Компрессор тепловой: Выбор компрессора для ТН

Содержание

Спиральный компрессор для тепловых насосов Sanyo (Panasonic) C-SBS120h48Q

Описание

   Спиральные компрессоры Sanyo / Panasonic имеют сферу применения в коммерческие морозильные установки, холодильные прилавки, оборудование для гастрономии, холодильные и морозильные камеры, промышленное оборудование, распределительные централи, фабрики холодильного оснащения, отдельные кондиционерные установки, кондиционерные коммерческие системы и многое другое холодильное оборудование, требующее использования высококачественных компрессоров, доступны модели, работающие с инверторами.

   Компрессоры SANYO / PANASONIC разрабатывались в Японии всемирно известной компанией SANYO Electric при поддержке Abusive Reliability Testing, для контроля процесса производства. В 1998 году производство размещено в Китае на заводе Dalian SANYO Compressor Co., Ltd. имеющем современное оборудование, включая станки с ЧПУ типа СNС, автоматизированные испытательные стенды, чистые помещения для проведения сборки и самые современные системы контроля качества. Каждый компрессор проходит заключительное тестирование, чтобы подтвердить достоверность многолетнего режима будущей эксплуатации. В настоящее время на двух заводах компании SANYO работают 1 600 служащих. Заводы занимают, приблизительно, 1 030 000 квадратных футов, и расположены в г. Далянь, Китай. Оба завода имеют сертификаты ISO 9001/ISO 14001/OHSAS 18001, а все компрессоры, экспортируемые в США, имеют разрешения UL/CUL и CE, а экспортируемые в Европу компрессоры имеют сертификаты VDE/TUV.

   Спиральный компрессор компании SANYO разработан с установленным эксцентриком и уплотнениями наконечника для осевой герметизации, результатом чего является минимальное просачивание газа и соответственно превосходная эффективность. Разделение всасывания газа от нагнетательной стороны понижает теплопередачу, и как результат улучшается эффективность. Недостаток всасывания и нагнетательный клапан значительно понижают звук спирального компрессора и уровень вибрации. Высокоэффективные политетрафторэтиленовые опорные подшипники уменьшают трение и увеличивают срок службы, обеспечивая надежную работу даже при снижении уровня масла в картере.

Особенности спирального компрессора SANYO:

Самый низкий уровень шума в мире

– Источники шума минимизированы — спирали SANYO имеют зафиксированное эксцентриковое ответвление, полностью устраняя контакт спирали в радиальном направлении, а также шум, генерируемый от контакта радиального прокручивания. Аксиальное уплотнение работает в соединении с уплотненными наконечниками из сульфида полиметиленовой смолы, которые значительно тише, нежели чугун, используемый на других спиралях

– Передача звука через оболочку значительно снижена — более толстая центральная оболочка, структурный глушитель выпуска, оптимизированный дизайн оболочки и сверхмощные швы и сварные соединения

– Воспроизводимый уровень звука на 5-8 децибелов (A) ниже, чем у похожих изделий на средневзвешенном уровне.

Превосходное качество

– Завод был разработан SANYO (Япония) в соответствии со строгими стандартами, включая TPM, документированные процедуры, операционные методы

– Очень устойчивый производственный процесс с логическим размещением. Брак после испытания приравниваются фактически к нулю

– Уровень потребительского брака <50 ppm.

Надежность, на весь срок службы

– Первоначальный компрессор разрабатывается в Японии, при поддержке Abusive Reliability Testing, для контроля процесса производства

– Строгий процесс рассмотрения заявлений клиента обеспечивает надежные системные проекты

– Безотказность за первый год <0.08 %

 

С 2011 года завод Dalian Sanyo Compressor Co Ltd производящий компрессоры SANYO стал частью компании Panasonic Group. В результате чего было изменено название завода на Panasonic Applications Compressors (Dalian) Co.Ltd. В настоящий момент поставки компрессоров осуществляются под новым брендом PANASONIC. И этот факт не означает какое-либо изменение в моделях продукта и их технических характеристиках. Изменения будут внесены лишь в таблички на компрессорах, где будет указываться новое имя бренда- Panasonic.

МодельC-SBS120h48Q EVI
ТехнологияПостоянная скорость
ПрименениеСредняя /высокая
Тепловой насосДа
ХладагентыR407C
Смещение cm355.70
HP3.5
Мощность с хладагентом R407C10.10 KW Температурные условия ARI
Первоначальное количество масла1700 ml
Подключение всасывающего трубопровода7/8”
Подключение разгрузочного шланга1/2”
Интенсивность работы
Интенсивность пуска (блокировка ротора)66 A
Максимальная интенсивность работы
Максимальная температура поверхности90°C
Максимальная температура окр. среды115°C
Максимальная температура обмотки115°C
Уровень звукового давления62 dB
Вес42 kg
Доливка масла1600 ml
Тип маслаFV68S
Тип охлаждения двигателяInyecci?n de vapor
Тип двигателя3-PH Induction Motor (3IR)
Тип защиты двигателяInterno
Скорость2900 rpm
Конструкция низкого давления1,60 M Pa
Конструкция высокого давления3,2 M Pa
Температура окружающей среды35°C

Спиральный компрессор для тепловых насосов Sanyo (Panasonic) C-SBS120h48Q

[contact-form-7 404 «Not Found»]

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора со спиральным компрессором, тепловой насос (до 38 кВт)

 

 Хладагент R410A

 Спиральный компрессор

 Охлаждение / нагрев

 Возможность низкошумного исполнения

 

Описание

Корпус 

Основание выполнено из окрашенной оцинкованной стали. Панели, изготовленные из оцинкованной стали, снаружи покрыты пластиковой (PVC) пленкой, смонтированы на алюминиевых профилях и обеспечивают устойчивость к атмосферным воздействиям. 

Компрессор 

Компрессор герметичный спирального типа с внутренней термозащитой. Поставляется заправленным маслом и с антивибрационными вставками. 

Водяной теплообменник 

Стандартное исполнение: пластинчатый испаритель, изготовленный из стали AISI 316, с дифференциальным реле давления. Снаружи покрыт тепловой изоляцией. 

Водоохлаждаемый конденсатор 

Представляет собой высокоэффективный пластинчатый конденсатор, изготовленный из нержавеющей стали AISI 316. 

Фреоновый контур 

Состоит из фильтра-осушителя, смотрового стекла с индикатором влажности, соленоидного вентиля, запорного вентиля на жидкостной линии, терморегулирующего вентиля с внешним уравниванием, реле защиты от высокого и низкого давления фреона. 

Блок управления 

Соответствует стандартам IEC 204-1/EN60204-1, укомплектован контакторами, защитой всех компонентов и блокировкой работы при открытой дверце щита. 

Контроллер 

Осуществляет автоматическое управление и защиту холодильной установки. Имеет возможность подключения к BMS (опция). 

Водяной контур (со встроенным гидромодулем) 

Включает в себя автоматический заправочный вентиль с манометром, водяной бак, предохранительный клапан, расширительный бак, водяной насос. 

Опции 

  • Виброизолирующие опоры резиновые 
  • Реле протока электромеханическое 
  • Манометры высокого и низкого давления хладагента 
  • Реле максимального и минимального напряжения 
  • Реле контроля правильности чередования фаз 
  • Нагреватель электрический предупреждения обмерзания 
  • Подогрев масла в картере компрессора 
  • Вентили запорные компрессора 
  • Плата часов 
  • Плата сетевого протокола ModBus 
  • Панель дистанционного управления с графическим дисплеем 
  • Регулятор давления конденсации (для артезианской воды) + байпасный соленоидный вентиль 
  • Испаритель NOFROST

Использование тепла, выделяемого компрессором

Вентиляция помещений компрессорных устройств должна производиться с учетом многочисленных техническим норм и стандартов, в частности в соответствии требованиям СНиП 41-01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Неравномерный температурный режим крайне негативно влияет на правильность показаний контрольно-измерительной аппаратуры, автоматические системы управления, противопожарное оборудование. Нормальный тепло- и воздухобмен в залах компрессорных станций является залогом долгосрочной и надежной эксплуатации оборудования, а также безопасностью здоровья обслуживающего персонала. Особенности устройства компрессионного оборудования создают весьма неоднородное распределение температуры в пространстве помещения где оно установлено. Например, в зимний период температура в рабочей зоне компрессорной установки может достигать 30-45°С, а летом более 60°С. Выбор системы вентиляции компрессорной определяется спецификой технологических процессов конкретного производства, а также климатическими условиями местности, в которой будет использоваться компрессорная установка.

Основными видами вентиляции компрессорной являются:

  • естественная аэрация;
  • искусственная аэрация.

Чаще всего в помещениях крупных промышленных компрессорных станций используются такие виды естественной аэрации как:

  • система с закрывающейся заслонкой;
  • система с прямым удалением тёплого воздуха;
  • система с аэрационным коробом.

Условия эффективной естественной аэрации:

  • большой внутренний объем помещения;
  • обеспечение поступления холодного воздуха на минимальной высоте от уровня пола помещения;
  • обеспечение выхода теплого воздуха на максимальной высоте от уровня пола.

Достоинством естественной аэрации является ее крайне низкая стоимость, но она не будет справляться, если мощность компрессора превышает 15кВт, при высоких или низких наружных температурах, при нарушении любого из условий.

Искусственная аэрация более предпочтительна для всех видов помещений, где расположены компрессорные установки, т.к. ее виды позволяют создать наиболее эффективный температурный режим в помещений.

Искусственная аэрация бывает следующих видов:

 

  1. система вытяжки с помощью вентилятора;
  2. система вентиляции с дополнительными вентиляторами или без них;
  3. система вентиляции с закрывающимися заслонками и дополнительными вентиляторами;
  4. система вентиляции с обогревом помещения.

Несомненно, для мобильных компрессионных станций наиболее оптимальным будет выбор системы искусственной вентиляции.

Искусственная аэрация с закрывающейся заслонкой

Принцип искусственной аэрации с использованием вентиляционного воздуховода

При искусственной аэрации с использованием вентиляционного воздуховода, он устанавливается на выходное отверстие для выхода теплого воздуха из компрессора. Для предотвращения передачи вибрации от компрессора к воздуховоду, между ними всегда устанавливается эластичный кожух.

Искусственная аэрация нескольких агрегатов

Те же принципы применимы для нескольких агрегатов. В этом случае, обратите особое внимание, чтобы потоки от различных агрегатов не смешивались. Один компрессор не должен нагревать другой! При необходимости проектируйте отдельную систему вентиляции и аэрации для каждого компрессора. Правила установки те же что и для описанных выше систем вентиляции и аэрации отдельных компрессоров.

Принцип искусственной аэрации с использованием вентилятора и аэрационного короба

При подведении потока воздуха через аэрационный короб вы должны расположить его настолько близко к всасывающему патрубку, насколько это возможно.

Принцип искусственной аэрации с использованием вентилятора

Также обратите внимание, что поток охлаждающего воздуха правильно направлен при использовании искусственной аэрации. Искусственная аэрация подчиняется тем же правилам, что и естественная: вход холодного воздуха должен располагаться внизу, около пола, выход тёплого воздуха – вблизи потолка помещения, в котором расположен компрессор. В этом случае, также, компрессор располагается в пределах воображаемой  линии движения потока воздуха. При температурах ниже +2°С отверстие для входа аэрационного воздуха должно иметь возможность закрываться заслонкой.

