Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00577 008904 10733507 na godz. na dobę w sumie
Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne - cz. 1: Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym - ebook/pdf
Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne - cz. 1: Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 150
Wydawca: Grupa Medium Język publikacji: polski
ISBN: 2300-035X Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> poradniki >> zdrowie
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Sprężarkowe agregaty chłodnicze stanowią źródło chłodu dla systemów klimatyzacyjnych. Są to najbardziej rozpowszechnione urządzenia służące do wytworzenia wody ziębniczej. Autor wyjaśnia zasadę działania tych urządzeń, przytacza ich klasyfikację, podaje budowę przykładowych sprężarkowych agregatów chłodniczych oraz opis techniczny standardowych agregatów chłodniczych, który uzupełniają informacje dotyczące wyposażenia opcjonalnego. Książka zawiera opis wybranego wyposażenia opcjonalnego dla sprężarkowych agregatów chłodniczych i podstawowe dane techniczne charakteryzujące agregaty chłodnicze. Uwagę w niej zwraca aspekt wykorzystania wodnych roztworów glikoli i odporność wymienników na zanieczyszczenia eksploatacyjne tych cieczy oraz zabrudzenia powierzchni wymienników. Przedstawione zostały informacje o poszczególnych podzespołach agregatów uzupełnione tabelami i wzorami (nastawy urządzeń zabezpieczających i sterujących, zakresy pracy wymienników, wymiary i lokalizacje urządzeń, ich konfiguracje, odbiorniki energii elektrycznej w agregatach chłodniczych oraz ich dobór). Autor opisuje proces free cooling (pośredni i bezpośredni) oraz możliwości jego wykorzystania na potrzeby przygotowania wody ziębniczej o żądanej temperaturze w przywołaniu do stosowanych w technice rozwiązań efektywnie opłacalnych.
W kolejnej odsłonie dodano przykładowe opisy techniczne agregatów chłodniczych efektywnie współpracujących z systemem klimatyzacyjnym oraz agregatów chłodniczych małej, średniej i dużej wydajności dopasowanych do systemów klimatyzacji komfortu.
Autor zamieścił ponadto opis przeprowadzonego porównania dwóch pozornie zbliżonych agregatów chłodniczych ze szczególnym uwzględnieniem kosztów eksploatacji, które oparł na wartościach wskaźników ESEER dotyczących efektywności energetycznej agregatów dla całego sezonu ich pracy. Konkluzję jego dociekań w tej mierze stanowią uwagi dotyczące oceny wiarygodności tego wskaźnika jako wskaźnika kosztów eksploatacji agregatów chłodniczych.
Ciekawych informacji technicznych dostarcza poruszona problematyka źródeł chłodu w systemach klimatyzacyjnych pracujących ze zmiennym przepływem powietrza VAV, jak też analizy porównawczej dokonanej pod kątem energetycznym i dotyczącej pracy agregatów wody ziębniczej chłodzonych powietrzem oraz cieczą.
Końcowy rozdział książki dotyczy aktualnych tendencji rynkowych zauważalnych w konstrukcjach agregatów chłodniczych uwarunkowanych certyfikacją energetyczną budynków.

