Najbardziej efektywnym sposobem poprawy wydajności agregatów skraplających jest regulacja wydajności sprężarki. Od projektanta zależy wybór metody najbardziej odpowiedniej do konkretnego systemu.

W trakcie projektowania instalacji chłodniczej niezwykle ważny jest wybór odpowiedniego systemu chłodzenia. Po wyznaczeniu wymaganej wydajności chłodniczej przystępujemy do określenia rodzaju urządzenia chłodniczego. Rozstrzygnięcie, czy ma to być agregat skraplający, zespół sprężarkowy z osobno stojącym skraplaczem, czy też zestaw kombinowany, uzależnione jest od następujących danych:
- wymaganej wydajności chłodniczej,
- liczby chłodzonych pomieszczeń,
- żądanej dokładności stabilizacji temperatury (tR) i wilgotności względnej (φR) przestrzeni chłodzonej,
- zużycia energii,
- warunków panujących w przestrzeniach chłodzonych (komora przechowalnicza, komora szokowa itp.),
- dostępnej przestrzeni.
Na rysunku 1 przedstawiono możliwe sposoby chłodzenia.

Sposoby chłodzenia

Sposoby regulacji wydajności
W trakcie normalnej pracy obciążenie cieplne urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych podlega ciągłym wahaniom. W urządzeniach klimatyzacyjnych na zmiany obciążenia cieplnego wpływają głównie różnice temperatury zewnętrznej. W urządzeniach chłodniczych na zmiany obciążenia wpływają dodatkowo różnice w zapełnieniu komór chłodniczych towarami i ich temperatura podczas załadunku oraz różnice wynikające z wykorzystywania tych pomieszczeń w tygodniu i w dniach wolnych od pracy. Aby dopasować wydajność sprężarki do wahań obciążenia cieplnego obiektu i podnieść wskaźnik efektywności energetycznej całego urządzenia stosuje się odpowiednie sposoby regulacji wydajności:
- praca przerywana,
- dławienie zasysanych par,
- regulacja obrotów sprężarki,
- regulacja obejściowa (by-pass),
- regulacja wydajności przez wyłączenie poszczególnych cylindrów w sprężarkach wielocylindrowych,
- rozdzielenie wydajności na kilka równolegle połączonych sprężarek,
- nowe technologie pozwalające na regulacje wydajności sprężarek typu scroll:
− wtrysk ciekłego czynnika chłodniczego,
− EVI – wtrysk par czynnika chłodniczego,
− digital scroll,
− dual scroll.

Kolejnym elementem wpływającym na zapewnienie energetycznie wydajnej pracy agregatów jest utrzymywanie ciśnienia skraplania w określonych granicach. Jeżeli wzrasta ciśnienie, a co za tym idzie i temperatura skraplania, wzrasta pobór mocy sprężarki, co odbija się negatywnie na pracy całego urządzenia.
Sposoby regulacji ciśnienia skraplania:
- regulacja w skraplaczach chłodzonych powietrzem:
− przez zmianę powierzchni wymiany ciepła,
− przez zmianę temperatury dopływającego powietrza,
− przez zmianę natężenia przepływu powietrza
- regulacja prędkości obrotowej wentylatorów,
- dwupołożeniowa regulacja pracy wentylatorów,
- regulacja przepustnic powietrza sterowana temperaturowo.

Podwyższenie ciśnienia skraplania (rys. 2a) powoduje wzrost jednostkowej pracy sprężania oraz spadek jednostkowej wydajności chłodniczej, czyli spada wartość współczynnika wydajności chłodniczej. Jednocześnie wzrasta temperatura końca sprężania. Bardzo podobne efekty wywołuje obniżenie ciśnienia parowania (rys. 2b), powodując spadek jednostkowej objętościowej wydajności chłodniczej (przez wzrost wartości objętości właściwej zasysanych par). Także rozszerzenie zakresu ciśnień roboczych wpływa niekorzystnie na efektywność energetyczną obiegu oraz pogarsza warunki pracy sprężarki.

Wzrost przegrzewu pary (rys. 3a) w przewodzie ssawnym wywołuje wzrost jednostkowej pracy sprężania (pogorszenie efektywności działania obiegu), jak również wzrost temperatury końca sprężania. Jednocześnie zmniejsza się jednostkowa objętościowa wydajność chłodnicza. Pożądany jest natomiast wzrost dochłodzenia ciekłego czynnika za skraplaczem (rys. 3b). Uzyskanie jak najniższej temperatury cieczy przed zaworem rozprężnym skutkuje wzrostem jednostkowej wydajności chłodniczej (stosuje się w tym celu dochładzacze, regeneracyjne wymienniki ciepła itp.).

Kontrola podstawowych parametrów układu przy rozruchu instalacji jest niezwykle ważna, dlatego uprawniony serwis dokonujący rozruchu agregatu ma za zadanie nie tylko pomierzyć parametry, ale na ich podstawie ocenić poprawność pracy urządzenia, a w razie zaistnienia nieprawidłowości, na podstawie odpowiedniej analizy usunąć usterki. W większości przypadków, przy ocenie parametrów pracy agregatów należy kierować się wskazówkami zamieszczonymi w tabeli 1.

Instalowanie agregatu skraplającego (...)

Sprawdzanie urządzeń chłodniczych (...)

AUTOR: Piotr BAJ
– P.P.H. Cool