erhalten Sie bei der Messung der Unterkühlung am Punkt D definitiv einen Wert unter dem Normalwert (im Beispiel in Abb. 2.6 - 3 K).
Und je weniger Kältemittel in der Anlage vorhanden ist, desto weniger flüssige Phase befindet sich am Ausgang des Kondensators und desto geringer ist sein Unterkühlungsgrad.
An der Grenze, bei einem erheblichen Kältemittelmangel im Kühlkreislauf, entsteht am Auslass des Kondensators ein Dampf-Flüssigkeits-Gemisch, dessen Temperatur gleich der Kondensationstemperatur ist, dh die Unterkühlung ist gleich 0 K (siehe Abb. 2.7).

Somit führt eine unzureichende Kältemittelfüllung immer zu einer Verringerung der Unterkühlung.

Daraus folgt, dass ein kompetenter Mechaniker einer Anlage nicht rücksichtslos Kältemittel hinzufügen wird, ohne sicherzustellen, dass keine Lecks vorhanden sind und ohne sicherzustellen, dass die Unterkühlung ungewöhnlich niedrig ist!

Beachten Sie, dass beim Hinzufügen von Kältemittel zum Kreislauf der Flüssigkeitsstand am Boden des Kondensators ansteigt, was zu einer Zunahme der Unterkühlung führt.
Wenden wir uns nun der Betrachtung des gegenteiligen Phänomens zu, nämlich einer zu starken Unterkühlung.

B) Erhöhte Hypothermie (meist mehr als 7 K).

Erläuterung. Oben haben wir gesehen, dass der Mangel an Kältemittel im Kreislauf zu einer Verringerung der Unterkühlung führt. Andererseits sammelt sich am Boden des Kondensators zu viel Kältemittel an.

In diesem Fall nimmt die Länge der vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Kondensatorzone zu und kann die gesamte Länge einnehmen Abschnitt E-D. Die Flüssigkeitsmenge, die mit der Kühlluft in Kontakt kommt, wird größer und damit auch die Unterkühlung größer (im Beispiel in Abb. 2.8 P/O = 9 K).

Abschließend weisen wir darauf hin, dass Messungen der Größe der Unterkühlung ideal sind, um den Funktionsprozess einer klassischen Kälteanlage zu diagnostizieren.
Bei einer ausführlichen Analyse typische Fehler wir werden sehen, wie die Daten dieser Messungen in jedem speziellen Fall genau zu interpretieren sind.

Eine zu geringe Unterkühlung (weniger als 4 K) weist auf Kältemittelmangel im Verflüssiger hin. Eine erhöhte Unterkühlung (größer als 7 K) weist auf einen Kältemittelüberschuss im Verflüssiger hin.

Aufgrund der Schwerkraft sammelt sich Flüssigkeit am Boden des Kondensators, daher muss der Dampfeintritt in den Kondensator immer oben sein. Daher sind die Optionen 2 und 4 zumindest eine seltsame Lösung, die nicht funktionieren wird.

Der Unterschied zwischen Option 1 und 3 liegt hauptsächlich in der Temperatur der Luft, die über die Unterkühlungszone bläst. Bei der 1. Variante tritt die unterkühlende Luft bereits erwärmt in die Unterkühlzone ein, da sie den Kondensator passiert hat. Das Design der 3. Option sollte als das erfolgreichste angesehen werden, da es den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Luft nach dem Gegenstromprinzip realisiert.

Diese Option hat beste Leistung Wärmeübertragung und Anlagendesign als Ganzes.
Denken Sie darüber nach, wenn Sie sich noch nicht entschieden haben, in welche Richtung die Kühlluft (oder das Wasser) durch den Kondensator geleitet werden soll.