Естественная аэрация с прямым удалением теплого воздуха

Если вы хотите предотвратить любые превышения температур в компрессорном помещении, вы должны принудительно удалять тёплый воздух. Во избежание «короткого замыкания» между потоками холодного и тёплого воздуха правильно направляйте эти потоки.

Естественная аэрация с закрывающейся заслонкой

СЕПАРАТОРЫ ВОДА-МАСЛО

Главная / СЕПАРАТОРЫ ВОДА-МАСЛО

ЗАПРОС НА СЕПАРАТОРЫ ВОДА-МАСЛО


 

 

 

 

WOS серия

 

WOS водо-масляные сепараторы разработаны для удаления смазочного масла из систем сжатого воздуха. WOS водо-масляные сепараторы имеют широкое применение.

 

Для неуказанных областей применения свяжитесь с производителем или вашим поставщиком.

 

Преимущества:
  • Не требует сложной калибровки.

  • Простая установка.

  • Совместим с любым типом конденсатоотводчика.

  • Применим для любого типа масла.

  • Унос масла меньше чем 10 ppm.

  • Простое обслуживание.

  • Не требует накопителя конденсата (следовательно отсутствует накопление бактерий).

  • Компактный дизайн.

  • Поставка включает емкость для отбора проб и тестовые полоски.

 

 

 Блок подготовки конденсата OMI ECOTRON имеет запатентованную 2-х ступенчатую систему фильтрации, адсорбирующую остаточное количество любого типа масла и эмульсии. Масло удерживается в сепараторе, а очищенный конденсат, не требующий дополнительной обработки, сливается в специально подготовленную тару или канализацию. 
OMI ECOTRON имеет несколько вариантов слива конденсата: ручной, электронный и по таймеру. Электронный индикатор сигнализируют оператору, когда фильтрующий элемент должен быть заменен.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Принцип работы системы заключается в 2-х этапной фильтрации через 2 различных фильтра. Через входное соединение конденсат поступает в камеру сброса давления (1), где крупные частицы задерживаются фильтром (2), а остаточный воздух выводится через карбоновый фильтр, уничтожающий запахи (3).

Далее смесь воды и масла под действием силы тяжести попадает в первый фильтр (4), который, благодаря своим свойствам, задерживает только масло, а вода проходит вторую ступень фильтрации, где фильтр с наполнителем из активированного угля (5) адсорбирует все оставшиеся частицы масла перед сбросом чистой воды через выходной штуцер.

Электронный индикатор (6), расположенный рядом с первым фильтром (4), показывает степень эффективности его работы. Когда фильтр полностью заполнен, на индикаторе (7) загорается лампочка ALARM — сигнал о необходимости его замены.

СТАНДАРТНЫЕ УСЛОВИЯ РАБОТЫ:
  • Температура окружающей среды: 25°C

  • Относительная влажность: 60%

  • Рабочее давление: атмосферное давление

ПРЕИМУЩЕСТВА:
  • совместимость с любыми типами компрессоров и конденсатоотводчиков;

  • обработка и отделение любых масел и эмульсий;

  • отсутствие необходимости в применении корректирующих коэффициентов (кроме значений температуры/влажности): одинаковая производительность для любых типов компрессоров и всех типов масел;

  • компактные размеры;

  • не требует сложной калибровки;

  • отсутствие накопительных емкостей, исключающие застой воды и рост бактерий;

  • простота установки, обслуживания, легкая замена фильтра.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ:

Корректирующие коэффициенты необходимы для различных значений температуры и относительной влажности

Температура,°C — Влажность, %  10°C — 50% 18°C — 55% 25°C — 60% 35°C — 70%
Коэффициент 2 1,5 1 0,45

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

4043301511

Электродвигатель 1LE1002-1DA33-4JA4-Z фланец IE1

Electric motor 1LE1002-1DA33-4JA4-Z фланец IE1

4043601501

 

Электродвигатель 1LE1002-1DA33-4JA4-Z 400VD/690VY 15kW IE1

Electric motor 1LE1002-1DA33-4JA4-Z 400VD/690VY 15kW IE1

 

4043303018

 

Электродвигатель 1LE1501-2AA43-4JA4-Z

Electric motor 1LE1501-2AA43-4JA4-Z

 

4043303017

 

Электродвигатель 1LE1501-2AA43-4JA4-Z

Electric motor 1LE1501-2AA43-4JA4-Z

 

4043303719

 

Электродвигатель 1LE1501-2AA53-4JA4-Z

Electric motor 1LE1501-2AA53-4JA4-Z

 

4043204508

 

Электродвигатель 1LE1501-2BA23-4AA4-Z

Electric motor 1LE1501-2BA23-4AA4-Z

 

4043304515

 

Электродвигатель 1LE1501-2BA23-4JA4-Z

Electric motor 1LE1501-2BA23-4JA4-Z

 

4043205508

 

Электродвигатель 1LE1501-2CA23-4AA4-Z

Electric motor 1LE1501-2CA23-4AA4-Z

 

4043305512

 

Электродвигатель 1LE1501-2CA23-4JA4-Z

Electric motor 1LE1501-2CA23-4JA4-Z

 

4043207510

 

Электродвигатель 1LE1501-2DA03-4AB4-Z

Electric motor 1LE1501-2DA03-4AB4-Z

 

4043309013

 

Электродвигатель 1LE1501-2DA23-4JB4-Z

Electric motor 1LE1501-2DA23-4JB4-Z

 

4043403008

 

Электродвигатель 1LE1501-2АА43-4JA4-Z 2вала

Electric motor 1LE1501-2АА43-4JA4-Z 2вала

 

4043403709

 

Электродвигатель 1LE1501-2АА53-4JA4-Z 2вала

Electric motor 1LE1501-2АА53-4JA4-Z 2вала

 

4043301816

 

Электродвигатель 1LE1502-1DA43-4JA4-Z

Electric motor 1LE1502-1DA43-4JA4-Z

 

4043302216

 

Электродвигатель 1LЕ1501-1ЕА23-4JA4-Z

Electric motor 1LЕ1501-1ЕА23-4JA4-Z

 

4042300300

 

Электродвигатель АIS100L2-У3-380-50 IM2081 К31ААА Э IE1

Electric motor АIS100L2-У3-380-50 IM2081 К31ААА Э IE1

 

4042300402

 

Электродвигатель АИР100S2 У3 380 60IM2181К31Е-ААА

Electric motor АИР100S2 У3 380 60IM2181К31Е-ААА

4042300400

 

Электродвигатель АИР100S2-У3-380-50IM2081К31Е-ААА IE1

Electric motor АИР100S2-У3-380-50IM2081К31Е-ААА IE1

4042300700

 

Электродвигатель АИР112М2- У3-380-50 IM2081К-31Е-ААА IE1

Electric motor АИР112М2- У3-380-50 IM2081К-31Е-ААА IE1

4042507501

 

Электродвигатель АИР112М2-У3-380-50 IM3041

Electric motor АИР112М2-У3-380-50 IM3041

4042300500

 

Электродвигатель АИР100L2-У3-380-50IМ2081-Р. К.В.К31Е-ААА

Electric motor АИР100L2-У3-380-50IМ2081-Р. К.В.К31Е-ААА

4042101100

 

Электродвигатель АИР132М2-У3-380-50IM1081-Р.К.В.К31Е-ААА

Electric motor АИР132М2-У3-380-50IM1081-Р.К.В.К31Е-ААА

Многотемпературный тепловой насос с каскадным включением компрессоров Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Multi-Temperature Heat Pump with Cascade Compressor Connection Sit M.L.1, Starikov A.V.2, Zhuravleov A.A.1, Timchenko D.V.1

Institute of Power Engineering of the Academy of Sciences of Moldova1, Kishinau, Republic

of Moldova

Samara State Technical University2, Samara, Russian Federation

Abstract. The object of the study is a multifunctional heat pump with several evaporators and condensers designed for simultaneous provision of technological processes with heat and cold. The aim of the work is the development and study of the scheme for this type of heat pumps, which ensures minimum irreversibility in the «compressor-gas coolers» chain, without the use of adjustable ejectors installed after evaporators and used as flow mixers. The obtained technical solution ensures the stabilization of the heat pump coefficient of performance (COP) and prescribed thermal regimes of heat exchangers at a variable flow rate of the refrigerant. The novelty of the elaboration is inclusion a compressor of the first stage with a serially connected intermediate heat exchanger and a control valve that are located before the compressor inlet of the second stage of the heat pump, which allows to establish a rational pressure after the first stage of the compressors. A scheme is proposed for regulating the temperature at the inlet of the first stage compressors by regulating the flow through the primary circuits of the recuperative heat exchangers. The first stage compressor control system allows providing the required modes of operation of the heat pump. It is established, because of the exergetic analysis of the sections of the hydraulic circuit of heat pump located between the evaporators and gas coolers that the reduction of irreversible losses in the heat pump is ensured due to the optimal choice of the superheat value of the gas after the evaporators.

Keywords: heat pump, simulation, control system, flow rate control, compressor, irreversibility.

Pompa de caldura cu multi-temperaturi cu conexiune a compresoarelor in cascada §it M.L.1, Staricov A.V.2, Juravliov A.A.1, Timcenco D.V.1

1Institutul de Energetica al Academiei de §tiinte a Moldovei, Republica Moldova, Chi§inau, 2Universitatea tehnica de Stat din Samara, or. Samara, Federatia Rusa Rezumat. Obiectul acestui studiu este pompa de caldura (PC) multifunctionala, cu mai multe vaporizatoare §i condensatoare, destinata pentru a asigura producerea simultana a caldurii §i frigului.ionarea prescrisa a PC. Rezultatele analizei exergetice a schemei PC amplasata intre vaporizatoarele §i racitoarele de gaz, demonstreaza efectul de reducere a pierderilor ireversibile in pompa de caldura, care sunt asigurate de alegerea optimala a valorii de supraincalzire a gazului dupa vaporizatoare.

Cuvinte-cheie: pompa de caldura, model matematic, simulare, sistemul de dirijare, presiune, compresor.

