Instalacje chłodnicze w supermarkecie Cz. 5. Układy pośrednie – wykonanie rurociągu i montaż automatyki chłodniczej, izolacja rurociągu
Ocena użytkowników: / 1
SłabyŚwietny 
Data dodania: 18.10.2016

Po omówieniu automatyki chłodniczej stosowanej przy układach bezpośrednich, przyszedł czas aby zająć się automatyką stosowaną do układów pośrednich. Wspomnę też o izolacji rurociągów.

 

 

W przypadku układu pośredniego mamy dużo prostszą sprawę z projektowaniem instalacji, w stosunku do układu bezpośredniego. Musimy tylko dobrać odpowiednią średnicę rurociągu, przeliczając maksymalną prędkość cieczy chłodzącej w każdej z części rurociągu. Każdy z mebli chłodniczych wymaga odpowiedniej ilości cieczy chłodzącej, najczęściej określonej w m³/h oraz odpowiedniej temperatury cieczy na wejściu i wyjściu z mebla. O ile temperatura cieczy na tym etapie nie jest nam potrzebna, o tyle wymagany przepływ jest bardzo ważnym elementem, koniecznym do dobrania średnicy rurociągów. Na podstawie przepływu masowego liczymy średnicę wewnętrzną rurociągu. Średnicę należy dobrać tak, by prędkość cieczy zawierała się w zakresie 0,8÷1,2 m/s. Znając przepływ masowy w m³/h, możemy zastosować poniższe wzory do szybkiego i orientacyjnego przeliczenia średnicy minimalnej i maksymalnej rurociągu na danym odcinku:

 

Dmin = 0,65 √M

Dmax = 0,55 √M

 

gdzie:

Dmin – średnica minimalna rurociąg w mm,

Dmax – średnica maksymalna rurociągu w mm,

M – przepływ masowy cieczy w m³/h.

 

 

Obliczając średnicę rurociągu, należy wziąć jeszcze pod uwagę opory przepływu cieczy, wynikające z długości instalacji, jej kształtu oraz ilości kształtek. Opory przepływu przez instalację, jak i również opory przepływu przez same meble będą potrzebne również później, gdy przystąpimy do obliczeń związanych z doborem maszynowni chłodniczej, a szczególnie zespołu pomp obiegowych układu chłodzenia mebli i komór chłodniczych. W trakcie prowadzenia rurociągów układu pośredniego nie musimy zwracać uwagi na spadki, syfony lub pułapki olejowe. Prowadzimy typową instalację hydrauliczną ciśnieniową, gdzie w rurociągu przepływa ciecz, najczęściej roztwór glikolu lub solanki. Nie mamy zagrożenia uderzenia ciekłym czynnikiem czy też odpowiedniego spływu i powrotu oleju do sprężarek. Samo obliczenie rurociągów też jest prostsze, ponieważ rurociągi zasilający i powrotny mają identyczną średnicę. Z czego w takim razie powinniśmy wykonać taki rurociąg? Mamy kilka możliwości. Możemy wykonać go z rur miedzianych, ale koszt takiego rurociągu będzie dosyć wysoki. Stosując rury miedziane, możemy jednak pozwolić sobie na zastosowanie rur wodnych zamiast chłodniczych – zdadzą one w 100% egzamin, a są tańsze. Samo połączenie rur można wykonać jako połączenie lutowane miękkie, jednak ze względu na niskie temperatury i mniejszą szczelność i wytrzymałość takiego połączenia zalecam jednak stosowanie połączenia za pomocą lutowania twardego. Zwiększa nam to koszt instalacji, ale i też zwiększa wytrzymałość i szczelność tak wykonanego rurociągu. Wykonanie rurociągów z rur miedzianych, szczególnie odcinków o małych średnicach, pozwala nam na wykorzystanie rur miękkich w kręgach. Dzięki temu zmniejszamy ilość połączeń, jak i też nie musimy korzystać z kształtek, ale wykonywać łuki bezpośrednio z rury. Zmniejsza to koszt wykonania instalacji, jak i zmniejsza ryzyko powstania nieszczelności na połączeniach lutowanych.

