Prawidłowe napełnianie urządzeń chłodniczych. Analiza metod napełniania urządzeń chłodniczych z regulacją stopnia przegrzania
Ocena użytkowników: / 59
SłabyŚwietny 
Data dodania: 25.05.2009

Istnieje wiele metod napełniania urządzeń chłodniczych, przy czym wartość użyteczna tych metod jest jednak bardzo zróżnicowana i kryją one w sobie różne zagrożenia. Użytkownicy wielokrotnie nie zdają sobie sprawy z ograniczeń wobec poszczególnych metod i w ten sposób powstają pytania, która z metod jest najlepsza.
Poniższa analiza powinna stworzyć jasność w temacie. Pod koniec artykułu zostanie przedstawiona i objaśniona metoda, która wykazuje oczywistą przydatność dla instalacji z termostatycznym zaworem rozprężnym i w pełnym zakresie zapewnia zadowalające wyniki.

Termostatyczne zawory rozprężne znajdują zastosowanie w wielu instalacjach chłodniczych i klimatyzacyjnych jako regulatory stopnia przegrzania. Na czoło wysuwają się tu dwa powody: po pierwsze zapewnienie wystarczającego strumienia czynnika zasilającego parownik, a po drugie – zapewnienie całkowitego odparowania wtryskiwanego czynnika chłodniczego, w celu uniknięcia uderzeń hydraulicznych w sprężarce. Najlepszej pracy urządzenia można się spodziewać tylko w przypadku prawidłowo napełnionej instalacji. Według doświadczeń autora, istnieją mniej lub bardziej perfekcyjne metody, spośród których kilka nie ma żadnej wartości użytkowej, a nawet w pewnych okolicznościach mogą być niebezpieczne dla instalacji.
Niniejszy artykuł nie powinien i nie może prezentować „jedynej” perfekcyjnej metody i równocześnie dyskwalifikować pozostałe; raczej przeanalizowane zostaną zwykłe (i za takie uchodzące) metody, pokazane zostaną wszelkie zagrożenia w celu ułatwienia orientacji wśród konstruktorów urządzeń klimatyzacyjnych. Niejako ubocznym efektem tego artykułu będzie lepsze zrozumienie działania regulacji stopnia przegrzania.

 

 
Perfekcyjne napełnienie
Niezależnie od aktualnego obciążenia, zasilenie parownika w ciekły czynnik chłodniczy powinno zapewniać optymalne przejmowanie ciepła. W opisywanych instalacjach wyposażonych w termostatyczne lub elektroniczne zawory rozprężne stopień przegrzania pary jest regulowany, przy czym wraz z rosnącym obciążeniem będzie wtryskiwana do parownika odpowiednio rosnąca ilość czynnika chłodniczego.
Wymagane jest tu dostarczenie przed zawór rozprężny właściwej ilości ciekłego czynnika chłodniczego, na ogół ze zbiornika cieczy. Zarówno stopień przegrzania, jak i poziom cieczy w zbiorniku w małym stopniu zależą przy tym od aktualnego obciążenia. Na pokazanych niżej rysunkach schematycznych unaocznione zostaną fizyczne szczegóły regulacji stopnia przegrzania w zależności od napełnienia i od obciążenia. Proszę zwrócić uwagę na szczegóły takie jak: ustawienie iglicy w dyszy, ilość cieczy wtryskiwanej oraz położenie punktu rosy, od którego następuje wyłącznie przepływ czynnika w fazie gazowej.
Wskazówka: Przy wyższych obciążeniach stopień napełnienia parownika jest znacznie większy niż przy niższych, jedynie strumień masowy, czyli ilość odparowanego czynnika w ciągu sekundy, jest większy.

 

Instalacje...
...niedopełnione

Gdy rośnie obciążenie cieplne, wzrasta również stopień przegrzania, na co reaguje zawór rozprężny zwiększeniem ilości czynnika wtryskiwanego, aby przeciwstawić się wzrostowi stopnia przegrzania. W takiej sytuacji, przy niedopełnionej instalacji, zbiornik ciekłego czynnika zostaje opróżniony, przez co regulacja stopnia przegrzania wymyka się spod kontroli. Roboczy stopień przegrzania staje się bardzo duży.
„Dew Point”, czyli punkt rozpoczęcia przegrzewania przemieszcza się wstecz do parownika, w wyniku czego zostaje ograniczona wymiana ciepła na drodze odparowania. Przejmowanie ciepła za „Punktem Rosy” ogranicza się do jawnego przegrzewania, co odpowiada faktycznej redukcji rzeczywistej powierzchni wymiany ciepła w parowniku, czyli sytuacji spotykanej przy zbyt małym parowniku.

...przepełnione
W przypadku przepełnienia instalacji chłodniczej lub klimatyzacyjnej, w zbiorniku znajduje się zbyt wiele ciekłego czynnika. Już przy stosunkowo nieznacznym przepełnieniu i równoczesnym niewielkim obciążeniu ten nadmiar cieczy będzie się cofał do skraplacza. Zwiększa się przy tym strefa przechłodzenia w skraplaczu, w wyniku czego zmniejsza się wymiana ciepła, gdyż w miejsce zmiany fazy (skraplania) następuje jedynie jawne dochłodzenie cieczy.
Odpowiada to faktycznej redukcji rzeczywistej powierzchni wymiany ciepła, dokładnie tak jak w skraplaczu o zbyt małych wymiarach. Ubocznym efektem pogorszenia wymiany ciepła jest przyrost ciśnienia parowania, co prowadzi do pogorszenia współczynnika COP (Coefficient Of Performance) i do wzrostu kosztów eksploatacyjnych instalacji. Należy pamiętać, że przepełnienie instalacji praktycznie nie zmienia stopnia przegrzania.

Metody napełniania
Dla przegrzania (metoda „lose bulb”)

Gdy czujnik temperatury na zaworze rozprężnym zostanie zdjęty z przewodu ssawnego i przeniesiony do wnętrza przestrzeni chłodzonej o stosunkowo wyższej temperaturze, zawór rozprężny będzie wtryskiwał możliwie największą ilość czynnika ciekłego, odpowiadającą danej wielkości dyszy i różnicy ciśnień. Efekt jest wspomagany przez obluzowanie sprężyny oddziaływującej na membranę (poluzowanie śruby nastawczej). Podczas napełniania zostanie określony taki stopień przegrzania, który na początku jest duży, a w miarę napełniania – maleje.
Jak ogólnie wiadomo, temperaturę odparowania określa się na podstawie ciśnienia zmierzonego manometrem, a temperatura w przewodzie ssącym, gdzie zwykle montuje się czujnik, jest mierzona za pomocą dobrego termometru serwisowego. Stopień przegrzania otrzymuje się na podstawie różnicy między temperaturą odparowania i temperaturą w przewodzie ssącym. (...)

Ważniejsze wskazówki to (...)
Według ciśnienia skraplania (...)
Według ciśnienia parowania (...)
Na podstawie oszronienia (...)
Na podstawie poboru prądu przez sprężarkę (...)
Na podstawie masy (ciężaru) czynnika chłodniczego (...)

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2023-2024

  • Pompy ciepła 2021-2022

  • Pompy ciepła 2022-2023

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.