Многотемпературный тепловой насос с каскадным включением компрессоров Шит М.Л.1, Стариков А.В.2, Журавлев А.А.1, Тимченко Д.В.1

1 Институт энергетики АН Молдовы1, Кишинев, Республика Молдова 2Самарский Государственный Технический Университет, г. Самара, Российская Федерация Аннотация. Объектом исследования является многофункциональный тепловой насос (ТН) с несколькими испарителями и конденсаторами, предназначенный для одновременного обеспечения технологических процессов теплом и холодом. Целью работы является разработка и исследование схемы для исследуемого типа тепловых насосов, в которой обеспечивается минимальная необратимость в цепи «компрессоры — газоохладители», без использования регулируемых эжекторов, включенных за испарителями и применяемых в качестве смесителей потоков. Полученное техническое решение обеспечивает стабилизацию СОР теплового насоса и режимов теплообменников при переменном расходе хладагента. Новизна работы заключается во включении компрессора первой ступени

компрессора с последовательно включенным промежуточным теплообменником и регулирующим клапаном, которые расположены между объединенными выходами испарителей и входом компрессора второй ступени теплового насоса, что позволяет установить рациональное давление после первой ступени компрессоров. Предложена схема для регулирования температуры на входе в компрессоры первой ступени путем регулирования расхода через первичные контуры рекуперативных теплообменников теплового насоса. Следящая система, использующая частотный способ управления электроприводом компрессора первой ступени и обеспечивающая одинаковую производительность компрессоров первой и второй ступеней, позволяет обеспечить требуемые режимы работы теплового насоса. В результате эксергетического анализа участков гидравлической схемы ТН, расположенных между испарителями и газоохладителями, установлено, что снижение необратимых потерь в тепловом насосе обеспечивается за счет оптимального выбора величины перегрева газа после испарителей. Ключевые слова: тепловой насос, математическая модель, система управления, давление, регулирующий клапан.

_Таблица 1. Условные обозначения.

Наименование Описание обозначения Наименование Описание обозначения

Vi Скорость потока через первый конденсатор, м/с. Рг Статическое давление потока в г — м канале, МПа.

V2 Скорость потока через первый конденсатор, м/с. Температура потока в г — м канале, оС.

Gi Массовый расход потока через первый конденсатор, кг/с. Р Плотность хладагента в цепи первого конденсатора кг/м3.

G2 Массовый расход потока через второй конденсатор, кг/с. Р2 Плотность хладагента в цепи второго конденсатора, кг/м3.

Vel Электрический кпд компрессора. т 10 Температура окружающей среды, оК.

f Частота, Гц Объемный кпд компрессора.

Vcy Объем цилиндра, м3. рзис Плотно пара у всасывающего патрубка компрессора

min Удельная работа компрессора, кДж/кг-1 Теоретическая работа компрессора, компрессора, кДж/кг-1.

s Удельная энтропия, кДж кг-1 К-1 и Удельная энтальпия, кДж кг-1 К-1

Введение

В пищевой, химической промышленности, (например, молочной,

мясоперерабатывающей, винодельческой), в сельском хозяйстве широко применяются процессы, где производится обработка продукции теплом и холодом на разных температурных уровнях.

Многотемпературным промышленным тепловым насосам, предназначенным для обработки продуктов теплом и холодом на нескольких температурных уровнях, посвящена обширная литература, для чего достаточно упомянуть литературный обзор, включающий в себя более 70 источников информации [1]. В работе реферируются тепловые насосы со многоступенчатыми компрессорами. Вопросам создания тепловых насосов, в которых рассмотрены схемы включения эжекторов между испарителями с целью повышения СОР тепловых насосов посвящены работы [2,3]. Статья [4]

описывает тепловой насос с несколькими конденсаторами, но работающими при разных расходах хладагента при одинаковом давлении и при постоянных нагрузках испарителей.

В данной работе рассматривается многофункциональный тепловой насос, где используются два конденсатора и три испарителя, работающие при разных давлениях и с двумя компрессорами, входы которых связаны с одними и теми же испарителями, а выходы с разными конденсаторами и работающими при переменной тепловой нагрузке. Для такого случая использование эжекторов [2,3] недостаточно эффективно, так как при этом давление на входах компрессоров при использовании диоксида углерода (природного безопасного хладагента) повышается всего на 6% по сравнению с использованием статических смесителей, включенных на выходах испарителей. В рассматриваемой схеме важно определить

давление первой ступени компрессоров, исходя из условия минимума деструкции эксергии в цепи аппаратов — компонентов теплового насоса 2,3,4,5,6,7,8,9,12.

Объект исследований

Целью настоящей работы является разработка схемы теплового насоса, предназначенного для обработки пищевых продуктов теплом и холодом на нескольких температурных уровнях.

Основным требованием является обеспечить работу при переменной тепловой нагрузке, определение давления нагнетания первой ступени компрессоров, при котором обеспечивается максимальное значение СОР теплового насоса, оценка пульсаций давления компрессора при управлении от электропривода с частотным регулированием.

Рассмотрим схему многофункционального теплового насоса с несколькими испарителями (изображенными в виде одного блока) 1, рекуперативных теплообменников 2 и 3, обеспечивающих рациональную температуру всасывания группы

компрессоров первой ступени 4, регулирующего клапана 5, устанавливающего давление на выходе компрессора 4 компрессоров второй ступени 6 и 7, конденсаторов 8 и 9, регулирующих клапанов 10, 11 (рис.1), промежуточного газоохладителя 12.

Регулирующие клапаны 13 и 14 предназначены для регулирования режима работы компрессора первой ступени путем регулирования положений точек 2 и 3 на схеме рис.2.

Возможна также схема, где вторичные цепи теплообменников 2 и 3 соединены параллельно.

Красными цифрами на рис.1 показаны точки схемы, отраженные на рис.2.

В этой схеме надо выбрать рациональное давление компрессора нагнетания

компрессора первой ступени и оценить качество работы САУ расходом хладагента компрессора 2 в зависимости от сигналов заданий расходов компрессорам 6 и 7 в соответствующих САУ этими

компрессорами.

Условие оптимального выбора давления всасывания компрессора 4 состоит в том, чтобы при заданном КПД компрессора 4 и заданном давлении нагнетания и температуре газа после этого компрессора обеспечить

температуру и давление нагнетания компрессоров 6 и 7, при котором будет обеспечен требуемый температурный режим в конденсаторах 8 и 9.

Термодинамический анализ компрессорно-конденсаторного блока теплового насоса

Диаграмма «давление — энтальпия» теплового насоса при некоторых упрощениях приведена на рис. 2.

насоса.

При построении диаграммы делают следующие допущения для упрощения анализа: теплоотдачей во внешнюю среду пренебрегают, процесс компримирования адиабатический и не идеальный изоэнтропический, испарение, конденсация и промежуточное охлаждение — изобарические процессы, на выходе испарителя — пар насыщенный, процесс дросселирования изоэнтальпический.

Энергетический баланс в рекуперативных теплообменниках 2 (в теплообменнике 3 -аналогично):

G8-9′(h8 » ¿9 ) = G2 ‘(( » h3 )

(1)

Wl2 = W4 = h5 — h5 + T0 ‘ (h5 — h5 )•

(2)

где, Gy_j, h(j) — расходы хладагента в цепях i, j, h( j) _ энтальпии в

соответствующих точках схемы (рис.2).

Расчет необратимостей в элементах теплового насоса

Необратимость [4] — это количество энергии, которое не производит полезной работы (по отношению к состоянию теплового равновесия (состоянию

окружающей среды)), вычисленное для каждого из компонентов теплового насоса. Состояние теплового равновесия

(температура окружающей среды) характеризуется следующими показателями: T0 = 287.15 K и P0 = 1 bar.

Необратимости рассчитываются для следующих элементов теплового насоса: компрессоров, теплообменника для охлаждения газа после компрессоров первой ступени, регулирующего клапана после компрессоров первой ступени.

Рис.2. P-H диаграмма цикла теплового насоса с несколькими испарителями и конденсаторами.

Эксергетический анализ выполняется согласно методикам [7-10], когда деструкция эксергии вычисляется как разность между эксергией топлива и эксергией продукта при этом потерями эксергии из-за теплоотдачи в окружающую среду пренебрегаем.

Необратимость компрессоров:

‘comp = T0 iS7 » S5 ) + T0 iS6 » S5 ). (1)

Необратимость промежуточного

охладителя 12:

Необратимость газоохладителей, поз 6 и 7.

¥8 = ¥7 «¥10 = К7 » К10 + Т0 » К10 ). (3)

¥9 = ¥б «¥8 = К6 » К8 + Т0 ‘(б » К ). (4)

Необратимость в рекуперативном теплообменнике 2(в 3 аналогично).

i 2 = T0 ‘((5 2 — S8 )-(9 — S1 ))

(5)

Из рассмотрения графического изображения ломаной линии 3,4,5,6,7 следует, что минимальная необратимость в тепловом насосе обеспечивается при минимальном значении необратимости промежуточного газоохладителя 12 и при выполнении условий минимальной необратимости в газоохладителях 6 и 7 (при условии технико-экономической

реализуемости их конструкций).

Пунктирной линией и цифрами с индексами показаны точки цикла при минимальной деструкции эксергии в рассматриваемой цепи аппаратов. При этом линия 3 -5 -6-7 (рис.2) является адиабатой.

Математическая модель компрессора с регулируемым электроприводом как объекта управления в системе регулирования расхода хладагента

Известна динамическая модель турбокомпрессора, описанная в [13] в которой турбокомпрессор описывается инерционным звеном первого порядка, с несколькими входами. Похожую модель имеет тепловой насос с газовым приводом компрессора. Модели поршневых

компрессоров рассматривались в работах [1821]. В [18] рассмотрена динамическая модель поршневого компрессора с кривошипно-шатунным механизмом. В работе анализируются пульсации, возникающие при работе компрессора из-за не идеальности конструкции клапанов. Отмечается, что частота пульсаций на выходе намного выше пульсаций на входе и что пульсации давления на выходе имеют импульсный характер. В [19] рассмотрена зависимость момента однопоршневого компрессора от времени и показано, что зависимость этого момента от

РКОБЬЕМЕЬЕ ЕМЕЯОЕТГСП КЕОЮМТЛБЕ 2(34) 2017 ТЕКМОЕКЕКОЕТЮЛ

времени представляет собой сумму синусоид от углов поворота вала приводного электродвигателя. В [22] получена математическая модель асинхронного электродвигателя, как объекта управления системы частотного управления.юёт) — зависимость момента сопротивления электропривода с поршневым компрессором от

скорости вращения вала электропривода, Wdu — передаточная функция компрессора с электроприводом по управляющему воздействию, — передаточная функция компрессора с электроприводом по

возмущающему воздействию Рис.3. Модель динамики поршневого компрессора с электроприводом.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ КОМПРЕССОРА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ КАСКАДА

Целью создания системы является обеспечение первой ступенью каскада компрессоров 4 расхода, равного сумме расходов компрессоров 6 и 7 (рис.1). Рассмотрим, как будет обеспечиваться работа первой ступени при использовании алгоритма управления (5) и ПИД — регулятора. Работа системы сопровождается рядом возмущений:

из-за изменения падения давления на вентилях в зависимости от расхода через них, из-за изменений производительности двух компрессоров, из-за изменения плотности и энтальпии хладагента. Объемные

компрессоры (например, винтовые, поршневые, ротационные, спиральные) относятся к устройствам с постоянным крутящим моментом, что означает, что крутящее усилие, необходимое для поворота вала, постоянно, то есть не зависит от скорости вращения.