 

 

2016 09 76 1

Rys. 1. Agregat do schładzania cieczy ReBaNo typ PHYLH62TH0140OERBCFI

 

 

Do wykonania rurociągu w układzie pośrednim możemy też wykorzystać rury stalowe. Łączenie rur stalowych możemy wykonać zarówno korzystając z połączeń gwintowych i kołnierzowych, jak i również możemy rurociąg pospawać. Koszt wykonania takiego rurociągu jest dużo tańszy od rurociągu miedzianego, a jego żywotność pozwoli nam na wieloletnie korzystanie z takiej instalacji. Warto też wspomnieć, że możemy bardzo łatwo mieszać obydwa rodzaje rurociągów, wykorzystując rury stalowe do prowadzenia głównych rurociągów o dużych średnicach, a odcinki o mniejszych średnicach wykonywać z rur miedzianych. Zmniejszamy koszt głównych rurociągów (rury miedziane i kształtki do nich o dużych średnicach są dużo droższe od rur i kształtek stalowych), wykorzystując jednocześnie zalety rur miedzianych o małych średnicach (do 22 mm, czyli 7/8”).

 

 

2016 09 77 1

Rys. 2. Wykres zamarzania roztworu glikolu etylenowego w zależności od stężenia

 

 

Coraz częściej tworzywa sztuczne są wprowadzane w nowe dziedziny życia, gdzie wcześniej nie były stosowane. Również w tym przypadku możemy już korzystać z tego typu materiałów. Układy wodne już od dawna można wykonywać z rur z tworzywa sztucznego. Długo jednak granicą ich zastosowania była temperatura medium. O ile maksymalna temperatura medium była intensywnie rozwijana i podwyższana, pozwalając na przesyłanie nie tylko wody, ale nawet pary wodnej, o tyle dolną granicą zastosowania była temperatura 0°C. Powodowało to, że tego typu rury nie nadawały się do naszych zastosowań, wyłączając może układy klimatyzacji. Aż wreszcie to się zmieniło. Obecna technologia pozwala również na wykorzystywanie rur z tworzyw sztucznych do instalacji chłodniczych w układach pośrednich. Obecnie są dostępne rury PE, które są przystosowane do przesyłania cieczy o temperaturach od -40°C wzwyż. Nowa technologia produkcji rur PE pozwala na wykorzystanie rur z tworzyw sztucznych do instalacji pośrednich nie tylko chłodniczych, ale i mroźniczych. Musimy jednak pamiętać, by zawsze sprawdzić, czy dane rury mogą być stosowane dla cieczy o temperaturze poniżej 0°C. Wprawdzie technologia rur z tworzyw sztucznych jest cały czas intensywnie rozwijana, a zakres zastosowania rur z różnych odmian tworzywa sztucznego jest stale zwiększany, jednak cały czas większość można stosować powyżej temperatury zamarzania wody. A jak łączyć rury z tworzyw sztucznych? Mamy do dyspozycji przecież połączenia zaciskowe, klejone, zgrzewane oporowe, zgrzewane doczołowo i skręcane. Rodzaj metody łączenia rur najczęściej będzie wynikał z rodzaju rur, jakie zastosujemy. Największy wybór w rurach do niskiej temperatury mamy w technologii połączeń kształtkami oporowymi. W kształtkach zatopiony jest drut oporowy. W trakcie wykonywania już trwałego i ostatecznego połączenia drut jest nagrzewany przez zewnętrzną zgrzewarkę. Dzięki temu topione jest zarówno wewnętrzne tworzywo kształtki, jak i zewnętrzne tworzywo rury. Po wystygnięciu powstaje trwałe i szczelne połączenie rury i kształtki, odporne na niskie temperatury przepływającego medium. A jak wygląda sprawa połączenia instalacji wykonanej z rur z tworzywa sztucznego z meblami? Meble mają najczęściej przyłącza miedziane lub ewentualnie stalowe. Wykonanie takiego połączenia nie jest wprawdzie tak proste, jak w przypadku instalacji miedzianych i stalowych, ale jest też możliwe do zrobienia. Musimy wykorzystać specjalne kształtki oporowe, które z jednej strony są przygotowane do połączenia z rurą z tworzywa sztucznego, a z drugiej strony mają np. przyłącze miedziane lub kołnierzowe.