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

INSTALACJE NOWOCZESNE URZĄDZENIA I SYSTEMY KLIMATYZACYJNE Bartłomiej Adamski CZ. 1. AGREGATY WODY ZIĘBNICZEJ JAKO POŚREDNIE ŹRÓDŁO CHŁODU W SYSTEMIE KLIMATYZACYJNYM Biblioteka Rynku Instalacyjnego Wydanie specjalne nr 1/2014 ISSN 2300-035X nakład: 10 tys. 4 Bartłomiej Adamski Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie Część 1. klimatyzacyjnym GRUPA Warszawa 2014 Poradnik wydany pod patronatem miesięcznika „Rynek Instalacyjny” Redakcja i korekta Waldemar Joniec – redaktor naczelny Katarzyna Rybka, Agnieszka Orysiak © Copyright by Bartłomiej Adamski © Copyright by Grupa MEDIUM Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej pracy nie może być powielana czy rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie, w jakikolwiek sposób elektroniczny bądź mechaniczny, włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów bez pisemnej zgody wydawcy W książce wykorzystano materiały firmy opublikowanych przez autora na łamach czasopism: Chłodnictwo i Klimatyzacja, Cyrkulacje, Energia i Budynek, Rynek Instalacyjny. ISSN 2300-035X Wydawca i rozpowszechnianie Grupa MEDIUM Sp. z o.o. S.K.A. 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. 22 512 60 60, www.ksiegarniatechniczna.com.pl i pochodzące z archiwum autora, a także fragmenty artykułów Spis treści 1. Zasada działania agregatów wody ziębniczej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2. Klasyfikacja agregatów wody ziębniczej z uwagi na konstrukcję . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3. Budowa przykładowych sprężarkowych agregatów chłodniczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4. Opis techniczny standardowych agregatów chłodniczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5. Wyposażenie opcjonalne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 6. Opis wybranego wyposażenia opcjonalnego dla sprężarkowych agregatów chłodniczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 7. Podstawowe dane techniczne charakteryzujące agregaty chłodnicze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 8. Zastosowanie glikoli i zabrudzenie powierzchni wymienników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 9. Nastawy urządzeń zabezpieczających i sterujących oraz zakres pracy wymiennika . . . . . . . . . . 37 10. Wymiary i lokalizacja urządzeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 11. Konfiguracja urządzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 12. Odbiorniki energii elektrycznej w agregacie chłodniczym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 13. Dobór agregatów chłodniczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 14. Free cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 15. Agregaty chłodnicze – efektywna współpraca z systemem klimatyzacyjnym . . . . . . . . . . . . . . . . 85 16. Agregaty chłodnicze małej wydajności – dopasowanie do systemów klimatyzacji komfortu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 17. Agregaty chłodnicze średniej i dużej wydajności – dopasowanie do systemów klimatyzacji komfortu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 18. Wartość wskaźnika ESEER a realne koszty eksploatacji – studium przypadku . . . . . . . . . . . . . 104 19. Wiarygodność ESEER jako wskaźnika kosztów eksploatacji agregatów chłodniczych . . . . . . . 