I=1

РКОБЬЕМЕЬЕ ЕМЕЯОЕТГСП КЕОЮМТЛЬЕ 2(34) 2017 ТЕКМОЕМЕКОЕТТСЛ

В [20] исследована адаптивная система управления на базе вентильного -индукторного электропривода для компрессоров малых холодильных установок, и выбран вид обратных связей по угловой скорости привода в виде

дифференцирующего и инерционного звена первого порядка. Как показано в [5] анализ полученной экспериментальным путем нагрузочной характеристики двухцилиндрового компрессора показал, что пульсации момента плавно возрастают при уменьшении частоты вращения до 15 рад/с, при дальнейшем уменьшении частоты вращения пульсации резко возрастают. При регулировании изменением частоты вращения привода компрессора необходимо выполнять регулирование в области частот, превышающих критическую, равную 15 рад/с

[5].

Таким образом, очевидно, что законы регулирования производительности

компрессоров должны учитывать и тип компрессора.

Получение передаточной функции асинхронного двигателя (АД), отражающей электромагнитные и механические переходные процессы при частотном регулировании, возможно только в узком диапазоне скоростей из-за существенных нелинейностей, связанных с преобразованием управляющего сигнала в частоту напряжения, питающего электродвигатель.

Передаточная функция АД типа 4А13286У3 по управлению имеет вид[19].

Уь (р) =

ю( р) и>0( р)

кл ((клир +1) (ТаР +1)( P2 + 2^р +1)’

(6)

где,

ки = 1;T1 = 0,0082 с; Та = 0,0076 с; Tk = 0,0034 = 0,1024. Передаточная функция этого же двигателя по возмущающему воздействию [19], имеет вид:

k1 =»0,019 рад/сНм; Ь0 = 0,0014с2;Ь1 = 0,264с; а0 = 8,865-10-8 с3;а1 = 1,666-10″4 с2;а2 = 0,0082 с.

В качестве регулятора может быть использован частотный преобразователь с ПИД — регулятором, в качестве датчика расхода газа 8 — массовый расходомер.

Объект управления, компрессор с частотно управляемым электроприводом представляет собой нелинейный (из-за нелинейных свойств электропривода и компрессора) периодический (из-за периодических пульсаций, создаваемых компрессором) объект управления.

К

GZD- заданное значение производительности компрессора, G — текущее значение

производительности компрессора, С — регулятор, СО — управляемый объект (рис.3), 8 — датчики расхода газа после компрессоров второй ступени, К — компенсатор инерционности массового расходомера — пропороционально-дифференци-рующее звено.

Рис.4 Структурная схема системы управления компрессором первой ступени.

В качестве передаточной функции датчика расхода принято инерционное звено первого порядка:

У (p) =

где, к1 = 1; Т1 = 0,1 с.

к,

ТР +1

(8)

Мы рассмотрели только самый простой случай, применив ПИД — регулятор. В результате моделирования системы в среде Ма1;1аЬ-81шиНпк установлено, что переходный процесс при выбранных значениях параметров объекта и регулятора -апериодический (рис. (р) а0 р + а1 р + а2 р +1

где,

120r

100

и

n 80

(1

< >

Р n 60

и

Я

Si 40

< >

>

20

0

0

1.5 ВРЕМЯ

Рис.5 График переходного процесса электропривода компрессора при

скачкообразном задающем воздействии.

Как видно из рассмотрения графика (рис.5) -переходный процесс имеет апериодический характер, время переходного процесса не более 0,5 с., что вполне удовлетворяет требованиям слежения за расходом компрессоров второй ступени, учитывая, что постоянная времени газоохладителей по каналу «расход хладагента — температура на выходе» составляет 10-20 с.

ВЫВОДЫ

1. Схема, в которой включение компрессора первой ступени с последовательно включенным промежуточным теплообменником и регулирующим клапаном, которые расположены между объединенными выходами испарителей с низким давлением и входом основного компрессора теплового насоса, позволяет установить рациональное давление после первой ступени компрессоров.

2. Регулирование температуры на входе в компрессоры первой ступени путем изменения расхода через первичные контуры рекуперативных теплообменников теплового насоса обеспечивает минимум необратимости в контуре теплового насоса.

3. Следящая система с частотным электроприводом, обеспечивающая одинаковую производительность компрессоров первой и второй ступеней, позволяет осуществить требуемые режимы работы теплового насоса. Сглаживание возмущений с частотой равной или большей частоты сети невозможно из-за высокой инерционности электродвигателя.

4. В результате эксергетического анализа участков гидравлической схемы ТН, расположенных между испарителями и газоохладителями, установлено, что снижение необратимых потерь в тепловом насосе обеспечивается за счет оптимального выбора величины перегрева газа после испарителей.

Литература (References)

[1] Arpagaus C., Bless F., Schiffmann J., Bertsch S.S. Multi-temperature heat pumps. A literature review. International Journal of Refrigeration 69

(2016) 437-465.

[2] Kairouani L., Elakhdar V., Nehdi E., Bouaziz N. Use of ejectors in a multi-evaporator refrigeration system for performance enhancement. International Journal of Refrigeration 32 (2009) 1173 — 1185.

[3] Yan Huaxia., Chan Ming In., Deng Shiming Operating characteristics of a three-evaporator air conditioning (TEAC) system. Applied Thermal Engineering 103 (2016) 883-891.

[4] Sarkar Jahar Performance analyses of novel two-phase ejector multi-evaporator refrigeration systems. Applied Thermal Engineering 110

(2017) 1635-1642.

[5] Jiang S., Wang S., Jin X., Zhang T. A general model for two-stage vapor compression heat pump systems. International Journal of Refrigeration 51(2015), pp.88-102.

[6] Industrial Heat Pumps for Low-Temperature Heat Recovery. Industrial Services Factsheet, May 2009. http://www.energy.wsu.edu/Documents/IndustSe rvFactsheet-HeatPumps-May%2009.pdf (accessed 20.04.2017).

[7] Sarkar J., Bhattacharyya S., Ram Gopal M. Optimization of transcritical CO2 heat pump cycle for simultaneous cooling and heating applications. International Journal of Refrigeration 27(2004) pp. 830-838.

[8] Eraz Ahammed Md., Bhattacharyya S., Ramgopal M. Thermodynamic design and simulation of a CO2 based transcritical vapour compression refrigeration system with an ejector. Journal of Refrigeration 34(2011),

[9] Agraval N., Sarkar J., Bhattacharyya S. Thermodynamical analysis and optimization of a novel two-stage transcritical N2O cycle. International Journal of Refrigeration 45(2014), 177-188.

[10] Bhattacharyya S., Bose S., Sarkar J. Exergy maximization of cascade refrigeration cycles and its numerical verification for a transcritical CO2-C3H8 system. Journal of Refrigeration 30(2017), 624-632.

0.5

2

3

[11] Salazar M., Mendes F. PID control for a singlestage transcritical CO2 refrigeration cycle. Applied Thermal Engineering 67 (2014) pp.429438.

[12] Anvari S., Saray R.K., Bahlouli K. Conventional and advanced exergetic and exergoeconomic analyses applied to a tri-generation cycle for heat, cold and power production. Energy, (91) 2015, pp.925-939.

[13]Beghi A., Cecchinato L., Rampazzo M. On-line, auto-tuning control of Electronic Expansion Valves. International Journal of Refrigeration, (34)2011, pp.1151-161.

[14] Krutov V.M., Danilov P.K., Kuzimik P.K. Osnovy teorii avtomaticheskogo regulirovanis. [Fundamentals of the theory of automatic control]. M., 1984.

[15] Misgeld B. J.E., Kramer M., Leonhardt S. Multivariable friction compensation control for a variable stiffness actuator. Control Engineering Practice 58(2017)298-306.

[16] Carra S., Karim M.N. Comprehensive methodology for detection and diagnosis of oscillatory control loops. Control Engineering Practice 17(2009)939-956.

[17]Marques — Nicolasco A., Huicochea A., Torres-Merino J., Siqueiros J., Hernández J.A. Thermodynamic analysis into a heat exchanger for absorbtion at high temperatures. Applied Thermal Engineering 103 (2016) 1014-1021.

[18] Srinivas M.N., Padmanbhan Chandramoili «Computationally efficient model for refrigeration compressor gas dynamics». International Journal of Refrigeration 25(2002) pp. 1083-1092.

[19]Bukaros A.Iu., Bukaros V.N., Onishchenko O.A. Modelirovanie momenta soprotivlenia

Сведения об авторах.

Шит Михаил Львович — к.т.н., в.н.с., доцент-исследователь лаборатории «Энергетической эффективности и возобновляемых источников энергии». Область научных интересов: тепловые насосы, автоматическое управление технологическими процессами в энер-гетике, E-mail: [email protected]

Журавлев Анатолий Александрович — к.т.н., в.н.с. лаборатории «Энергетической эффективности и возобновляемых источников энергии» института энергетики АНМ. Область научных интересов: микропроцессорные системы управления. E-mail: [email protected]

odnoporshnevogo compresora sudovoi holodilinoi ustanovki. [Simulation of the moment of resistance of a single-piston compressor of a ship refrigerating plant]. Tehnologicheskii audit i rezervi proizvodstva — Technological audit and production reserves, 2015, no 4/1(24), pp. 46-51. (in Russian).

[20] Karpovich O.Ia., Onishchenko O.A. Ventil’no -inductornii elektroprivod s adaptivnoi sistemoi upravlenia dlia kompressorov malih holodilinih ustanovok. [Switched — reluctance drive with adaptive control system for small refrigeration compressors plants]. Electromehanichni i energozberigaiuchi systemy — Electromechanical and energy saving systems, no.3(19) 2012, pp.150-152.(in Russian).

[21] Perekrest A.K., Iatsenko A.N. Nagruzochnaia harakteristika porshnevogo kompressora. [Load characteristic of a reciprocating compressor]. Visnik Kremenchutisikogo Natsionalinogo Universitetu — Bulletin of the Kremenchuk National University, no 4-1(39), 2006, pp.57-59. (In Russian).

[22] Starikov A.V. Linearizovannaia matematicheskaia modeli asinhronnogo elektrodvigatelia kak obiekta sistemi chastotnogo upravlenia. [Linearized mathematical model of induction motor as the frequency control system object]. Vestnik Samarskogo gos. Tehn. Universiteta — Proceedings of the Samara State Technical University, series of Physical and Math. Sciences, V.16, 2002, pp. 175-180., http ://www.mathnet.ru/php/archive .phtml?wshow =paper&irnid=vsgtu&paperid=117&option lang =rus (in Russian), accessed 07.08.2017

Стариков Александр Владимирович — заведующий кафедрой «Электропривод и промышленная автоматика», доктор технических наук. Область научных интересов: Многодвигательный электропривод сложных электромеханических систем, электромагнитный подвес (левитация) подвижных частей электрических машин. E-mail: [email protected] Тимченко Дмитрий Викторович

— ведущий инженер — программист Института энергетики АН Молдовы. Область научных интересов: автоматическое управление технологическими процессами в энергетике, E-mail: [email protected]

Компрессоры Bitzer | Холод-проект — Проектирование Холодильных Систем

В статье приведены технические характеристики и описание особенностей компрессора Bitzer 4NE-20.F4Y-40S, входящего в состав теплового насоса грунт-воздух (принцип действия и особенности применения этого типа описаны в предыдущих статьях цикла о данном оборудовании). Читать далее →

На рисунке 4.2 показана система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) коттеджа, основными элементами которой являются центральный секционный кондиционер, а также Читать далее →

Для изучения данного типа рассмотрим пример теплового насоса с системой отбора тепла от грунта закрытого типа (т.е. хладоноситель циркулирует в закрытом контуре, таким образом, совершая отбор низкопотенциального тепла) и горизонтальным грунтовым коллектором.

