Парокомпрессорные холодильные установки с использованием фреона и воздушных конденсаторов стали широко применяться в различных сферах, включая коммерческое и промышленное охлаждение.Для обеспечения эффективной работы таких систем при высоких температурах окружающего воздуха необходимо не только правильно рассчитать мощность конденсатора, но и подобрать его исходя из текущих климатических условий.
Преднамеренное занижение расчетной температуры окружающего воздуха, которая учитывается при выборе воздушного конденсатора, может привести к снижению стоимости холодильного оборудования и повысить шансы на выигрыш тендера на его поставку и установку. Однако такой подход может иметь серьезные последствия, начиная от невозможности соблюдения требуемых температурных режимов в холодильных и технологических камерах и заканчивая отказами оборудования из-за срабатывания предохранительных механизмов при высоких температурах окружающей среды.
Поэтому при проектировании холодильных систем необходимо особенно внимательно подходить к выбору расчетной температуры окружающего воздуха.
Опыт демонстрирует, что воздушные конденсаторы зачастую функционируют в наиболее неблагоприятных условиях, так как их устанавливают преимущественно на солнечной стороне зданий или на плоских крышах, на которые долгое время падает солнечное излучение.
Это приводит к тому, что температура воздуха, поступающего в конденсатор, значительно выше, чем температура воздуха в тени. Например, исследования и расчеты показывают, что температура поверхности плоской крыши может достигать +60...+75 °C, что неминуемо приводит к повышению температуры воздуха, поступающего в воздушный конденсатор.
В настоящее время в нормативных документах, касающихся холодильного оборудования, не устанавливаются стандартные параметры окружающей среды для выбора конденсаторов, в том числе воздушных. Однако в смежной области - системах кондиционирования воздуха (СКВ) - существует хорошая нормативная база, такая как СП "Отопление, вентиляция и кондиционирование", который периодически обновляется и дорабатывается. С 1 июля 2021 года уже действует третья редакция этого документа.
Уже в первой редакции СП "Отопление, вентиляция и кондиционирование" (2012 год) содержался пункт 9.17, в котором говорилось, что параметры окружающей среды для расчета конденсаторов с воздушным охлаждением следует учитывать в зависимости от места их установки (в тени, на солнце, на плоской крыше рядом с крышами или стенами и т.д.), но не менее чем параметры окружающей среды для обслуживаемых систем."
Тем не менее, конкретные рекомендации в этом нормативном документе отсутствовали.
В отсутствие современных нормативных документов, устанавливающих стандарты для расчетных параметров окружающей среды при выборе холодильного оборудования, специалисты прибегают к использованию норм проектирования, таких как ВНТП 03-86.
Для определения расчетной температуры внешнего воздуха tН при выборе холодильного оборудования используется следующая формула:
Где tСР.М и и tА.М - средняя максимальная и абсолютная максимальная температуры воздуха соответственно. Расчетные значения tН используются, например, для оценки тепловых потоков в холодильные камеры через ограждающие конструкции.
Таблица 1. Расчетные температуры наружного воздуха
В таблице приведены данные по расчетным температурам для нескольких городов России, полученные с использованием данной формулы в качестве примера.
Город | СП 131.13330, °С | tН по формуле (2), °С | |
tСР.М | tА.М | ||
Москва | 23,5 | 38 | 32,2 |
Санкт-Петербург | 22,1 | 37 | 31,0 |
Ростов-на-Дону | 29,1 | 40 | 35,6 |
Нижний Новгород | 24,9 | 38 | 32,8 |
Екатеринбург | 24,7 | 38 | 32,7 |
Новосибирск | 25,8 | 37 | 32,5 |
Владивосток | 23,4 | 34 | 29,8 |
На первом этапе можно применять расчетную температуру ?Н при выборе воздушного конденсатора, установленного в тени. Однако, если конденсатор размещается на солнце или на кровле, рекомендуется увеличить эту температуру.
При наличии заранее рассчитанной tН, для подбора воздушных конденсаторов следует использовать следующую формулу для определения расчетной температуры внешнего воздуха tР:
tР=tН+ΔtР , где:
tР - расчетная температура внешнего воздуха для выбора воздушного конденсатора,
tН - расчетная температура внешнего воздуха по формуле,
ΔtР - увеличение температуры в зависимости от местоположения, определяемое из таблицы 2.
Таблица 2. Рекомендуемые ΔtР для воздушных конденсаторов
Размещение воздушного конденсатора | ||
В тени | На солнце | На кровле |
2...0 K | 1…2 K | 3…5 K |
Как показывает таблица 2, если воздушный конденсатор установлен на солнце или на кровле, необходимо увеличить расчетную температуру для подбора конденсатора по сравнению с tН.
В таблице 3 приведены расчетные параметры окружающей среды и рекомендуемые значения для подбора воздушных конденсаторов в некоторых городах России при их размещении рядом со зданием или на плоской кровле.
Таблица 3. Расчетные параметры наружного воздуха для подбора воздушных конденсаторов
Город | Расчетные температуры наружного воздуха, °С | Расчетные температуры для подбора воздушного конденсатора, °С | |||
tБ, °С | tН, °С | В тени | На солнце | На кровле | |
Москва | 26 | 32,2 | 30 | 33 | 36 |
Санкт-Петербург | 25 | 31,0 | 29 | 32 | 35 |
Ростов-на-Дону | 30 | 35,6 | 34 | 37 | 40 |
Нижний Новгород | 27 | 32,8 | 31 | 34 | 37 |
Екатеринбург | 27 | 32,7 | 31 | 34 | 37 |
Новосибирск | 27 | 32,5 | 31 | 34 |
37
|
Владивосток | 24 | 29,8 | 28 | 31 | 34 |
Опыт показывает, что игнорирование упомянутых рекомендаций при выборе воздушных конденсаторов затрудняет обеспечение надежной работы холодильных систем в летний период.
Рекомендуемую методику расчета расчетной температуры также следует использовать при подборе охладителей жидкости и моноблочных холодильных систем, таких как компрессорно-конденсаторные блоки и наружные блоки сплит-систем, установленные на открытом воздухе.
Консультация инженера
Проведем анализ неисправностей, предложим варианты решения по месту нахождения объекта
Заказать консультацию