Инж. Светослав Влашки: „Основна причина за излишък на хладилен агент е неправилното зареждане на системите“

30.11.2017 г.6 мин.

Рубриката „Хладилни системи“, която Инженер.bg стартира съвместно с експерта по хладилни и термопомпени системи – маг. инж. Светослав Влашки, в днешното си издание ще обърне внимание на излишъка на хладилен агент в агрегатите. Въпреки че е по-рядко разпространен в сравнение с недостига на хладилен агент, този проблем води до еквивалентни негативни технически и енергийни последствия и в същото време значително по-рядко бива правилно идентифициран. С настоящия материал ще запознаем читателите с признаците на излишък на хладилен агент, механизмите, по които той нарушава нормалното функциониране на системата и ще представи методите за идентификация на проблема.


 

Как се идентифицира излишъкът на хладилен агент?

 

Методите за идентифициране на излишъка на хладилен агент са два – чрез извличане и измерване на цялото количество хладилен агент и чрез оценка на работните параметри на хладилната система.


Излишъкът на хладилен агент се идентифицира чрез разпознаване на следната комбинация от работни параметри:

  •  - Нормално до повишено налягане/температура на изпарение;

  •  - Нисък прегрев в изпарителя при системите с регулиращ орган с постоянно сечение;

  •  - Нормален прегрев в изпарителя при системите с регулиращ вентил;

  •  - Висока температура на нагнетяване;

  •  - Висок нагнетателен прегрев;

  •  - Високо отношение на сгъстяване;

  •  - Високо налягане/температура на кондензация;

  •  - Високо подохлаждане в кондензатора;

  •  - Висока входяща температурна разлика в кондензатора;

  •  - Висок работен ток на компресора.

 

 

Какви са последствията?


Основните негативни последствия от излишъка на хладилен агент са значително повишаване на енергийните разходи, увеличаване на вероятността за възникване на повреди и редуциране на експлоатационния живот на хладилната система.

Повишеният разход на енергия се дължи на три фактора. Първият е по-голямата специфична работа, изразходвана при процеса на сгъстяване на хладилния агент в компресора. Това води до пряко увеличаване на консумираната електрическа мощност. Другите два фактора са редуцирането на масовата специфична студопроизводителност и на обемната студопроизводителност. Те водят до удължаване на необходимото работно време на хладилната система.


Основната причина за увеличаване на вероятността за възникване на повреди и редуциране на експлоатационния живот на хладилната система е повишената температура на нагнетяване.


Какви са механизмите, по които се променят работните параметри на хладилната система?


Ключовият въпрос, чийто отговор обяснява основният механизъм, чрез който излишъкът на хладилен агент нарушава нормалното функциониране на хладилната система, е: Къде в системата се задържа излишното количество хладилен агент? В системите с линеен ресивер, излишният течен хладилен агент се задържа в ресивера, а в останалите системи – в кондензатора. Това води до директно редуциране на ефективната топлообменна повърхност. За да се запази топлинният баланс на кондензатора, температурната разлика DT1 се увеличава и по този начин компенсира по-малката топлообменна повърхност. Следователно, при еднаква външна температура, температурата и съответно налягането на кондензация се увеличават.


 

При излишък на хладилен агент в системите с регулиращ орган с постоянно сечение, се наблюдава понижаване на прегрева в изпарителя и потенциално връщане на течен хладилен агент към компресора. При системите с регулиращ вентил, неговата функция е да поддържа постоянен прегрев в изпарителя. Ето защо, в тези системи, прегревът и съответно налягането/температурата на изпарение са нормални.


При излишък на хладилен агент се наблюдава висока температура на нагнетяване, която е последствие от високото отношение на сгъстяване, дължащо се на високото налягане/температура на кондензация.


 Параметър

 Означение

 Дименсия

 Излишък на хладилен агент

 Изпарител

 0%

 25%

 Температура на изпарение

 t0

 [°C]

 3.0

 3.0

 Прегрев

 Δt0h

 [K]

 7.0

 7.0

 Компресор

   

 Хладилна мощност

 Q0

 [kW]

 56.2

 55.7

 Електрическа мощност

 P

 [kW]

 13.2

 17.5

 Ефективност

 ЕЕR

 [-]

 4.7

 3.2

 Температура на нагнетяване

 td

[°C]

 86.0

 112.7

 Работен ток

 I

 [A]

 24.2

 30.0

 Кондензатор

   

 Температура на кондензация

 tc

[°C]

 41.0

 54.5

 Подохлаждане

 Δtcu

 [K] 

 4.3

 20.1

 Температура на входящия въздух

 tA1

[°C]

 23.2

 23.3

 Входяща температурна разлика

DT1

[K]

17.7

31.2


 

Как да се ограничат последствията?

 

Основният фактор за ограничаване на последствията от излишък на хладилен агент е навременното идентифициране на проблема, което се осъществява чрез методите описани в настоящия материал.


Най-честата причина за излишък на хладилен агент е неправилното зареждане на системите при монтаж и обслужване. Ето защо, критичните фактори са квалификацията на техническия персонал и упражняването на адекватен контрол.


Повече информация по темата бихте могли да намерите ТУК!


Източник на снимковия материал: маг. инж. Светослав Влашки, pixabay