Грунт, как известно, является наиболее универсальным источником рассеянного (низкопотенциального) тепла, т.к. Читать далее →

В статье рассмотрим пример теплового насоса с системой отбора низкопотенциального тепла открытого типа. Хладоносителем (т.е. средой, которая охлаждается, чтобы отдать свое тепло), является грунтовая вода, поступающая в испаритель теплового насоса непосредственно из скважины. Читать далее →

В статье приведены технические характеристики основного оборудования, входящего в состав теплового насоса из предыдущей статьи цикла. Напомним, что основными элементами установки являются компрессор поршневой полугерметичный Bitzer 6JE-33Y-40P серии Ecoline, конденсатор кожухотрубный Bitzer K1353T, испаритель пластинчатый Danfoss EnFusion™ B3-052-90. Читать далее →

  В установках данного типа отбор низкопотенциальной тепловой энергии осуществляется из водоемов. Непосредственно теплосъем выполняется путем укладки коллектора, представляющего собой систему пластиковых трубопроводов. Укладка осуществляется Читать далее →

Основным показателем оценки эффективности работы теплового насоса является коэффициент трансформации COP (англ. COP — сокр. от coefficient of performance). Также в переводе встречаются термины коэффициент преобразования теплоты, коэффициент эффективности.

Коэффициент СОР определяется отношением между теплопроизводительностью и потребляемой мощностью: Читать далее →

Тепловой насос – это установка для передачи тепловой энергии от источника низкопотенциального тепла к объекту обогрева.

Перенос низкопотенциального тепла и его “преобразование” до “нужного” температурного режима осуществляются по принципу холодильной машины. Читать далее →

Ниже приведены тезисы из пояснительной записки и образцы конструкторской документации, разработанной в рамках технического проекта агрегата компрессорно-конденсаторного ККА-24-В, охлаждаемого водой.

Условное обозначение агрегата – ККА-Q-В,

где Читать далее →

Холодильные установки группы продовольственных кладовых для хранения колбасных, ветчинных изделий и пищевых животных жиров

Раздел 8

Основные элементы холодильной установки кладовой для хранения пищевых животных жиров

8.1 Агрегат компрессорно-конденсаторный Bitzer LH64/2CC-3.2Y-40S Читать далее →

Открытая тепловая перегрузка компрессоров

Часто компрессоры диагностируются как неисправные из-за открытой тепловой перегрузки. Целью перегрузки является отключение компрессора, когда он становится очень горячим.

Представьте себе такой сценарий: вызывается техник из-за того, что в доме нет охлаждения. Техник обнаруживает, что компрессор не работает. Он проверяет целостность между проводами с помощью мультиметра и обнаруживает разрыв между R&C и S&C. В редких случаях неисправны и R (рабочая), и S (пусковая) обмотки.Техник выполняет еще пару проверок, одна из которых — непрерывность между R&S. Показание составляет 2 Ом. Это означает, что обмотки R и S не разомкнуты, как предполагалось изначально. Почему это могло быть так?

Взглянув на электрическую схему компрессора, вы увидите, что в общей цепи имеется тепловая перегрузка. Когда перегрузка открывается, вы не получите непрерывности между общей клеммой и клеммами R или S.

В процессе проверки непрерывности техник заметил, что компрессор горячий.Вам нужно будет дать компрессору остыть, поэтому отключите питание и подождите до следующего дня (или, если вы спешите, опрыскайте его из шланга), чтобы еще раз проверить обмотки компрессора. На этот раз компрессор выключается правильно. Теперь технику нужно определить, почему перегрелся компрессор.

Перегрузка может открыться из-за:

  • Отсутствие обслуживания. Если наружный змеевик загрязняется, это может повысить напор и привести к нагреву агрегата.
  • Неисправный рабочий или пусковой конденсатор.Эти два пункта необходимо проверить.
  • Недостаточное напряжение, особенно на 3 фазах.
  • Недостаток хладагента. Хладагент помогает охлаждать обмотки компрессора.

Проявите должную осмотрительность, чтобы выяснить, почему компрессор перегревается, и вы не ошибетесь в диагностике проблемы и замените идеально исправный агрегат.

Вы домовладелец или владеете коммерческой недвижимостью? Посетите mybryantdealer.com/, чтобы найти ближайшего к вам дилера Bryant!

Термокомпрессор | Schutte & Koerting

Термокомпрессор, используемый в сушильном банке

Многие бумагоделательные машины работают с несколькими сушилками диаметром 4 фута и больше в зависимости от количества сушилок и типа машины.Они включают от 2 до 25 сушилок, работающих при заданном давлении пара. Проблема удаления конденсата намного проще, чем в сушилке Янки из-за меньшего диаметра. Стандартная практика заключалась в том, чтобы продувать пар из одного ряда сушилок в следующий ряд, работая при более низком давлении, при этом давление в каждом последующем блоке падает. Это продолжается до мокрой части, где либо пар конденсируется в первых сушилках, либо он сбрасывается в поверхностный конденсатор перед возвращением в котел.Этот тип системы оказался довольно успешным, но ограничивает гибкость в регулировке давления в сушилке. Можно применять термокомпрессоры к любому блоку сушилок, исключая или уменьшая продувку до последующих блоков и обеспечивая полную гибкость в температуре сушилки.

В этом типе применения количество продувки, необходимое для удаления конденсата, невелико, и через термокомпрессор подается только пар, достаточный для хорошего дренажа. Оставшийся пар добавляется через парорегулирующий клапан.Давление осушителя регулируется главным паровым клапаном, при этом термокомпрессор может работать с меньшим расходом. На термокомпрессоре можно использовать головку диафрагмы, которая обычно остается широко открытой, но обеспечивает отказоустойчивую функцию в случае отказа системы управления. Поскольку один и тот же блок сушилок может иметь широкий диапазон давлений, может потребоваться отрегулировать положение шпинделя на термокомпрессоре для получения оптимального дренажа. Как правило, термокомпрессор будет широко открыт при высоком давлении осушителя и частично дросселирован при чрезвычайно низком давлении осушителя.Эту регулировку необходимо производить либо вручную оператором, либо с помощью автоматического управления, отдельно от управления давлением осушителя.

Охлаждение корпуса электроники Термоэлектрическое и компрессорное кондиционирование воздуха

Введение

Кондиционеры, в которых используются термоэлектрические охладители, часто рассматриваются как альтернатива традиционным парокомпрессионным системам для охлаждения корпуса. Поскольку термоэлектрический охладитель является компактным, прочным и полностью твердотельным, надежность, присущая такой системе, привлекает как инженеров, так и конечных пользователей.Однако существует внутреннее нежелание выбирать систему на основе термоэлектриков из-за предубеждений об энергоэффективности или отсутствия опыта работы с термоэлектриками.

Здесь мы сравниваем две технологии охлаждения. Сравнение эффективности, надежности, контроля, а также монтажа и обслуживания демонстрирует, что решение на основе термоэлектрической энергии может иметь значительные преимущества по сравнению с традиционными системами на основе компрессора.

Сравнение технологий — как это работает

Обычная система на основе компрессора (показанная выше) состоит из трех основных частей: 1) испарителя, 2) компрессора; 3) конденсатор.Испаритель (холодная секция) — это место, где хладагент под давлением проходит через расширительный клапан и расширяется, кипит и испаряется. Во время этого изменения состояния с жидкости на газ поглощается энергия (тепло). Компрессор действует как насос хладагента и повторно сжимает газ в жидкость. Конденсатор отводит тепло, поглощаемое испарителем, и тепло, выделяемое при сжатии, в окружающую среду.

Система на термоэлектрической основе состоит из материалов p- и n-типа, которые контактируют друг с другом, образуя переход.Когда устройство подключено к батарее или другому источнику питания, электроны будут течь. В холодном спайе энергия (тепло) поглощается электронами и переходит из низкоэнергетического состояния в полупроводниковом элементе p-типа в более высокое энергетическое состояние в полупроводниковом элементе n-типа. Батарея обеспечивает энергию для перемещения электронов по системе. В горячем спайе энергия отводится в теплообменник, когда электроны перемещаются с высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень. Изменение направления тока на противоположное приводит к изменению направления теплового насоса.Это позволяет термоэлектрическому устройству обеспечивать как охлаждение, так и нагрев с простым изменением направления тока.

Термоэлектрические охладители — это твердотельные устройства, не имеющие движущихся частей, жидкостей или газов. Основные законы термодинамики применимы к этим устройствам так же, как они применяются к обычным тепловым насосам, абсорбционным холодильникам и другим устройствам, использующим передачу тепловой энергии.

Мощность

Термоэлектрики работают от постоянного тока. Их можно настроить для работы от различных напряжений постоянного тока, выбрав последовательную или параллельную конфигурацию внутренней конструкции термоэлектрического охладителя.Чаще всего используются напряжения 24 и 48 В постоянного тока. Поскольку они требуют постоянного тока, для преобразования переменного тока в постоянный часто используется источник питания.

Работа на постоянном токе имеет несколько преимуществ перед переменным током. Термоэлектрические охладители будут перекачивать тепло со скоростью, пропорциональной подаваемой мощности. Следовательно, когда потребности в охлаждении низкие, термоэлектрический охладитель будет потреблять меньше энергии для поддержания контроля температуры. Когда требуется дополнительное охлаждение, термоэлектрический охладитель будет потреблять больше энергии. Этот контроль позволяет эффективно использовать мощность, уменьшая при этом циклическое переключение мощности, присущее контроллерам двухпозиционного типа.Кроме того, поскольку термоэлектрические охладители могут нагреваться или охлаждаться в зависимости от направления тока, они исключают превышение заданной температуры, и можно достичь более точного контроля температуры.

Различные уровни мощности в сети в географических регионах требуют, чтобы компрессоры и вентиляторы переменного тока работали на определенных напряжениях и частотах. Это увеличивает количество компонентов, необходимых для поддержки каждой области, и делает устройство уязвимым для возможного отключения электроэнергии. Однако источники питания могут работать в универсальном диапазоне входных напряжений и частот.Это позволяет системе охлаждения эффективно работать в географических областях, которые имеют ограниченную надежную выходную мощность, и может поддерживать работу термоэлектрического охладителя во время обесточивания (состояние низкого напряжения).

В режиме нагрева термоэлектрическая система требует меньшего энергопотребления, чем система на базе компрессора. Обеспечивая нагрев или охлаждение с помощью одного и того же термоэлектрического устройства, термоэлектрический охладитель требует меньшего количества деталей и предотвращает быстрое переключение из-за теплового превышения конкурирующих компонентов охлаждения и нагрева.Это достигается путем изменения направления тока к термоэлектрическому охладителю. Конечный результат — высокая степень контроля, энергоэффективности и надежности. Компрессорная система обычно включает в себя отдельный нагревательный элемент, потому что компрессоры не могут работать в обратном направлении.

