Установки кондиционирования воздуха (2). Эффективное сжатие

смотреть статью в виде pdf смотреть статью в виде pdf       Компрессорные холодильные системы в настоящее время являются наиболее распространенными холодильными установками

Компрессорные холодильные системы в настоящее время являются наиболее распространенными холодильными установками. Сердцем любой такой установки является компрессор или комплект компрессоров.

Компрессор или комплект компрессоров нагнетает поток хладагента в установке и отвечает за правильное сжатие хладагента. В предыдущей статье («Chłodne serce», «Magazyn Instalatora» 12/2013, стр. 62–63) я рассмотрел три основных типа компрессоров: герметичные, полугерметичные и сальниковые. Я заметил проблему утечки в холодильных системах. Я представил поршневые и лопастные компрессоры.
Сегодня время для следующих.

качающийся
Компрессоры Swing - большая модификация этого типа устройства. В этой конструкции цилиндрический поршень был снабжен ползунком для замены лопаты. Ползунок направляется в корпусе во вращающееся седло, совершая циклические вращательные движения назад и вперед (отсюда и название поворотного компрессора). Поршень опирался на внутренний шатун.
Благодаря этому решению проблема утечек и износостойких лезвий была устранена за счет немного более сложной конструкции.
По этой причине производители устройств для кондиционирования воздуха достигают такого типа решений.
Устранение аварийной лопасти и уменьшение утечки, сопровождающей лопасть, позволило увеличить максимальное сжатие компрессора. Это важно, потому что такие компрессоры обычно используются в тепловых насосах. Использование данной конструкции позволяет снизить минимальную эффективную температуру наружного воздуха на 5 ° С (до -20 ° С). Единственным вариантом регулирования охлаждающей способности устройств этого типа является изменение скорости вращения поршня, поэтому очень часто они оснащены системой регулирования охлаждающей способности инвертора. Ротационные компрессоры в принципе только герметичные.

Спиральный тип
Чуть менее распространенная конструкция - спиральные компрессоры спирального типа. Они состоят из двух основных элементов: корпуса - неподвижного спирального цилиндра и эксцентрично вращающегося спирального поршня. Пространство между спиралями создает камеру всасывания / сжатия / нагнетания в зависимости от угла поворота поршня. Преимущества этого типа компрессоров: вращающийся поршень одновременно выполняет процесс всасывания газа, сжатия и прессования ранее всасываемой порции. Следовательно, благодаря их компактной конструкции они используются в установках со средней холодопроизводительностью. Конструкция имеет низкое сопротивление нагнетанию, низкую чувствительность к всасыванию влажного пара, высокую эффективность, полное отсутствие взрывоопасных зон, отсутствие всасывающих и нагнетательных клапанов, низкое вибрационное излучение, небольшое количество движущихся частей, очень долгий срок службы и простое в использовании регулирование холодопроизводительности инвертора. Тем не менее, нет идеальных конструкций.
Недостатком этого решения является тот факт, что во время сжатия газа пространство сжатия не соединено с выходным отверстием, то есть компрессор имеет свое собственное сжатие, зависящее от геометрии спиралей - геометрическое сжатие. Следовательно, компрессор не является гибким в применении для разных ступеней сжатия (данная геометрия не будет энергоэффективной при применении с более низкой степенью сжатия, чем предусмотрено). Следовательно, очень большое предложение серии этой конструкции необходимо.

Винтовое сжатие
Последним довольно распространенным типом холодильных компрессоров являются винтовые компрессоры, которые чаще всего встречаются в двухвинтовых и одновинтовых версиях с двумя вспомогательными роторами. Процесс сжатия пара происходит в них в пространствах, ограниченных двумя роторами, которые входят в опору. Такие устройства имеют те же характеристики, что и спиральные компрессоры, но они используются при более высокой охлаждающей способности.
Недостатком компрессоров является большое количество масла, с которым они работают. Герметичность компрессионных камер достигается благодаря маслу. Поэтому каждый винтовой компрессор оснащен большим маслоотделителем или маслоотделителем (первый находится на стороне нагнетания в корпусе компрессора).
Кроме того, они могут (и обычно имеют) возможность регулировать охлаждающую способность с помощью так называемой слайдер, взятый вдоль линии зацепления роторов на стороне нагнетания. Расширение ползуна создает отвод из части пространства сжатия со стороны всасывания, так что всасываемый в процесс сжатия газ меньше, и, следовательно, также охлаждающая способность компрессора. Также используются двухтактные системы, которые, помимо мощности охлаждения, также регулируют геометрический компрессор компрессора. Однако эти решения обычно применяются в холодильных и морозильных установках.
Технология регулирования скорости вращения электродвигателя с электроприводом все чаще используется для регулирования эффективности компрессоров этого типа. Такая регулировка ограничена усилением влияния утечек (герметичность камеры сжатия уменьшается при вращении роторов).
Компрессоры этого типа обычно выпускаются в полугерметичном и набивочном исполнении, и из-за высокой охлаждающей способности они не используются в так называемых коммерческих устройствах для кондиционирования воздуха.