114 20. Źródła chłodu w systemach klimatyzacyjnych pracujących ze zmiennym przepływem powietrza VAV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 21. Porównanie agregatów wody ziębniczej chłodzonych powietrzem i cieczą pod kątem energetycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 22. Aktualne trendy i rozwój agregatów chłodniczych w dobie certyfikacji energetycznej budynków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym 1. Zasada działania agregatów wody ziębniczej Sprężarkowe agregaty chłodnicze stanowią źródło chłodu dla systemów klimatyzacyjnych. Są to najbardziej rozpowszechnione urządzenia służące do wytworzenia wody ziębniczej. Woda ziębnicza w systemach klimatyzacji komfortu krąży w zamkniętej instalacji hydraulicznej i po schłodzeniu w sprę- żarkowym agregacie chłodniczym (z wykorzystaniem lewobieżnego obiegu parowego) transportowa- na jest poprzez pompę cyrkulacyjną (umieszczoną w agregacie, kompaktowym module hydraulicznym lub w instalacji on-line) do odbiorników chłodu. Woda ta na skutek asymilacji zysków ciepła na odbior- nikach chłodu ogrzewa się i powraca do agregatu, w którym następuje jej ponowne schłodzenie. zmienna prędkość obrotowa wentylatorów naczynie wzbiorcze łatwe połączenia elektryczne ICE PROTECTION SYSTEM integracja elementów sterowania 14,0°C 13,5°C 13,0°C 12,5°C 12,0°C 11,5°C 11,0°C 10,5°C zmienna wartość nastawy ON ON ON ON OFF 360 s OFF 530 s Cykl pracy sprężarki bez kompensacji Cykl pracy sprężarki z kompensacją Czas VARY FLOW zmienna prędkość obrotowa pomp czujnik zaniku przepływu zawór bezpieczeństwa Rys. 1. Przykładowy przekrój agregatu chłodniczego ze skraplaczem chłodzonym powietrzem o małej mocy chłodniczej. Zastosowanie na potrzeby budynków mieszkalnych i innych obiektów o małej kubaturze i zyskach ciepła Sprężarkowe układy chłodnicze projektowane są dla pewnych określonych w projekcie warunków: temperatury wody ziębniczej na wlocie i wylocie, strumienia masowego (objętościowego) wody ziębni- czej, temperatury powietrza lub wody na wlocie i wylocie ze skraplacza, strumienia masowego (objęto- ściowego) wody lub powietrza w skraplaczu, ciśnienia skraplania i odparowania czynnika chłodnicze- go itp. Dla określonych warunków równowagi można przeprowadzić bilans cieplny obu wymienników, skraplacza i parowacza w sprężarkowym agregacie chłodniczym. Koncepcja sprężarkowych urządzeń chłodniczych oparta jest na niezmiennej od kilkudziesięciu lat zasadzie lewobieżnego obiegu parowego. W skład takiego systemu wchodzą: parowacz, skraplacz, sprężarka oraz element rozprężny, najczęściej termostatyczny zawór rozprężny. Schłodzenie wody następuje w parowaczu, w którym ciepło wody jest przekazywane do czynnika chłodniczego odpa- rowującego w stałej temperaturze, zwanej temperaturą odparowania czynnika chłodniczego. Czynnik chłodniczy posiada taką właściwość, że odparowuje w określonej temperaturze, pobierając ciepło od wody. Gaz zasysany jest przez sprężarkę i w postaci przegrzanej, sprężonej pary trafia do skraplacza, gdzie następuje jego skroplenie (również w stałej temperaturze, zwanej temperaturą skraplania). Cie- pło kondensacji jest przekazywane w skraplaczu do wody (agregaty ze skraplaczem chłodzonym cie- czą) lub powietrza (agregaty ze skraplaczem chłodzonym powietrzem), a skroplony czynnik chłodniczy 3 Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne wpływa do zaworu rozprężnego, gdzie ulega rozprężeniu i ochłodzeniu. Ciekły czynnik chłodniczy o ni- skiej temperaturze i niskim ciśnieniu wpływa do parowacza, po czym zaczyna obieg od początku. Bilans cieplny po stronie parowacza: Q o = × k A × Δ T sr ln 1) ΔTsrln = [(Tw in – To) – (Tw out – To)]/ln (Tw in – To/Tw out – To) – dla czynników chłodniczych jedno- rodnych i mieszanin azeotropowych, np. R134a, ΔTsrln = [(Tw in – To ) – (Tw out – To )]/ln (Tw in – To /Tw out – To ) – dla czynników chłodniczych zeotropowych, np. R407C × Q m c = t × w −Δ h o w w 2) 3) Bilans cieplny po stronie skraplacza: Q m 4 1 = × o z Q k 1) = × k A T sr × ln = ΔTsrln = [(Tk – Tp in) – (Tk – Tp out)]/ln (Tk – Tp in/Tk – Tp out) – dla czynników chłodniczych jedno- rodnych i mieszanin azeotropowych, np. R134a, ΔTsrln = [(Tk – Tp in) – (Tk – Tp out)]/ln (Tk – Tp in/Tk – Tp out) – dla czynników chłodniczych zeotropowych, np. R407C × Q m c × 2) 3) Powyższy wzór dotyczy skraplaczy chłodzonych powietrzem. Jeśli ciepło skraplania przekazywane jest do cieczy, zamiast symboli określających parametry powietrza tp in, tp out, mp, cp, Δtp należy przyjąć indeksy i parametry jak dla wody chłodzącej skraplacz, tj. tw in, tw out, mw, cw, Δtw. × Δ t p −Δ h Q m 2 3 = k k p p z 4) Moc sprężarki: P spr = m z × −Δ h 1 2 Ilość ciepła przekazywanego medium w skraplaczu: Q Q P spr + = k o 5) dla celów czysto orientacyjnych można przyjąć, że wydajność cieplna skraplacza w przypadku systemów klimatyzacji komfortu jest równa Qk = 1,3 × Qo. 6) Współczynnik efektywności energetycznej EER: EER Q Po spr / = gdzie: Tk , To – temperatura ziębnika zeotropowego dla cieczy nasyconej [K], Tk , To – temperatura ziębnika zeotropowego dla pary nasyconej [K], mz – strumień masowy ziębnika [kg/s], Qk – wydajność cieplna skraplacza [kW], Qo – wydajność cieplna parowacza [kW], Pspr – moc sprężarki [kW], Δh1-2 – przyrost entalpii czynnika chłodniczego spowodowany pracą sprężania [kJ/kg], Δh2-3 – spadek entalpii czynnika chłodniczego na skraplaczu [kJ/kg], Δh4-1 – przyrost entalpii czynnika chłodniczego na parowaczu [kJ/kg], 4 Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym mw – strumień masowy wody [kg/s], cw – ciepło właściwe wody [kJ/kg×K], Δtw – zmiana temperatury wody (przyrost na skraplaczu, spadek na parowaczu) [K], mp – strumień masowy powietrza [kg/s], cp – ciepło właściwe powietrza [kJ/kg×K], Δtp – przyrost temperatury powietrza na skraplaczu [K]. Zmiana któregokolwiek parametru ma wpływ na pozostałe, powoduje wytrącenie układu z równo- wagi i osiągnięcie innych jej warunków. 2. Klasyfikacja agregatów wody ziębniczej z uwagi na konstrukcję Obecnie na rynku istnieje wiele rozwiązań i konfiguracji urządzeń do chłodzenia wody obiegowej. Wybór konkretnego rozwiązania jest uzależniony od kilku parametrów, są nimi: efektywność energe- tyczna, koszty inwestycyjne, koszty eksploatacyjne, akustyka oraz wymiary gabarytowe. Ogólnie rzecz ujmując, w zależności od konstrukcji można dokonać podziału urządzeń na: t t t t agregaty ze skraplaczem chłodzonym powietrzem typu „monoblok” przeznaczone do instala- cji na zewnątrz budynku. Wymagają zastosowania wodnych roztworów glikoli lub opróżnienia instalacji w okresie zimowym. W celu wyeliminowania wodnego roztworu glikolu w instalacji wewnątrz budynku wykorzystywane są wymienniki pośrednie. Ich zastosowanie powoduje jednak spadek efektywności energetycznej układu z uwagi na wymagane niższe temperatury wody na wymienniku; agregaty ze skraplaczem chłodzonym powietrzem typu „monoblok” przeznaczone do instala- cji wewnątrz budynku. Wyposażone w wentylatory promieniowe, umożliwiają doprowadzenie powietrza do chłodzenia skraplaczy bez potrzeby lokalizacji urządzenia na dachu budynku. Z uwagi na montaż w budynku nie wymagają zastosowania wodnego roztworu glikolu (pod warunkiem, że instalacja hydrauliczna prowadzona jest również w budynku, w którym nie wy- stępują okresy, kiedy temperatura wewnętrzna jest niższa niż 2°C); agregaty ze skraplaczem chłodzonym wodą typu „monoblok” przeznaczone do montażu we- wnątrz budynku. Skraplacz chłodzony jest najczęściej przy użyciu wody krążącej w obiegu zamkniętym z wykorzystaniem schładzaczy cieczy – dry coolerów lub wyparnych wież chłod- niczych. Odebrane ciepło ze skraplacza może być również przekazywane do otoczenia po- przez wieże chłodnicze typu „otwartego”. Systemy z chłodzeniem skraplaczy przy użyciu wo- dy wodociągowej spotykane są niezmiernie rzadko z uwagi na duże koszty eksploatacyjne. Bardziej korzystne rozwiązanie z punktu widzenia tych kosztów stanowią systemy z wieżami chłodniczymi. Z uwagi na graniczne wartości schładzania, wynikające z temperatury termome- tru mokrego powietrza atmosferycznego, umożliwiają one schłodzenie wody przy niższych pa- rametrach wody chłodzącej skraplacz w stosunku do rozwiązań ze schładzaczami cieczy (dry coolerami), na których następuje wymiana jedynie ciepła jawnego. Konsekwencją jest wyższy współczynnik efektywności energetycznej EER agregatu chłodniczego lub mniejsze wymiary gabarytowe, przy założeniu identycznych jak dla schładzaczy cieczy parametrów wody; agregaty bezskraplaczowe przeznaczone do współpracy ze zdalnym skraplaczem, w któ- rych agregat chłodniczy jest usytuowany wewnątrz budynku (maszynownia), a na zewnątrz umieszczony jest skraplacz. Rozwiązanie najtańsze inwestycyjnie, ale jednocześnie stawiają- ce duże ograniczenia co do maksymalnej długości przewodów freonowych – tłocznego oraz cieczowego. 5 Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne 3. Budowa przykładowych sprężarkowych agregatów chłodniczych Standardowe sprężarkowe agregaty chłodnicze zbudowane są z wielu części – należą do nich: konstrukcja, obudowa, moduł hydrauliczny z wbudowanym układem pompowym, automatyka, elek- tryczny panel zasilający, wentylatory (dla wersji ze skraplaczem chłodzonym powietrzem), automaty- ka kontrolno-pomiarowa. Niezależnie od zastosowanego typu agregatu chłodniczego nieodzowny jest sprężarkowy układ chłodniczy. W nowszych konstrukcjach agregatów chłodniczych wykorzystywane są elektroniczne zawory rozprężne, a w starszych termostatyczne zawory rozprężne. 2 1 OD 4 7 10 10 770 2850 3 250 790 0 5 2 2 4 53 5 4 53 3 3 1120 15 (11) 700 7 9 3 2 0 2 1 8 9 8 2 2 560 560 279 5 6 4 3 790 250 ) 3 1 0( 0 1 1 (12) 700 625 W1 P O (14) 1640 625 W2 1600 G W3 M W4 N 5 , 7 3 5 4 0 1 5 , 7 3 ) 3 1 0( 0 1 1 Rys. 1. Przykładowy agregat ze skraplaczem chłodzonym powietrzem przeznaczony do instalacji na zewnątrz budynku (wentylatory osiowe): 1 – wymiennik wewnętrzny (parownik), 2 – wymiennik zewnętrzny (skraplacz), 3 – otwory do podnoszenia urządzenia, 4 – uchwyty do podnoszenia (mogą być zdemontowane po ustawieniu urządzenia), 5 – panel elektryczny, 6 – zasilanie elektryczne, 7 – obudowa dźwiękochłonna (tylko w odpowiednich wersjach), 8 – wlot wody do parownika, 9 – wylot wody z parownika, 10 – uchwyty do podnoszenia, 11 – minimalna odległość dla bezpiecznego przejścia, 12 – minimalna odległość dla bezpiecznego przejścia przy otwartych drzwiach szafy elektrycznej, 13 – minimalna odległość zapewniająca poprawny przepływ powietrza przez skraplacz, 14 – minimalna odległość od strony szafy elektrycznej, 15 – minimalny dostęp inspekcyjny, G – środek ciężkości 6 Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym Choć wszystkie agregaty chłodnicze mają praktycznie te same niezbędne elementy, to dla osią- gnięcia żądanego efektu, jakim jest określona wydajność chłodnicza, każde urządzenie będzie się ce- chowało odmiennymi parametrami technicznymi. Do podstawowych parametrów cechujących dany agregat należą: wydajność chłodnicza, pobór mocy elektrycznej, współczynnik efektywności energe- tycznej dla warunków pełnego obciążenia cieplnego EER, współczynnik efektywności energetycznej liczony dla warunków częściowego obciążenia cieplnego