Обычные кондиционеры на базе компрессора обычно питаются от переменного тока. Современные компрессоры более эффективны, чем десять лет назад. В установившемся режиме работы при максимальных расчетных тепловых нагрузках они могут быть наиболее энергоэффективным выбором.При этом условии хорошо спроектированная система на основе компрессора будет потреблять на 30-35% меньше энергии, чем эквивалентная термоэлектрическая система.

Во многих случаях применения распределительных шкафов, особенно в удаленных или на открытом воздухе, условия окружающей среды меняются в течение дня и в течение сезона. Компрессорные системы либо полностью включены, либо выключены. Пропорционального управления нет, поэтому необходимо постоянно использовать полную мощность. Кроме того, пусковой ток компрессорной системы часто в три раза превышает рабочий ток в установившемся режиме, и схема должна быть рассчитана на такую ​​нагрузку.Сочетание непропорциональности, повторяющегося управления ВКЛ-ВЫКЛ с высоким потреблением мощности при запуске, и этот выигрыш в эффективности в установившемся режиме снижается.

Надежность

Управление температурой корпуса необходимо для повышения надежности и поддержания оптимальной производительности электроники. Поэтому очень важно применять самые надежные технологии климат-контроля.

Термоэлектрический охладитель — это твердотельное устройство. Здесь нет компрессора, двигателя или хладагентов.Единственными движущимися частями являются вентиляторы горячей и холодной сторон для циркуляции тепла в шкафу и отвода тепла в окружающую среду. Хотя эти вентиляторы рассчитаны на работу до 70 000 часов, они также могут управляться на более низких скоростях для продления срока службы.

Термоэлектрические охладители с пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) регулятором могут проработать более 70 000 часов. Благодаря встроенному ПИД-регулятору термоэлектрический охладитель не страдает от нагрузок, вызванных скачками напряжения при пуске-остановке или колебаниями температуры.Следовательно, сохраняется более высокая надежность установившихся условий.

В работе системы на основе компрессора используются движущиеся части и охлаждающая жидкость. И компрессор, и двигатель необходимы для перемещения рабочей жидкости по системе, а вентиляторы используются для циркуляции воздуха через испаритель. Компоненты компрессорной системы со временем изнашиваются из-за трения, теплового расширения и двухпозиционного управления. Износ от трения является постоянной проблемой в этой системе и усугубляется колебаниями температуры окружающей среды и регулируемой стороны.Кроме того, утечка хладагента может происходить через уплотнения, которые устают от продолжительной работы. Эта потеря хладагента ухудшит производительность и перестанет защищать критически важную электронику.

Обращение и установка

Термоэлектрический охладитель в сборе не имеет рабочих хладагентов и может транспортироваться, перемещаться и устанавливаться в любом положении, не влияя на его производительность или надежность. Это не только упрощает способ доставки, но и предлагает варианты ориентации устройства для максимального увеличения тиража.Одиночный термоэлектрический охладитель в сборе может быть установлен сверху, на стене или двери в вертикальном или горизонтальном направлении, а одна модель может удовлетворить несколько вариантов ориентации установки. Гравитация повлияет на ориентацию только в том случае, если приложение достигнет точки росы, поскольку методы разводки конденсата будут зависеть от силы тяжести и должны учитываться при проектировании.

Узел термоэлектрического охладителя меньше, требует меньшей площади поверхности для монтажа и общего объема, чем система на основе компрессора, когда мощность менее 500 Вт (1700 БТЕ).Типичная экономия размера и веса может составлять от 25% до 50%.

Из-за наличия хладагента компрессорную систему необходимо держать в определенной ориентации во время транспортировки, обращения и установки, иначе может произойти повреждение системы. Компрессоры также имеют тенденцию быть тяжелее и крупнее сопоставимых систем на основе термоэлектрических элементов. Для этого требуются монтажные поверхности и, возможно, несколько технических специалистов, необходимых для установки. Система на основе компрессора не может работать в разных ориентациях, поэтому для установки сверху и спереди требуется специальный блок.Это требует наличия большего количества моделей в инвентаре.

Вибрация

Вибрация имеет совокупный эффект ослабления соединения оборудования охлаждающего устройства, а также электроники внутри корпуса. Узел термоэлектрического охладителя работает бесшумно, с минимальной вибрацией или без нее. Единственная вибрация исходит от вентиляторов постоянного тока, которые гасятся прорезиненными креплениями. Узлы термоэлектрического охладителя не способствуют ослаблению оборудования или другим проблемам с вибрацией, которые могут возникнуть при длительной эксплуатации.Система на основе компрессора состоит из нескольких движущихся частей, которые постоянно работают и вибрируют при включении. Это способствует общему более высокому уровню шума и вибрации, что может нанести ущерб электронике системного уровня, размещенной внутри корпуса.

Контроль температуры

Спецификация контроля температуры для корпуса электроники обычно составляет +/- 2 ° C или выше. Это позволяет спроектировать гистерезис, уменьшая цикличность между охлаждением и нагревом или включением / выключением, когда температура корпуса достигает заданного значения.Этот диапазон подходит для термостатического управления, но для более жесткого допуска требуется пропорциональный тип управления.

Термоэлектрический контроллер может регулировать температуру корпуса с точностью до 0,5 ° C от заданной температуры. Это достигается за счет встроенного двунаправленного ПИД-регулятора, который регулирует полезную мощность термоэлектрического охладителя, обеспечивая точную настройку и быструю реакцию на колебания тепловой нагрузки, вызванные компонентами или окружающей средой. Рабочий диапазон для термоэлектрического охладителя обычно составляет от -40 ° C до + 65 ° C для большинства систем.

Компрессорные системы обычно рассчитаны на работу при температуре от 20 ° C до 55 ° C. Этот диапазон полезен для большинства приложений и рабочих сред. Если требуется нагрев, необходимо использовать отдельный нагреватель и схему переключения или, если требуются более высокие или более низкие температуры, необходимо разработать специальный компрессор для этого диапазона (хладагент, оборудование).

Кондиционеры: термоэлектрические и компрессорные

На приведенном ниже графике сравнивается охлаждающая способность термоэлектрического охладителя в сборе и кондиционера на основе компрессора из таблицы данных производителя.Первоначальная интерпретация заключается в том, что компрессор, по-видимому, имеет большую охлаждающую способность, чем термоэлектрический охладитель (260 Вт против 250 Вт) при DT = 0 ° C и температуре окружающей среды ~ 50 ° C. Однако в реальных условиях эксплуатации (DT = 20 ° C) холодопроизводительность двух блоков одинакова (140 Вт против 138 Вт).

Типовое применение корпуса для системы резервного питания от аккумуляторных батарей

Для надежности и увеличения срока службы батареи требуют контроля температуры окружающей среды, которая может колебаться выше и ниже предельных значений температуры батареи.

Условия охлаждения / нагрева
Температура окружающей среды: от -33 до + 50 ° C (в среднем + 35 ° C)
Контрольная температура: от +10 до + 30 ° C
Скорость утечки тепла через стенки шкафа: 5 Вт / ° C
Активное внутреннее тепло нагрузка: 20 Вт

Сравнение моделей

AA-250-48-44-00-XX
Оценки:
Полезное охлаждение @ L35, L35 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 244 Вт
Полезное охлаждение @ L35, L50 (внутренняя, внешняя температура, ° C ) = 166 Вт
Номинальное напряжение: от 48 до 56 В постоянного тока
Потребляемая мощность при L35, L35 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 290 Вт
Потребляемая мощность при L35, L50 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 259 Вт
Размеры Ш x В x Г: 153 x 400 x 204 мм
Вес: 6.3 кг

Ведущий компрессорный кондиционер
Рейтинги:
Полезное охлаждение при L 35, L 35 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 300 Вт
Полезное охлаждение при L 35, L 50 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 150 Вт
Номинальное напряжение: 115 В переменного тока, 60 Гц
Потребляемая мощность при L 35, L 35 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 290 Вт
Потребляемая мощность при L 35, L 50 (внутренняя, внешняя температура, ° C) = 340 Вт
Размеры: Ш x В x Г: 525 x 340 x 135 мм
Вес: 17 кг

Обзор

В этом случае группа батарей в шкафу требует контроля температуры для продления срока службы, поэтому их можно использовать во время аварийных отключений электроэнергии.Температура окружающей среды может варьироваться от высокой + 50 ° C до минимальной -33 ° C. В этих условиях окружающей среды корпус должен храниться при температуре от + 10 ° C до + 30 ° C для защиты аккумулятора.

Это сравнение демонстрирует производительность и эффективность наиболее подходящих коммерчески доступных термоэлектрических моделей и моделей на базе компрессоров. Данные, используемые в этом исследовании, взяты как из таблиц данных производителей, так и из программного обеспечения для моделирования; энергопотребление согласовано с представителями производителей.Скорость утечки тепла в шкаф и из него определяется площадью поверхности и значением изоляции. В этом сравнении скорость утечки тепла составила 5 Вт / ° C.

Например, разница температур 20 ° C между температурой окружающей среды и внутренней температурой приводит к потере / увеличению тепла в 100 Вт (20 ° C x 5 Вт / ° C = 100 Вт). Решение для охлаждения и нагрева должно компенсировать эти потери или выгоды.

Cooling Mode: демонстрирует потребление энергии, необходимое для поддержания температуры корпуса в соответствии со спецификацией (+ 30 °).

Режим обогрева: демонстрирует потребление энергии, необходимое для поддержания температуры корпуса в соответствии со спецификацией (+ 10 ° C). Данные компенсируют активную нагрузку 20 Вт внутри шкафа.

Особые примечания

  • Для обеспечения точности при этом сравнении учитываются следующие соображения:
  • На рисунке показан термоэлектрический охладитель с питанием от постоянного тока с питанием от постоянного тока с КПД 100% и 90%. Данные с КПД 90% демонстрируют энергопотребление, если питание постоянного тока не является органическим для корпуса и требуется источник переменного / постоянного тока коммерческого класса.
  • Компрессор потребляет всего 3,3 А, хотя в спецификации указано 4 А. Производитель предполагает, что меньшее значение тока более точное.
  • Пусковой ток не учитывался из-за кратковременности и непродолжительности. Пусковой ток термоэлектрического охладителя на ~ 25% больше установившегося; пусковой ток компрессора на ~ 300% больше установившегося.
  • Компрессор не имеет функции обогрева и использует дополнительный резистивный нагреватель.Это не было включено в значения размеров или веса.
  • Для термоэлектрического охладителя может потребоваться отдельный источник питания постоянного тока, если он не является органическим для корпуса. Это не было включено в значения размеров или веса.
  • Энергопотребление узла термоэлектрического охладителя включает мощность внутреннего и внешнего вентилятора.
  • Показано энергопотребление узла термоэлектрического охладителя с пропорциональным регулированием и регулированием рабочего цикла (включение / выключение).
  • Энергопотребление компрессора зависит от рабочего цикла (вкл. / Выкл.).

Результаты

В таблицах и графиках в версии этого документа в формате pdf представлены результаты измерений эффективности в диапазоне температур окружающей среды.