Регулирование производительности
Наконец, стоит упомянуть регулирование холодопроизводительности. Комиссия ЕС ввела в действие постановление, запрещающее с 1 января 2013 года продажу коммерческого оборудования для кондиционирования воздуха без регулирования охлаждающей способности. Основанием для введения такой записи является тот факт, что средняя нагрузка на устройство кондиционирования воздуха обычно не превышает 30%.
Наиболее часто используемое регулирование - это изменение скорости вращения двигателя. Эта технология заключается в изменении частоты питания компрессора. Сначала переменный ток преобразуется в постоянный ток, затем инверторная система преобразует постоянный ток в импульсный переменный ток, в результате чего частота тока может изменяться.

Этот тип решения имеет много преимуществ:
* изменение производительности является плавным в работе;
* компрессор после модификации конструкции способен работать с мощностью, вдвое превышающей аналоговый компрессор, без такой регулировки (номинальная частота вращения компрессора увеличивается примерно до 7000 об / мин при примерно 2950 об / мин для стандартного компрессора);
* вы можете временно увеличить холодопроизводительность (за счет энергоэффективности, но при низкой пиковой мощности это решение позволяет снизить инвестиционные затраты и пространство для установки, а также интенсифицировать процесс размораживания внешнего теплообменника теплового насоса;
* холостой ход уменьшается с уменьшением охлаждающей способности;
* пусковой ток не превышает максимальный ток, потребляемый компрессором;
* Широкое использование, этот метод может применяться ко всем роторным компрессорам.

Минусы :
* потери энергии / электричества в инверторных устройствах, которые преобразуют ток, который может достигать до 3% потребляемой энергии;
* ограничение минимальной охлаждающей способности герметичных компрессоров примерно до 30% от номинальной производительности; компрессоры этого типа смазываются центробежно, слишком большое уменьшение вращения компрессора уменьшит центробежную силу, действующую на масло в каналах компрессора / вала двигателя, и, следовательно, уменьшит или заблокирует поток масла

Еще одним решением, запатентованным одной из компаний, являются цифровые спиральные компрессоры. В конструкции этого компрессора вместо обычного спирального корпуса камеры сжатия был установлен корпус, который может плавать вверх. После подъема сторона нагнетания компрессора соединяется со стороной всасывания, пар не сжимается, компрессор работает только на холостом ходу. Покинув корпус, компрессор возвращается к нормальной работе сжатия. Продолжительность рабочего цикла по отношению к длине холостого цикла зависит от заданного значения охлаждающей способности, которого мы хотим достичь. Самым большим преимуществом этого решения является диапазон регулирования охлаждающей способности от 10%. Еще один недостаток - генерация электрических помех. Эта конструкция также дешевле по сравнению с инверторной технологией.

Недостатки по сравнению с инверторной технологией:
* постоянное сопротивление холостому ходу;
* нет возможности периодически увеличивать охлаждающую способность;
* решение, предназначенное только для строительства спирального компрессора.

установка
И, наконец, выводы, с какими компрессорами мы должны собирать устройства. Обычно производители не хвастаются тем, что помещают в красивый корпус кондиционера, но если у нас уже есть такая информация, мы должны ее использовать. Если мы хотим точно поддерживать температуру в помещении, нам следует использовать устройства с цифровыми компрессорами (с точки зрения предлагаемой холодопроизводительности). То же самое относится к установкам с постоянным приростом тепловой энергии. Если мы проводим кондиционирование объекта с переменной тепловой нагрузкой, пиковые значения которого редки, мы должны выбрать устройства с инверторным регулированием холодопроизводительности. Точно так же мы должны выбрать устройства с инверторными компрессорами, если устройство должно работать как тепловой насос. Если тепловой насос является основным источником тепла для объекта, мы должны установить устройства с поворотным или спиральным компрессором (в зависимости от размера устройства).
Петр Целмер

© 2016 zafasne.ru