 

 

2016 09 78 1

 

 

Budując rurociąg na sali sprzedaży, nie tylko mamy do czynienia z prostymi odcinkami, ale też z różnego rodzaju zmianami kierunku rurociągu oraz odejściami od głównego rurociągu. W układach pośrednich w całym przekroju rurociągu jest zawsze ciecz, nie ma tutaj miejsca na odparowujący częściowo czynnik chłodniczy. Jeśli nawet układ jest zapowietrzony, to po pewnym czasie dojdzie do jego automatycznego odpowietrzenia. Z tego względu nie ma potrzeby wykonywania odejść od rurociągów głównych pod odpowiednim kątem i w odpowiednim kierunku. Nie ma znaczenia, czy odejście będzie w dół, czy w górę. Podobnie sprawa ma się z powrotem – również tu nie ma znaczenia, w jakim kierunku wykonamy powrót cieczy do rurociągu głównego. Pozostaje sprawa łuków i kolanek. W przypadku wykonywania instalacji z rur miedzianych mamy do dyspozycji zarówno łuki, wykorzystywane w instalacjach chłodniczych, jak i typowe kolana wykorzystywane w instalacjach wodnych. Zastosowanie łuków zawsze zmniejsza nam opory przepływu, jednak ich stosowanie nie jest konieczne jak w przypadku instalacji chłodniczych. Możemy wykonywać instalację układu pośredniego w oparciu o kolana. Dla pozostałych rodzajów materiałów nie mamy już takiego wyboru – ogólnodostępne są kolana, a łuki, jeżeli są w ogóle oferowane, są z reguły trudno dostępne i tylko na zamówienie.

 

 

Automatyka



(...)

 

Izolowanie rurociągów

 

Zamykając już temat instalacji chłodniczych na sali sprzedaży, musze parę słów powiedzieć o izolowaniu rurociągów. Wiadomo, że rurociąg ssawny izolujemy izolacją zimnochronną. Jest to najczęściej izolacja kauczukowa o grubości ścianki 13 mm i 19 mm dla układu pracującego na odparowaniu -10°C oraz o grubości 19 mm i 25 mm dla układu pracującego na odparowaniu -35°C. I jeżeli chodzi o instalacje prowadzone na wierzchu, więcej wymagań nie ma. Trochę inaczej sprawa ma się w kanałach. Jeżeli są to kanały otwarte, niezasypane lub niezabetonowane po montażu, możemy rurociągi zaizolować dokładnie tak samo, jak w przypadku instalacji powierzchniowych, czyli izolujemy tylko rurociąg ssawny. Jeżeli jednak rury po ułożeniu zostaną zasypane lub zabetonowane, wtedy należy zaizolować również rurociąg cieczowy izolacją termiczną. Warstwa miękkiej izolacji znakomicie kompensuje pracę podłoża, co znacznie zmniejsza ryzyko uszkodzenia rurociągu. Oprócz tego oba rurociągi na wierzchu powinniśmy zabezpieczyć dodatkowo grubą folią. Zabezpieczenie należy wykonać dokładnie, na około całego rurociągu, a nie tylko od góry. Chodzi o to, by wyeliminować wpływ materiału okalającego rurociąg na sam rurociąg. Bardzo ważny jest też wybór materiału, jakim rurociągi będą zasypane. Niektóre materiały zasypowe, miedzy innymi piasek, mogą tworzyć w połączeniu z miedzią ogniwa galwaniczne i skutecznie uszkadzać chemicznie rurociągi chłodnicze, powodując ich rozszczelnienie.

 

* * *

 

W następnym cyklu artykułów przeniesiemy się w pierwszej kolejności z sali sprzedaży sklepu na jego zaplecze, a więc do komór chłodniczych. Powiem też więcej na temat dodatkowej automatyki stosowanej w układach chłodniczych projektowanych i budowanych dla potrzeb marketów. Nie zapomnę wspomnieć o sposobach prowadzenia rurociągów instalacji chłodniczych w marketach, jak i o instalacji odprowadzenia skroplin. Kilka słów będzie poświęconych samemu bilansowi cieplnemu tego typu instalacji, jak i największym problemie, czyli zachowaniem ciągu chłodniczego w transporcie do marketów, jak i na terenie samego marketu. Natomiast w kolejnych artykułach wrócimy do kwestii odzysku ciepła, zajrzymy do agregatów sprężarkowych i skraplających, no i omówimy układy pośrednie w sklepach i marketach.

 

 

Bartosz NOWACKI
PPHU ReBaNo,
Ekspert z ramienia Krajowej Izby
Gospodarczej Chłodnictwa i Klimatyzacji
oraz Rzeczoznawca z ramienia Krajowej
Izby Rzeczoznawców Chłodnictwa,
Klimatyzacji i Pomp Ciepła

 

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.