Режим охлаждения

Термоэлектрический охладитель в два раза эффективнее компрессорного агрегата с пропорциональным управлением во всех условиях испытаний. Когда термоэлектрический охладитель циклически включается / выключается, компрессор имеет преимущества в том, что разница температур и тепловая нагрузка меньше.В целом, термоэлектрический блок требует меньше энергии для поддержания заданной заданной температуры, чем блок на основе компрессора.

Режим обогрева

Термоэлектрический охладитель в сборе до 20 раз более эффективен в диапазонах условий испытаний. Это связано с тем, что как входная мощность термоэлектрического охладителя, так и тепло, накачиваемое термоэлектрическим охладителем, передается в виде тепла. Эффективность наиболее заметна, когда разница температур (DT) ниже.

Сводка

На термоэлектрической основе На базе компрессора Комментарии
Потребляемая мощность Best с пропорциональным регулированием в режиме охлаждения и нагрева Нет пропорционального управления; влияет на общую эффективность Термоэлектрический охладитель более эффективен в более широком диапазоне температур
Надежность > 70,000 часов Неопубликованные Вентилятор — единственная подвижная часть в термоэлектрическом охладителе
Потребляемая мощность Требуется постоянный ток Требуется кондиционер DC более гибкий для работы в нескольких географических регионах
Надежность Тепловой насос твердотельный; пропорциональное управление; вентилятор только движущаяся часть Механический насос, хладагенты, вентиляторы.Рабочий цикл включения-выключения Вентилятор — единственная подвижная часть в термоэлектрическом охладителе
Транспортировка и установка Может транспортироваться, храниться и устанавливаться в любом положении (сверху, вертикально, горизонтально) Хладагент (R134a) требует особой ориентации Контроль конденсации может диктовать некоторую конструктивную ориентацию в узле термоэлектрического охладителя
Шум / вибрация <61 дБ (A) / нет <61 дБ (A) / механический Вентилятор является единственной подвижной частью в термоэлектрическом охладителе с возможностью регулирования скорости
Техническое обслуживание Разборка не требуется.Периодический сжатый воздух над радиаторами Разборка необходима для доступа к змеевикам и камерам. Сжатый воздух, заправка хладагента Термоэлектрический охладитель в сборе имеет низкую совокупную стоимость владения
Контроль температуры <0,5 ° С ≥2 ° С Точность регулятора TE до
<0,5 ° C, при необходимости с использованием PID
Размер 0,0127 м3 0,0273 м3 Термоэлектрический охладитель в сборе занимает меньше объема, чем система на основе компрессора
Масса 7 кг 17 кг Термоэлектрический охладитель в сборе весит меньше, чем система на основе компрессора

Заключение

Термоэлектрический охладитель в сборе имеет значительные преимущества по сравнению с компрессорным решением такого же размера в корпусах для электроники с климат-контролем.Он может как охлаждать, так и нагревать, предлагая более точный контроль температуры, чем агрегат на базе компрессора, и более энергоэффективен во всем температурном диапазоне применения, от 25% до более 90% в режиме охлаждения и до 400% в режиме нагрева.

Твердотельная конструкция термоэлектрических охладителей в сборе обеспечивает преимущества в надежности, установке, вибрации и низкой стоимости обслуживания. Кроме того, его компактный форм-фактор и меньший вес упрощают установку и занимают меньше места, чем блок на базе компрессора.Устройство работает от источника постоянного тока. Это значительно упрощает использование в глобальном масштабе независимо от доступного напряжения и частоты сети переменного тока.

Использование термоэлектрического охладителя в электронных шкафах с климат-контролем обеспечивает привлекательное альтернативное решение благодаря его эффективности, надежности, точности, компактной конструкции, незначительному уровню шума и простоте установки.

Солнечная тепловая технология охлаждает спрос на ОВК

Солнечная тепловая технология не нова под солнцем.На протяжении веков он использовался для нагрева воды. Но интеграция солнечной энергии в холодильный цикл HVAC является новинкой и обеспечивает значительную экономию энергии.

Внедрение систем HVAC / R с переменной нагрузкой (VRF, инвертор, ступенчатая, винтовая, цифровая прокрутка и т. Д.) Сделало интеграцию возможной. Хотя вы, возможно, слышали за последнее десятилетие о некоторых неудачных применениях термического охлаждения, новый подход оказался успешным там, где другие потерпели неудачу. В этой статье будет представлен обзор технологии и продемонстрирована задокументированная экономия энергии с помощью этого подхода, позволяющего снизить энергопотребление при использовании HVAC / R на 30-65%.

Что такое солнечное тепловое охлаждение?

Многим идея добавления тепла в цикл кондиционирования / охлаждения кажется контрпродуктивной. Но мы должны помнить, что большинство систем кондиционирования воздуха и чиллеров по сути являются тепловыми насосами, которые охлаждают здания, отводя из них тепло. Цикл сжатия пара, используемый в большинстве тепловых насосов, приводится в действие хладагентом с высокой температурой и / или высоким давлением. Для создания таких высоких температур и давлений электричество используется для привода компрессора.Солнечная тепловая система охлаждения использует солнечную энергию для уменьшения количества электроэнергии, необходимой для процесса.

На схеме ниже показан типичный цикл сжатия пара, поддерживаемый солнечной тепловой панелью. Тепловой сборщик устанавливается на нагнетательной стороне (стороне горячего газа) компрессора. Бесплатная солнечная энергия впрыскивается в этот горячий газообразный хладагент, увеличивая кинетическую энергию молекул, а также скорость и температуру хладагента. Более высокая температура газообразного хладагента увеличивает разность температур (Delta T) между змеевиками конденсатора и наружным воздухом, что увеличивает тепловой поток из системы.Увеличенный тепловой поток означает, что газ достигает точки равновесия (превращения хладагента из газа в жидкость) раньше в змеевике конденсатора, что также улучшает эффективность передачи тепла и преобразования в жидкость.

ЦИКЛ ХОЛОДИЛЬНИКА С СОЛНЕЧНЫМ ТЕПЛОМ чтобы испаритель работал эффективно.Благодаря этой избыточной охлаждающей способности компрессоры могут замедлиться или выключиться. Экономия энергии начинается с того, что солнечная энергия «заменяет» часть энергии, ранее использовавшейся компрессором (-ами).

Преимущества солнечного теплового охлаждения включают следующее:

  • Устойчивое развитие и сокращение выбросов парниковых газов за счет использования свободной солнечной энергии.
  • Возможность адаптации для модернизации и новых установок Эти системы могут использоваться в новых или существующих системах HVAC, которые имеют переменную пропускную способность и компрессоры, способные замедляться или понижать скорость.
  • Прямая совместимость При замене существующей системы HVAC / R, солнечные тепловые компоненты можно просто повторно подключить к новой системе с небольшими корректировками.
  • Внутренняя норма доходности (IRR) от 15 до 65% на инвестиции до любых налогов, коммунальных услуг и / или других льгот.
  • Масштабируемость — Ни одна система не является слишком большой или слишком маленькой.
  • Нет движущихся частей и занимает мало места
  • Снижение общего энергопотребления HVAC / R на 30-65%, даже включая вечера и зимние сезоны.
  • Снижение пикового спроса — чем жарче солнце, тем эффективнее становится система. Наивысшая эффективность достигается в часы пик, когда может быть доступна экономия спроса.

Три приведенных ниже тематических исследования иллюстрируют преимущества солнечного теплового отопления для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР № 1: ПЕРЕОБОРУДОВАНИЕ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОВОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОВК, ОБСЛУЖИВАНИЕ КОМНАТЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕРВЕРОВ

В компьютерном зале на заводе Vinegar в Восточном Лондоне в Южной Африке были два идентичных кондиционера с регулируемым приводом мощностью 12 000 БТЕ.Один из блоков был дооснащен солнечным тепловым комплектом. Обе единицы подвергались мониторингу для получения сопоставимых сравнений. На приведенном ниже графике показано независимое сравнение энергии, в котором модернизированная установка позволила снизить потребление энергии на 76%.

Было обнаружено, что даже в ночное время КПД превышает 25%. Когда солнце больше не находится на солнечной панели, оно не может увеличить энергию хладагента. Однако в этом нет необходимости, потому что температура наружного воздуха также значительно падает в ночное время.В результате хладагент не должен быть таким горячим, чтобы отводить тепло в атмосферу. Соответствующая дельта Т между хладагентом и наружным воздухом все еще существует. Из-за более низкой температуры наружного воздуха в ночное время солнечная панель увеличивает площадь поверхности теплоотвода конденсатора. Как видно на синем / красном графике, даже ночью экономия достигает 25%, хотя и при гораздо меньшей нагрузке.

ПРИМЕР № 2: АЗС

Еще одно тематическое исследование было завершено на заправочной станции в Ирландии, где проводился обширный мониторинг до и после модернизации систем отопления, вентиляции и кондиционирования, обслуживающих холодильные шкафы.В ходе исследования было установлено, что средняя дневная экономия электроэнергии холодильной системой составляет 41,5% по сравнению с уровнями до установки солнечных тепловых технологий. (См. Столбчатую диаграмму ниже.)

ПРИМЕР № 3: ПУБЛИЧНАЯ БИБЛИОТЕКА

60-тонная система отопления, вентиляции и кондиционирования в публичной библиотеке в Форт-Майерс-Бич, Флорида, недавно была оснащена солнечными батареями. Экономия (данные за неполный год) составила более 30%.

Большая часть информации и данных этой статьи предоставлена ​​Джеймсом Меззенга из SolX Energy.Не стесняйтесь обращаться к Джеймсу с любыми вопросами или комментариями по телефону 239-834-7529 или [email protected] . Для получения дополнительной информации и тематических исследований посетите www.solxenergy.com

————————- ———————————

Эрик А. Вудрооф, доктор философии, — председатель член совета по программе сертифицированных менеджеров по сокращению выбросов углерода (CRM), и он был членом совета директоров программы сертифицированных менеджеров Energy (CEM) с 1999 года.Среди его клиентов — государственные учреждения, аэропорты, коммунальные предприятия, города, университеты и правительства других стран. Частные клиенты включают IBM, Pepsi, GM, Verizon, Hertz, Visteon, JP Morgan-Chase и Lockheed Martin. В августе 2014 года он был занесен в Зал славы энергетических менеджеров Ассоциации инженеров-энергетиков (AEE).

Компрессоры | Компоненты для сжатия пара | Управление температурным режимом

Компрессоры

Ассортимент продукции
Ассортимент миниатюрных роторных компрессоров, предлагаемых AMS Technologies, отличается низким уровнем вибрации, низким уровнем шума и холодопроизводительностью до 1900 Вт.

Мини-роторный компрессор с приводом от двигателя постоянного тока с BLDC объемом 2,4 куб. См, доступный на складе, подходит для низких и высоких температур испарения. Версия R134 a обеспечивает холодопроизводительность 110 Вт при -25 ° C и 850 Вт при + 20 ° C, в то время как версия R600a обеспечивает мощность 120 Вт при -15 ° C и 440 Вт при + 15 ° C. Благодаря конструкции сдвоенного насоса роторных мини-компрессоров уровень шума составляет менее 42 дБА, а уровни вибрации такие низкие, что достаточно большого трубопровода для отсоединения компрессора от шасси.

Две версии мини-роторного компрессора AMS Technologies объемом 2,4 куб. См доступны на складе, подходящие для напряжения питания 24 В постоянного или 220 В переменного тока. Оба инвертора изменяют скорость компрессора от 20 до 100 об / с — такая управляемость дает огромные преимущества по сравнению с простым включением / выключением и особенно важна в приложениях, охватывающих широкий диапазон холодопроизводительности и температурных условий. Благодаря своим компактным размерам наш компрессор объемом 2,4 куб.80 х 100 х 165 мм в высоту. Углы пятки до 30 ° делают этот компрессор подходящим для мобильных приложений.

Небольшой роторный мини-компрессор на 7,3 куб. См — идеальное решение для промышленных или транспортных систем, где требуется мощный компрессор с приводом от 24 В постоянного тока. Эта модель компрессора подходит для низких и высоких температур испарения с холодопроизводительностью, достигающей 800 Вт при -10 ° C / + 45 ° C и 1900 Вт при + 10 ° C / + 45 ° C. Его скорость можно регулировать от 30 до 100 об / с, что позволяет использовать его в широком диапазоне условий эксплуатации.Его однопоршневая конструкция требует тщательного проектирования трубопроводов для уменьшения вибраций.

Для быстрой настройки, тестирования и оценки наших мини-роторных компрессоров мы предоставляем специальную тестовую функциональную плату, которая выводит сигнал переменной частоты, позволяющий контролировать скорость компрессора с помощью потенциометра.

Сопутствующие товары
В дополнение к нашим компрессорам мы предлагаем широкий спектр дополнительных компонентов для сжатия пара, таких как пластинчатые теплообменники жидкость-жидкость, испарители, конденсаторы и контроллеры, которые доступны по запросу и настроены в соответствии с вашими требованиями.

Точный контроль температуры и эффективность контура наших компрессоров могут быть достигнуты за счет использования тщательно спроектированных компонентов, таких как наши пластинчатые испарители, которые адаптированы для удовлетворения требований к теплопередаче и перепаду давления.

Наши пластинчатые испарители для прямого монтажа источников тепла, таких как лазерные диоды, ребристые трубчатые испарители для кондиционирования воздуха и паяные пластинчатые теплообменники для жидкостного охлаждения, все в компактных размерах и адаптированные к теплопередаче, перепаду давления и требованиям хладагента, предоставляют широкие возможности для проектирования небольшие и эффективные охлаждающие устройства на основе сжатия пара.

Наша плата контроллера OEM AMS Technologies способна управлять компрессором, вентиляторами, насосами, в конечном итоге клапанами для регулирования хладагента или воды и нагревателями для различных приложений. Обменивается данными через RS232 / 485.

Специалисты компании

AMS Technologies по управлению температурным режимом будут рады обсудить ваше индивидуальное решение для парокомпрессионного охлаждения, точно адаптированное к требованиям вашего проекта. Свяжитесь с AMS Technologies сегодня, чтобы обсудить ваше решение для конкретного приложения.

Альтернативные термины: Компрессор жидкой охлаждающей жидкости; Устройство для сжатия пара; Роторный компрессор; Линейный компрессор; Безмасляный компрессор

Новая спецификация MSHA требует контроля температуры компрессора.

Если вы производитель промышленных воздушных компрессоров высокого давления и большой мощности, подобных тем, которые могут использоваться при крупных буровых или горнодобывающих операциях, вам необходимо знать, что Управление по безопасности и охране здоровья в шахтах имеет новые требования безопасности, влияющие на высокую мощность, воздушные компрессоры рециркуляционного типа.

Проблема связана с тем, что перегретый компрессор может сильно нагреваться. Настолько горячий, что может приближаться к температуре воспламенения смазочного масла компрессора.Действительно, это общая проблема в машинном оборудовании в целом, где нормальные рабочие температуры доводятся до экстремальных значений из-за развертывания в жарких окружающих средах, или длительного безостановочного использования, или даже отказа оборудования.

Контроль теплового разгона — обычная проблема для промышленных компрессоров, генераторов, насосов, практически всего, что использует двигатель и масло.

Это проблема, для решения которой были разработаны термовыключатели CPI.

Термовыключатели

CPI Snap Stat — краткое руководство.

Ключевыми инженерными проблемами проектировщиков, ищущих термическую безопасность в промышленных приложениях, обычно являются надежность теплового выключателя и точность уставки. В большинстве случаев термобезопасности заданные значения температуры хорошо известны, так как они зависят от температуры воспламенения смазочных материалов, с широким запасом прочности, обычно 50F или более. При достижении точки безопасности точки воспламенения сработает термовыключатель, отключив компрессор, генератор или двигатель. Его также можно использовать для переключения машины на более низкие обороты sta

.

te для ответственных систем.

Ниже приведено изображение внутренней конструкции наших переключателей Snap-Stat

.

Коммутатор CPI SnapStat Switch отличается прежде всего прочностью и надежностью. В диапазоне температур от 0 до 300 ° F они покрывают большинство настроек температуры вспышки, общих для смазочных материалов для мощных машин. Уставки устанавливаются на заводе и остаются неизменными и надежными в течение всего срока службы коммутатора.

Термовыключатели SnapStat

CPI имеют биметаллический диск с защелкой, который приводит в действие миниатюрный микровыключатель.Это двойное мгновенное действие делает эти переключатели практически невосприимчивыми к ударам и вибрации. Эпоксидное уплотнение или герметичное уплотнение стекло-металл делает их идеальными для сложных промышленных или военных применений.

Пример использования SnapStat на коммерческом компрессоре

Примером одного из наиболее распространенных вариантов монтажа, выбираемых производителями оборудования, является AD-173, версия для крепления на трубном зажиме, которая легко интегрируется в существующие конструкции.

Наш клиент, крупный производитель компрессоров поршневых воздушных компрессоров, использует наш датчик на линии нагнетания компрессора для контроля температуры.Расположение и уставки датчика могут отличаться в зависимости от того, проектируете ли вы компрессор или модернизируете его.

Другие варианты включают установку на поверхность, резьбу, фланцевое крепление и нестандартные конфигурации.

Термовыключатели

CPI решают проблемы безопасности оборудования.

Более 60 лет мы творчески решаем проблемы термобезопасности для производителей оборудования. Каким бы ни было ваше приложение, скорее всего, у нас есть для вас надежное готовое решение.

Позвоните компании CPI сегодня, чтобы обсудить вашу область применения теплового переключателя.

Общие сведения о тепловых системах: Промышленные холодильные системы

Июньский выпуск Insulation Outlook содержал колонку, посвященную основным системам охлаждения и, в частности, парокомпрессионному циклу охлаждения. Это обсуждение продолжается в колонке этого месяца, рассматривая различные промышленные холодильные системы, в которых широко используется механическая изоляция.

Для базового цикла сжатия пара (рис. 1) требуется 4 компонента: компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель. Компрессор (обычно приводимый в действие электродвигателем, обеспечивающим работу, W) сжимает хладагент до высокого давления и высокой температуры. Затем хладагент поступает в конденсатор, который представляет собой теплообменник, где тепло (QH) отводится в окружающую среду (посредством воздушного и / или водяного охлаждения), а хладагент конденсируется в жидкость. Затем горячий жидкий хладагент проходит через расширительный клапан, где хладагент расширяется до низкого давления и низкой температуры.Затем холодный хладагент проходит через другой теплообменник, называемый испарителем, где он поглощает тепло (QL) и снова превращается в пар, возвращаясь в компрессор. Во время цикла вокруг системы хладагент забирает тепло у испарителя и отбрасывает это тепло (вместе с энергией, добавленной компрессором) в конденсаторе.

Изоляция обычно используется на всасывающих линиях (между испарителем и компрессором) для предотвращения конденсации и ограничения нежелательного паразитного притока тепла.Любой приток тепла к этим всасывающим линиям увеличит объем работы, необходимой для компрессора. Линии горячего газа в холодильных системах, как правило, не требуют изоляции, поскольку цель здесь — отвод тепла в окружающую среду. Исключение составляют случаи, когда к линиям горячего газа доступен персонал и они достаточно горячие, чтобы вызвать ожоги. Другим исключением может быть ситуация, когда трубопроводы горячего газа проходят через кондиционированное пространство, где потеря тепла увеличивает охлаждающую нагрузку. Трубопроводы с горячей жидкостью обычно не требуют изоляции, поскольку, опять же, цель здесь — отвод тепла в окружающую среду.

Хотя этот базовый цикл охлаждения используется в миллионах систем по всему миру, промышленные холодильные системы часто значительно сложнее. Есть ряд причин для дополнительной сложности. Одним из факторов является то, что в промышленных приложениях большие нагрузки с длительными часами работы могут оправдать добавленную сложность для улучшения рабочих характеристик. Кроме того, охлаждение часто требуется при очень низких температурах или при нескольких разных температурах. В промышленных системах часто используется многоступенчатое охлаждение, в котором используются несколько компрессоров и несколько испарителей.

Типичная многоступенчатая система показана на рисунке 2. В этой системе 2 компрессора, работающих последовательно. Выходная мощность компрессора первой ступени передается в емкость, называемую промежуточным охладителем мгновенного испарения. Интеркулер, который работает при промежуточном давлении и температуре, сконфигурирован так, что горячий газ из компрессора нижней ступени барботируется через жидкий хладагент. Часть этой жидкости испаряется, а насыщенный пар из промежуточного охладителя подается в компрессор второй ступени.Насыщенная жидкость из промежуточного охладителя расширяется и подается в низкотемпературный испаритель. В результате двухступенчатый цикл требует меньше работы, чем одноступенчатая система с той же нагрузкой и рабочими условиями. Это означает, что коэффициент полезного действия (COP) будет выше для многоступенчатой ​​системы. Еще одно преимущество многоступенчатой ​​системы состоит в том, что хладагент может использоваться для удовлетворения нагрузок при промежуточной температуре (скажем, для холодильника при 40 ° F), в то время как низкотемпературный испаритель может использоваться для морозильника при низкой температуре (скажем, 0 ° F).Обратите внимание, что интеркулер обычно работает при температуре ниже окружающей среды и требует изоляции. Линии холодной жидкости также потребуют изоляции, особенно перед любыми насосами хладагента, где кавитация может быть проблемой.

Промышленные холодильные системы часто включают ряд других сосудов и вспомогательного оборудования различного назначения. Ресиверы жидкости — это сосуды, которые расположены после конденсаторов и служат для приема и хранения заправки хладагента. Всасывающий аккумулятор или всасывающая ловушка расположена между испарителем ступени низкого давления и компрессором и предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор.Ресиверы низкого давления используются в системах перекачки жидкости для отделения жидкости от пара и в качестве накопителя. Всасывающие аккумуляторы и ресиверы низкого давления обычно работают при температурах ниже температуры окружающей среды и требуют изоляции для минимизации конденсации и ограничения паразитного притока тепла.

Промышленные холодильные системы — важный сегмент индустрии кондиционирования и охлаждения. Системы часто бывают большими, сложными и используют большое количество изоляции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *