Curs Practic de Refrigerare - Măsurarea corecta la nivelul sistemelor de refrigerare
3.1 Înregistrarea și evaluarea parametrilor importanți
Valorile exacte de măsurare și cunoștințele de specialitate stau la baza unei evaluări cuprinzătoare a sistemelor și a unei reglări corecte a sistemelor de refrigerare și de aer condiționat. Aceasta este singura modalitate de a înregistra și evalua condițiile de exploatare cruciale sau parametrii esențiali.
Parametrii importanți care trebuie sau ar trebui verificați includ:
- Supraîncălzirea evaporatorului: pentru umplerea optimă a evaporatorului și pentru verificarea nivelului actual de supraîncălzire al valvei de expansiune
- Supraîncălzirea vaporilor aspirați: pentru utilizarea compresorului în conformitate cu specificațiile din schema sa de funcționare, pentru a putea garanta, de exemplu, răcirea vaporilor aspirați de compresor și, astfel, a preveni orice potențială cocsificare a uleiului
- Modul de funcționare a unui schimbător de căldură intern cu lichid / vapori aspirați: pentru a verifica nivelul de subrăcire și supraîncălzire suplimentară ca urmare a utilizării unui astfel de schimbător de căldură
- Așa-numita diferență de temperatură de acționare la nivelul schimbătorului de căldură: pentru a îmbunătăți sau reevalua eficiența schimbătorului de căldură
Aspecte importante privind punerea în funcțiune a sistemelor de refrigerare:
La punerea în funcțiune a sistemelor de refrigerare, setările efectuate în timpul acestui proces rămân adesea neschimbate pe termen lung. Prin urmare, orice setare incorectă sau inexactă privind supraîncălzirea poate duce la deteriorarea compresorului.
- Valorile de supraîncălzire prea mici duc la deteriorarea rulmentului, la scurtcircuitarea bobinei sau la spumarea uleiului.
- Valorile de supraîncălzire prea mari duc la probleme precum scăderea performanței, o înghețare mai puternică la nivelul evaporatorului și, implicit, la timpi de decongelare prea mari.
Eficiența sistemului și bilanțul ecologic suferă agravări semnificative, clientul este nemulțumit, iar consecința este o activitate inutilă de service.
Aspecte importante privind operațiile de service:
În cazul operațiilor de service, este adesea deosebit de important ca instalatorul să primească cei mai importanți parametri ai sistemului fără întârziere. Așa-numitele manifolduri reprezintă cele mai importante instrumente de măsură pentru instalator. Cu toate acestea, acest instrument de măsură indispensabil este adesea expus la solicitări mecanice și termice în cazul vehiculelor, dar și pe șantierele de construcții.
Modelul analog, adică manometrul cu indicatoare mecanice, este în special predispus la a transmite valori de măsurare inexacte. În plus, este practic imposibilă citirea directă a valorilor de maximă relevanță, cum ar fi supraîncălzirea (a se vedea secțiunea 3.3) și subrăcirea (a se vedea secțiunea 3.2). Atunci când valorile amintite mai sus sunt calculate manual, există întotdeauna riscul apariției unor erori matematice, precum și al erorii de paralaxă.
Lucrurile stau altfel când este utilizat manifoldul digital. În acest caz, presiunile la nivel de sistem și temperaturile asociate pot fi înregistrate în paralel și cu mare exactitate pentru a permite determinarea valorilor de supraîncălzire și subrăcire. Astfel, apariția unei erori de ordin matematic sau a unei erori de paralaxă devine practic imposibilă.
Iluminarea afișajului, ajustarea presiunii ambientale, precum și stocarea datelor de măsurare sunt funcții suplimentare utile, care fac ca lucrările de service să se deruleze rapid și eficient. Prin urmare, ar fi imposibil actualmente să ne imaginăm trusa de scule a oricărui inginer din domeniul sistemelor de refrigerare / aer condiționat fără instrumente electronice de măsurare a agentului frigorific, precum manifoldul digital.
3.2 Subrăcirea
În principiu, este cel mai bine ca nivelul de subrăcire al agenților de refrigerare lichizi să fie determinat înaintea etapei unității de expansiune. Calculele privind subrăcirea după etapa condensatorului sau a receptorului (vertical) sunt relevante doar pentru luarea în considerare a secțiunilor secundare. Cu toate acestea, starea agentului frigorific înaintea etapei unității de expansiune este crucială.
Subrăcirea reprezintă un parametru de evaluare foarte important pentru eficiența sistemului de refrigerare. În eventualitatea în care există subrăcire adițională (ex. prin intermediul unui răcitor secundar extern) ulterior în circuitul de agenți de refrigerare, atunci toate componentele țevii de lichid trebuie verificate sau reajustate.
Pe de-o parte, subrăcirea duce la creșterea entalpiei agentului frigorific, sporind astfel cantitatea de căldură care poate fi absorbită de evaporator. Pe de altă parte, acesta este un fenomen necesar pentru a putea depăși căderile de presiune din țeava de lichid fără pre-evaporare.
Note:
- Subrăcirea la suprafața lichidului din receptor este întotdeauna la nivelul de 0 K
- Subrăcirea adițională trebuie generată întotdeauna imediat după etapa receptorului
- Posibilitățile de subrăcire sunt destul de limitate în cazul condensatorului răcit cu aer
- Îmbunătățirile performanței care au loc în paralel cu subrăcirea la nivelul unității de expansiune, al ventilului electromagnetic și evaporatorului trebuie luate în considerare încă din etapa de proiectare
- O subrăcire foarte extinsă poate duce la lipsa amortizării atunci când ventilele electromagnetice sunt deschise și, prin urmare, la șocuri hidraulice la nivelul țevii de lichid
- Sunt posibile doar valori foarte mici, din motive de ordin fizic, imediat după etapa receptorului de agent frigorific. Acestea depind de temperatura ambientală, de design-ul receptorului (vertical / orizontal), de subrăcirea la admisia în receptor a agentului frigorific care poate fi prezent, respectiv de nivelul actual de umplere al receptorului de agent frigorific (înălțime geodezică).
3.3 Supraîncălzirea
La fel ca subrăcirea, supraîncălzirea este unul dintre cei mai importanți parametri în evaluarea cu precizie a eficienței actuale a sistemului vizat. În principiu, este necesară o distincție aici în ceea ce privește punctul din circuitul de agenți de refrigerare unde trebuie calculată supraîncălzirea:
- Supraîncălzire la nivelul evaporatorului
- Supraîncălzire la nivelul țevii de aspirație
- Supraîncălzire la admisie
- Supraîncălzire la nivel de compresor
Referitor la 1)
Supraîncălzirea la nivelul evaporatorului se determină imediat după evaporator, respectiv la începutul țevii de aspirație. Elementul sondei aferente valvei termostatice de expansiune sau senzorului de supraîncălzire corespunzător valvelor de expansiune acționate electric se va amplasa în același loc.
Referitor la 2)
Supraîncălzirea la nivelul țevii de aspirație are loc, în general, ca urmare a impactului termic al mediului prin izolația țevii de aspirație. Acest impact termic nu este dorit, în mod normal, în cazul sistemelor cu o proiectare și implementare optimă, deoarece această căldură trebuie, la rândul ei, transportată de circuitul de refrigerare.
Cu toate acestea, în cazul în care există schimbătoare de căldură suplimentare încorporate în țeava de aspirație, care, de exemplu, asigură o conexiune termică a țevilor de aspirație și a țevilor pentru lichid sub forma așa-numitelor „schimbătoare interne de căldură”, efectul este pozitiv și performanța este îmbunătățită per ansamblu (excepție făcând R-717 și R-22).
Referitor la 3)
Supraîncălzirea la admisie, determinată imediat înaintea procesului de introducere în compresor a vaporilor de aspirație supraîncălziți, se bazează practic pe supraîncălzirea cumulată a evaporatorului și țevii de aspirație, inclusiv a oricărui potențial schimbător de căldură intern existent.
Referitor la 4)
În practică, este relativ imposibil de determinat nivelul de supraîncălzire suplimentară la nivelul compresorului, astfel încât acesta nu va juca niciodată un rol semnificativ în contextul lucrărilor de service. Cauza supraîncălzirii este în mod predominant răcirea vaporilor aspirați la nivel de compresor, acest aspect fiind specific producătorului.