ESEER, wymiary i ciężar, poziom mocy i ci- śnienia akustycznego. Ogromne znaczenie oprócz optymalnego doboru poszczególnych elementów, ma koncepcja układu sterowania poszczególnymi podzespołami. Poniżej przedstawiono podstawowe konstrukcje stosowanych wytwornic wody ziębniczej. Agregaty ze skraplaczem chłodzonym powietrzem (do zabudowy zewnętrznej) W tego typu wytwornicach wody lodowej ciepło odebrane od wody jest przekazywane w skrapla- czu do powietrza atmosferycznego. Sprężarkowe urządzenia chłodnicze tego typu mogą być wyposa- żone w jeden lub kilka niezależnych obiegów chłodniczych oraz jedną do nawet kilkunastu sprężarek w jednym agregacie. Uzyskiwane są wydajności ziębienia z użyciem pojedynczego urządzenia aż do ok. 1500 kW (dla warunków Eurovent). Agregaty ze skraplaczem chłodzonym powietrzem (do zabudowy wewnętrznej) Zastosowanie większych wydajności chłodniczych powoduje duże problemy z odprowadzeniem ciepła w obrębie budynku. Ponieważ wydajności cieplne skraplaczy są większe od wydajności chłod- niczych parowaczy, wymagają one dużych ilości powietrza chłodzącego skraplacz. W celu zachowania odpowiednich parametrów akustycznych przyjmowane są stosunkowo małe prędkości powietrza w ka- nale doprowadzającym i odprowadzającym powietrze chłodzące skraplacz, co powoduje konieczność zastosowania dużych przekrojów poprzecznych kanałów. Implikuje to duże koszty inwestycyjne oraz trudności z trasowaniem przewodów kanałowych doprowadzających i odprowadzających powietrze chłodzące skraplacz z agregatu. Regulacja ciśnienia skraplania w tego typu agregatach może odbywać się poprzez zmianę ilości powietrza chłodzącego skraplacz (z wykorzystaniem przepustnic, silników wielobiegowych, przemien- ników częstotliwości). Agregaty te projektowane są zazwyczaj na większą Δt powietrza niż agregaty chłodzone powietrzem do instalacji zewnętrznej (z wentylatorami osiowymi). Przykładowo gdy agre- gaty do montażu zewnętrznego są dobierane na Δt powietrza chłodzącego skraplacz ok. 10 K, to ich wersje przeznaczone do okanałowania na Δt ok. 20 K. Powoduje to, że agregaty te cechują się gor- szymi wskaźnikami efektywności niż ich wersje z wentylatorami osiowymi (wyższa temperatura skra- plania czynnika chłodniczego towarzysząca wyższej temperaturze powietrza przed i za wymiennikiem skraplacza). 7 Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne 0 3 2 8 4 0 6 2 6 5 1 6 3 1 0 3 6 0 0 2 5 4 0 4 0 1 5 5 ) 3 1 ( ) * ( (11) 900 220 116 557 500 557 3960 500 557 500 557 220 116 5 4 220 3 6 3960 4400 6 5 4 220 9 OD 10 2 1 1 1 1 7 8 0 7 2 2 9 2 10 492 5 4 1620 6 250 6 250 660 4 5 1620 56 4 4 1140 56 2660 G G GG G G 870 1W 1W 1W 1W 1W 3W 3W 3W 3W 3W M (11) 900 P O ) 4 1 0( 0 3 1 870 2W 2W 2W 2W 2W 8 4W 4W 4W 4W 4W N ) 2 1 ( 0 0 7 Rys. 2. Przykładowy agregat chłodniczy ze skraplaczem chłodzonym powietrzem przeznaczony do instalacji wewnątrz budynku (wentylatory promieniowe): 1 – sprężarka, 2 – wymiennik wewnętrzny (parownik), 3 – wymiennik zewnętrzny (skraplacz), 4 – otwory do powieszenia urządzeń, 5 – uchwyty do podnoszenia (mogą być zdemontowane po ustawieniu urządzenia), 6 – uchwyty do podnoszenia, 7 – panel elektryczny, 8 – zasilanie elektryczne, 9 – wlot wody do parownika, 10 – wylot wody z parownika, 11 – minimalna odległość dla bezpiecznego przejścia, 12 – minimalna odległość dla bezpiecznego przejścia przy otwartych drzwiach szafy elektrycznej, 13 – minimalny dostęp inspekcyjny, 14 – minimalna odległość od strony szafy elektrycznej, G – środek ciężkości 8 Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym 9 2 3 9 2 3 9 8 P W1 W3 74 65 0 0 7 ) 5 1 ( 0 0 0 1 ) 6 1 ( G 13 (17) 1000 954 10 11 10 9 6 7 8 1 9 4 1 1 1 2626 8 240 0 1 8 5 0 8 1 2 3 370 772 850 39 39 9 240 7 6 G 1 W2 9 13 10 1 1 11 W4 9 13 (15) 700 13 (14) 1500 Rys. 3. Przykładowy agregat ze skraplaczem chłodzonym cieczą przeznaczony do instalacji wewnątrz budynku: 1 – sprężarka, 2 – parownik, 3 – skraplacz, 4 – wlot wody do parownika, 5 – wylot wody z parownika, 6 – wlot wody do skraplacza, 7 – wylot wody ze skraplacza, 8 – otwory do podnoszenia urządzenia, 9 – uchwyty do podnoszenia, 10 – panel elektryczny, 11 – zasilanie elektryczne, 12 – obudowa dźwiękochłonna (tylko w spodziewanych wersjach), 13 – zalecany odstęp inspekcyjny, 14 – minimalna odległość od strony szafy elektrycznej, 15 – minimalna odległość dla bezpiecznego przejścia, 16 – minimalna odległość dla obsługi, 17 – minimalna odległość dla połączeń wodnych, G – środek ciężkości Agregaty ze skraplaczem chłodzonym cieczą (do zabudowy wewnętrznej) Konstrukcje z wykorzystaniem sprężarek typu scroll osiągają wydajności ziębienia ok. 600 kW. Wyższe wydajności osiągane są przy zastosowaniu sprężarek śrubowych – nawet 1500 kW. 9 Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne 8 7 954 3B 7 3 4 3A 0 3 6 4 0 8 1 2 579 6 9 9 1 1573 2650 5 P 1 5 10 Q 1000 (14) W1 W3 G 1 9 1 W2 W4 6 9 7 8 1 3B 6 3A 4 39 ) 2 1 ( 0 0 7 1 429 10 6 15 16 39 9 2 OD 772 850 5 5 700 (12) 10 1500 (11) ) 3 1 ( 0 0 0 1 10 Rys. 4. Agregat bezskraplaczowy przeznaczony do współpracy ze zdalnym skraplaczem: 1 – sprężarka, 2 – wymiennik wewnętrzny (parownik), 3A – wlot wody (urządzenie standardowe), 3B – wlot wody (urządzenie bez zespołu hydraulicznego), 4 – wylot wody z parownika, 5 – otwory do podnoszenia urządzenia, 6 – uchwyty do podnoszenia (mogą być zdemontowane po ustawieniu urządzenia), 7 – panel elektryczny, 8 – zasilanie elektryczne, 9 – obudowa dźwiękochłonna, 10 – zalecany odstęp inspekcyjny, 11 – minimalna odległość od strony szafy elektrycznej, 12 – minimalna odległość dla bezpiecznego przejścia, 13 – minimalna odległość dla obsługi, 14 – minimalna odległość dla połączeń wodnych, 15 – wyjście gazu, 16 – powrót cieczy Bezskraplaczowe agregaty przeznaczone do współpracy ze zdalnym skraplaczem Osiągane w tym wypadku wydajności ziębienia to ok. 500 kW dla układów wielosprężarkowych typu spiralnego z jednym lub dwoma obiegami chłodniczymi i 1500 kW dla sprężarek dwuśrubowych (z 2–3 niezależnymi obiegami chłodniczymi). 4. Opis techniczny standardowych agregatów chłodniczych Wykorzystywane czynniki robocze W przypadku agregatów wody ziębniczej wykorzystywanych na potrzeby klimatyzacji komfortu sto- suje się w zasadzie tylko trzy typy czynników chłodniczych. Są to: czynniki jednorodne R134a, miesza- niny zeotropowe R407C oraz blisko azeotropowe R410A. W katalogach światowych producentów są również dostępne agregaty pracujące na czynniku chłodniczym R22. Zakaz obrotu na terenie Europy 10 Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym powoduje, że nie można wprowadzać do sprzedaży nowych urządzeń napełnionych tym czynnikiem, a także należy go wycofywać z pracujących obecnie starszych urządzeń chłodniczych. Niestety na innych kontynentach zakaz taki nie obowiązuje i np. w Chinach sprzedawane są również nowe urzą- dzenia zawierające ten czynnik. Pomimo wielu zalet (np. wysoka jednostkowa wydajność chłodnicza) czynnik chłodniczy R22 ma wpływ na tworzenie się „dziury ozonowej” i z tego powodu nie powinien być już stosowany. Obecnie z uwagi na stosunkowo duży „poślizg temperaturowy” mieszaniny zeotropowej R407C częściej stosowany jest czynnik R410A – o korzystniejszych cechach. W przypadku rozszczelnienia instalacji freonowej wypełnionej nim mały „poślizg temperaturowy” powoduje, że jego ubytek może być łatwo uzupełniony. W przypadku mieszaniny R407C różne udziały objętościowe poszczególnych składników mieszaniny w określonej temperaturze pracy powodują konieczność całkowitego opróż- nienia i ponownego napełnienia instalacji. Jest bowiem wielce kłopotliwe ustalenie ilości ubytków po- szczególnych składników mieszaniny R407C. Z uwagi na bardzo korzystne parametry termodynamiczne czynnika chłodniczego R134a niektóre urządzenia większej mocy chłodniczej osiągają bardzo wysokie wartości współczynników efektywności energetycznej EER. W przypadku zastosowania tego rodzaju czynnika w agregacie chłodniczym stoso- wane są z reguły sprężarki typu śrubowego. Typy sprężarek W konstrukcjach agregatów chłodniczych wykorzystywane są sprężarki rotacyjne, spiralne (scroll) oraz śrubowe. Zastosowanie sprężarek tłokowych jest obecnie rozwiązaniem nieco „przestarzałym” i są one stosunkowo rzadko stosowane. Z kolei zalety sprężarek typu scroll sprawiają, że jest to roz- wiązanie najczęściej wykorzystywane w konstrukcjach najnowocześniejszych agregatów. Do zasadniczych wad sprężarek tłokowych, które przyczyniły się do rozpowszechnienia spręża- rek spiralnych, należą: duża liczba elementów ruchomych, wysokie tarcie, wahania ciśnienia czynni- ka chłodniczego w instalacji, duży hałas i wibracje, niska wydajność. Z kolei do wad sprężarek typu śrubowego można zaliczyć: zaawansowany technicznie cykl produkcyjny, konieczność zaangażowa- nia wykwalifikowanego serwisu, delikatna „mechanika” oraz wysokie koszty. Do zalet sprężarek scroll, które przyczyniły się do ich masowej produkcji i szerokiego zastosowania, należą: zredukowane wi- bracje i hałas, bezobsługowa praca, masowa produkcja (co wiąże się z najwyższą jakością) oraz ni- ska cena. Urządzenia o bardzo małej wydajności chłodniczej (do 10 kW) mogą być wyposażone w pojedyn- cze sprężarki rotacyjne lub scroll pracujące w jednym obiegu chłodniczym. Dla małych wydajności chłodniczych (od 10 do 100 kW) wykorzystywane są w wytwornicach wody lodowej pojedyncze bądź dwie sprężarki typu scroll pracujące w jednym lub dwóch obiegach chłodniczych. W urządzeniach średniej mocy (od 100 do 500 kW) stosowane są układy wielosprężarkowe (dwu-, cztero- i sześciosprę- żarkowe), jedno- i dwuobiegowe oparte na sprężarkach typu scroll (spiralnych). Urządzenia dużej (od 500 do 1000 kW) i bardzo dużej wydajności (od 1000 do 1500 kW) wyposażone są w cztery niezależne obiegi chłodnicze i układy sprężarek typu scroll o liczbie 8–12 w jednym agregacie chłodniczym. Agregaty chłodnicze ze sprężarkami śrubowymi (jedno- i dwuśrubowymi) są wykorzystywane w zakresie wydajności ziębienia od ok. 300 do 1500 kW. Przy czym już od najmniejszych wydajności stosowane są pojedyncze lub dwie sprężarki śrubowe, a przy większych mocach chłodniczych (powy- żej 1000 kW) – dwie lub trzy. Każda sprężarka śrubowa pracuje w jednym obiegu chłodniczym, zatem w agregatach chłodniczych z takimi sprężarkami występują dwa lub trzy obiegi chłodnicze. Zastosowanie układów wielosprężarkowych typu scroll przynosi wiele korzyści: wysoką efektyw- ność energetyczną przy częściowych obciążeniach cieplnych, niezawodność pracy (w momencie awa- rii pojedynczej sprężarki układ chłodniczy dalej pracuje, dostarczając częściową wydajność chłodniczą do systemu), a także ułatwienie prace serwisowych podczas awarii sprężarki (łatwiej wymienić sprężar- 11
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Nowoczesne urządzenia i systemy klimatyzacyjne - cz. 1: Agregaty wody ziębniczej jako pośrednie źródło chłodu w systemie klimatyzacyjnym
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: