Конденсатори та градирні - Energie Plus Le Site

Конденсатори та градирні

Синоптичний вигляд

Тепло відводиться на холодильній машині повинен бути евакуйовані назовні. Найпростіший спосіб - охолодити холодоагент зовнішнім повітрям:

Але іноді потужність охолодження виявляється занадто низькою. Ми можемо посилити це за допомогоюдодаткове випаровування води (коли вода випаровується, теплота випаровування "перекачується" на краплю води, яка залишається і яка, отже, охолоджується):

Проблема: іноді відстань між агрегатом і дахом дуже велика, і падіння тиску в холодильному контурі було б занадто великим.

Занадто, водяний контур створюється: вода охолоджує холодоагент, а повітря охолоджує воду !

Зустрічаються три типи обмінників:

1 ° Аероохолоджувач:

Вода безпосередньо охолоджується повітрям.

2 ° Закрита градирня:

Додаткову потужність надає розпорошення води незалежно від контуру.

3 ° Відкрита градирня:

Цього разу вода, яка проходить через конденсатор, безпосередньо розпорошується і частково випаровується.

Робота конденсатора

Теоретично конденсація відбувається у 3 фази:

> Фаза 1, знегрівання холодоагенту, який, залишаючи компресор у вигляді дуже гарячих газів (іноді до 70 ° C), охолоне і віддасть відчутне тепло.

> Фаза 2, конденсація рідини, коли більша частина тепла віддається у вигляді прихованого тепла.

> Фаза 3, переохолодження рідини, все ще віддаючи відчутне тепло охолоджуючій рідині.

На практиці такий поділ на фази насправді не робиться таким чином. Холодоагент циркулює в трубці в контакті з водою або повітрям. Рідина, яка торкається трубки, - це рідина та переохолодження. Рідина, яка контактує з цією рідиною, у свою чергу конденсується. Нарешті, газ у центрі трубки просто розігрівається. Зрештою, газ у серці трубки не знає, що на стінках є охолодження !

Тому 3 фази є одночасними ...

Експлуатація градирні

Один літр випареної води виділяє 2500 кДж тепла.

Щоб досягти того ж ефекту при охолодженні води, слід охолодити 60 літрів води до 10 ° C ... (на основі теплоємності води 4,18 [кДж/кг.К].

Давайте порівняємо системи, зафіксувавши середні значення: температура повітря 30 ° C 40% вологості, "підхід" 5 ° C, щіпка обмінників 6 ° C і нагрівання температури води 7 ° C.

-	-	Згущений вхід.	Випуск конденсату.	Температура конденсату. фрігова рідина.
Згущується. повітря	нормальний	T ° сухе повітря = 30 °	T ° повітря = 30 °	T ° повітря = 37 °	43 °
	з випаровуванням води	T ° сухе повітря = 30 °	T ° повітря = 25 °	T ° повітря = 32 °	38 °
Згущується. води	відкрита вежа	T ° вологе повітря = 20 °	Температура кондиційної води = 25 °	Температура кондиційної води = 32 °	38 °
	закрита вежа	Температура води в розпилювачі. = 25 °	Підготовка води T ° = 31 °	Підготовка води T ° = 38 °	44 °
	сухий кулер	Температура сухого повітря = 30 °	Підготовка води T ° = 36 °	Температура кондиційної води = 43 °	49 °

Цей спрощений підхід визначає порядок величини температури конденсації і, отже, вплив на споживання компресора.

Конденсатори повітря

Тепло відводиться з холодильного контуру через прямий теплообмінник холодоагент/повітря.

Гарячий газ в холодоагенті передає своє тепло повітрю, що проходить через конденсатор, і стає рідким. Швидкість потоку і температура повітряного потоку визначають потужність конденсатора.

Середня швидкість повітря - від 2 до 4 м/с. Порядок величини коефіцієнта обміну конденсатора з повітряним охолодженням: 20-30 [Вт/м².K]

Використовуються два типи вентиляторів:

Осьовий вентилятор та відцентровий вентилятор.

Конденсатори для води

Ми говоримо про конденсатор "непрямого охолодження", оскільки цього разу гарячий газ в холодоагенті віддає своє тепло воді, яка циркулює в конденсаторі.

Порядок величини коефіцієнта обміну водяного конденсатора: від 700 до 1100 [Вт/м².K]

Продуктивність конденсатора буде залежати від:

• різниця температур між холодоагентом і водою,
• швидкість води (потік),
• коефіцієнт забруднення,
• характер холодоагенту.

Для охолодження можна використовувати воду з мережі (питну воду), але це рішення є недостатнім з огляду на непомірне споживання води, яке воно спричиняє !

Ви також можете використовувати воду з підземних вод, озер або річок (запитайте дозволу). Тоді вода містить більше або менше домішок, які осідають на трубках. Ці відкладення можуть значно зменшити коефіцієнт тепловіддачі. Якщо автоматична система очищення не встановлена, обмінник повинен бути великого розміру, щоб продуктивність установки залишалася достатньою.

Більш умовно це буде водяний контур, відкритий або закритий. Це найчастіший випадок. Він передбачає використання градирні.

Аероохолоджувач (або сухий кулер)

Повітроохолоджувач - це простий теплообмінник вода/повітря: один або кілька вентиляторів змушують проходити зовнішнє повітря для прискорення охолодження.

Ця обмінна батарея підходить для будь-якої пори року, оскільки, додаючи антифриз (тип гліколю), вона не чутлива до морозу.

Тому він має перевагу охолодження конденсатора холодильної машини ... дистанційно! Холодильна установка може бути в погребі, а повітроохолоджувач на даху: водяний контур організує передачу.

Простий приклад наводить шафа кондиціонування повітря в комп’ютерному залі:

Це не настільки ефективно, як градирня з розпиленою водою, оскільки температура охолодження обмежена температурою зовнішнього повітря ...

Водна петля

Охолоджуюча вода проходить по замкнутому контуру між конденсатором і охолоджувачем повітря. Тому на петлі повинні бути передбачені розширювальний бак і запобіжний клапан. Пастки будуть розміщені у верхніх точках петлі.

Великою перевагою (особливо у порівнянні з відкритими вежами) є те, що немає ризику накипу або корозії контуру, оскільки циркулює завжди однакова вода ("мертва вода").

Регулювання

Як правило, термостат, розміщений на водяному контурі, активує вентилятори відповідно до температури.
Це слабке місце повітряного охолоджувача: температура охолоджуючої води висока

• З одного боку, оскільки відбувається подвійний обмін: рідина/гліколь вода - гліколь вода/повітря, а отже, додаткова дельта Т °.

• З іншого боку, тому що влітку охолодження повітря може бути високим.

Однак, якщо повітря для охолодження гаряче, вода буде ще гарячішою, і в конденсаторі тиск конденсації буде дуже високим. Отже, у компресора зросте споживання енергії.

Пропорційно, градирня матиме кращі характеристики ... але більшу чутливість до корозії ...

Тому ця система повинна бути обмежена установками середньої потужності.

Градирні

У градирні ми скористаємося ефектом охолодження, який створюється випаровуванням води. Дійсно, щоб перейти до стану пари, вода потребує енергії. І цю енергію вона бере на себе. Вода, яка випаровується ... остигає.

Відкрита вежа

Ми говоримо про «відкриту» вежу, якщо це сама охолоджуюча вода, що надходить із конденсатора, який розпорошується. Найефективніша система забезпечує найбільше охолодження. Але контакт води з атмосферою є джерелом корозії (оксигенація води, потрапляння пилу та піщинок, які ризикують осісти в конденсаторі, підвищений ризик замерзання тощо).

Простий приклад наведено нижче для кабінету кондиціонера в комп’ютерному залі:

Зверніть увагу, що є відкриті вежі без вентиляторів. Розбризкування води здійснюється з досить високим тиском, і цей водний імпульс несе повітря з собою шляхом індукованого ефекту (ефект Вентурі). Головна перевага - зменшення шуму та вібрацій.

Закрита вежа

Ми говоримо про «закриту» вежу, якщо вода з контуру охолодження циркулює в закритому теплообміннику, на якому імпульсується зовнішнє повітря, а вода розпорошується. Це або вежа ...?

Часткове випаровування води призводить до меншого охолодження, ніж у випадку з відкритою вежею, але ризик корозії виключається.

Ось приклад, придатний для шафи кондиціонера:

Витрата води обмежується кількістю випаровуваної води (наявність поплавкового запасу), а також невеликий об'єм під час продувки для видалення домішок, які сконцентрувались на дні резервуара.

---