Przegrzanie HVAC: 7 pełnych szybkich faktów

by

TREŚĆ

DEFINICJA PRZEGRZANIA HVAC | DEFINICJA PRZEGRZANIA HVAC

Przegrzanie w systemie HVAC jest to ciepło, które może wytrzymać czynnik chłodniczy w wężownicach parownika, dzięki czemu ciekły czynnik chłodniczy wrze, tworząc parę. Wiadomo, że woda wyparuje w parę, gdy temperatura wzrośnie po pewnym momencie. Ta sama zasada jest stosowana w układzie chłodniczym, w którym płyn będzie czynnikiem chłodniczym, a nie tylko wodą.

Przegrzanie HVAC
System HVAC (kredyty: Wikipedia)

Załóżmy, że pozostawiliśmy wodę, aby zagotowała się powyżej pewnego limitu, wtedy oczywiste jest, że para będzie coraz gorętsza. Gdy temperatura płynu wzrasta, oczekuje się również wzrostu ciśnienia, a woda będzie parować jak para.

Podobnie czynnik chłodniczy w parowniku również zacznie wrzeć wraz z dodanym do niego dodatkowym ciepłem. Proces absorpcji ciepła nie zatrzymuje się i trwa. Ciepło pochłonięte przez czynnik chłodniczy podczas jego zmiany z cieczy w parę w danej temperaturze jest określane jako przegrzane.

Przegrzanie w fizyce jest również definiowane jako ogrzewanie płynu powyżej temperatury wrzenia, gdzie oczekuje się, że płyn będzie w stanie metastabilnym, w którym efekty wewnętrzne mogą spowodować wrzenie płynu w dowolnym momencie.

Przegrzanie systemu HVAC jest obliczane podczas uruchamiania agregatu chłodniczego lub rozwiązywania problemu z systemem operacyjnym. Ponadto system powinien działać dłużej niż 15 minut, aby osiągnąć stan ustalony, aby dokonać dokładnego odczytu. Dokonany odczyt jest porównywany ze standardami branżowymi.

FORMUŁA OGRZEWANIA HVAC

Przegrzanie dla systemu HVAC jest obliczane jako różnica temperatur między temperaturą nasycenia płynu a rzeczywistą temperaturą gazu. Czynniki chłodnicze stosowane w systemie HVAC często wrzeją w temperaturach niższych niż woda. Załóżmy, że temperatura wrzenia czynnika chłodniczego wynosi -200C i jest podgrzewany do -100C, wtedy czynnik jest przegrzany o 10 stopni, chociaż temperatura ma wartość ujemną.

Przegrzanie = aktualna temperatura – temperatura wrzenia

Niższe przegrzanie sugeruje, że ilość czynnika chłodniczego jest większa niż nie ma wystarczającego obciążenia cieplnego, co może spowodować przedostanie się ciekłego czynnika chłodniczego do wężownic sprężarki, powodując ich uszkodzenie. Podczas gdy wysokie przegrzanie sugeruje, że ilość czynnika chłodniczego w obciążeniu cieplnym jest ograniczona, co może spowodować przegrzanie i pogorszenie wydajności systemu chłodniczego.

By obliczanie przegrzania, inżynier HVAC może określić, ile cieczy wpływa do wężownic parownika lub jak daleko przepływa czynnik chłodniczy przez wężownice.

JAK ZMIERZYĆ PRZEGRZANIE W HVAC?

Aby zmierzyć przegrzanie w HVAC, należy wykonać następujące kroki, które są:

  • Niezbędne jest zmierzenie ciśnienia w dolnej części systemu za pomocą manometru.
  • Zmierzone ciśnienie należy wykorzystać do określenia temperatury za pomocą wykresu HVAC.
  • W następnym kroku konieczne jest zmierzenie temperatury linii ssawnej wychodzącej ze skraplacza, ale powinna ona znajdować się w odległości 4 do 6 cali od sprężarki.
  • Pomiary te mogą pomóc w określeniu przegrzania lub osiągnięciu przegrzania docelowego. Załóżmy, że pomiar temperatury na linii ssawnej daje wartość 55 stopni, a przeliczenie ciśnienia ssania na odpowiednią temperaturę daje wartość 40 stopni, to różnica między tymi dwiema wartościami da przegrzanie, które w tym przykładzie wynosi 15 stopni.

Inżynier HVAC musi wiedzieć, jak obliczyć, zmierzyć lub znaleźć docelowe przegrzanie dla systemu HVAC. Ułatwia to również inżynierowi HVAC rozwiązywanie problemów z układem chłodniczym.

CO TO JEST PRZEGRZANIE I DOCHŁODZENIE W HVAC?

Co to jest przegrzanie?

Czynnik chłodniczy, który wchodzi do wężownic parownika, całkowicie odparowuje przed zbliżeniem się do wylotu parownika. Para staje się zimna po całkowitym odparowaniu. Gdy zimna para ponownie wchodzi do wężownic parownika, zaczyna pochłaniać ciepło z otoczenia, a następnie ulega przegrzaniu. Gdy para ulega przegrzaniu, pochłania tylko ciepło jawne w wężownicach parownika. Proces ten zwiększa wydajność systemu

Efekt przegrzania

Przegrzanie następuje przy niezmiennym ciśnieniu i temperaturze wyższej niż temperatura nasycenia. Gdy para ulega podgrzaniu jawnemu, czyli proces ten określany jest jako przegrzanie. Wydajność procesu chłodzenia wzrasta wraz z przegrzaniem, ale gęstość pary spada, gdy opuszcza ona parownik i wchodzi do sprężarki. Ponadto ilość oparów wchodzących do sprężarki jest następnie zmniejszana.

Z tego możemy wywnioskować, że wydajność procesu chłodniczego wzrasta wraz ze wzrostem przegrzania i maleje wraz ze spadkiem gęstości przegrzanej pary. Stąd możliwy wynik tych przeciwnych trendów można ustalić na podstawie ilości dostępnego przegrzania.

Co to jest dochładzanie?

Dochładzanie to proces, w którym czynnik chłodniczy jest schładzany do temperatury niższej niż temperatura nasycenia czynnika chłodniczego przy odpowiednim ciśnieniu w skraplaczu. Chłodzony czynnik chłodniczy będzie w stanie ciekłym. Czynnik chłodniczy można dochładzać na dwa różne sposoby, które:

  • Wprowadzając modyfikacje w skraplaczu, które umożliwiają osiągnięcie procesu dochładzania
  • Modernizacja systemu o wewnętrzne i zewnętrzne wymienniki ciepła poprawiłaby proces dochładzania.

Skutki dochładzania

Wydajność procesu chłodzenia zwiększa się, gdy czynnik chłodniczy jest dochładzany przy użyciu jakiegoś źródła chłodziwa. Zaobserwowano, że sprawność układu chłodniczego można poprawić o 1% na każde 2 stopnie przechłodzenia. Na rynku dostępne są nowe konstrukcje skraplaczy, które mogą usprawnić proces dochładzania, zwiększając w ten sposób wydajność procesu chłodzenia.

Produkcja gazu rozprężnego jest minimalna podczas procesu rozprężania i można osiągnąć większą szerokość geograficzną, co ułatwia zarządzanie lokalizacją rurociągów i parownika.

Znaczenie różnicy temperatury dochładzania, przegrzania i temperatury

Aby zapewnić odpowiednią ilość czynnika chłodniczego w systemie HVAC, konieczne jest obliczenie przegrzania, dochładzania i znajomości gradientu temperatury w wężownicy. Znaczenie lub zalety znajomości przechłodzenia, przegrzania i różnicy temperatur podano poniżej

1. Powiadamia inżyniera HVAC o odpowiednim poziomie czynnika chłodniczego w celu osiągnięcia wysokiej wydajności i wydajności chłodniczej.

2. Pomaga w prawidłowej diagnozie i naprawie danego problemu. tj. unika diagnozowania i naprawy parownika, gdy problem dotyczy sprężarki. Może się to okazać kosztownym błędem.

3. Jeśli przegrzanie zostanie zaobserwowane poniżej, możliwym problemem powinna być zbyt duża ilość czynnika chłodniczego w parowniku.

4. Jeśli zaobserwowano, że przegrzanie jest zbyt wysokie, oznacza to, że ilość czynnika chłodniczego jest zbyt niska dla dostępnego obciążenia cieplnego. Możliwymi przyczynami wysokiego przegrzania mogą być zatkane wężownice parownika lub wadliwa jednostka dozująca.

Mówi się, że system HVAC działa z wysokie przegrzanie lub niskie przechłodzenie gdy ilość czynnika chłodniczego zarówno w wężownicach parownika, jak iw sprężarce jest ograniczona. Możliwa przyczyna wysokiego przegrzania i niskiego dochładzania może być spowodowana

1. Ograniczenie w przewodzie cieczy

2. Wadliwy system pomiarowy

3. Nadmierny przepływ powietrza przez wężownice parownika.

4. Zatkane cewki sprężarki

5. Ograniczony przepływ powietrza przez wężownice parownika

PRZEGRZANIE SSANIA W HVAC

W systemie HVAC przekształcenie czynnika chłodniczego z cieczy w parę polega na dodaniu ciepła do systemu w temperaturze wrzenia. Ciepło dodane powyżej temperatury wrzenia określane jest jako przegrzanie.

Aby znaleźć przegrzanie w przewodzie ssawnym, niezbędna jest znajomość ciśnienia ssania i temperatury wrzenia w parowniku przy dowolnym ciśnieniu. Ta metoda znajdowania przegrzania na podstawie ciśnienia i temperatury jest często określana jako metoda temperatura-ciśnienie do znajdowania przegrzania.

Ponieważ wężownice parownika nagrzewają się coraz bardziej, ciekły czynnik chłodniczy zaczyna wrzeć iw pewnym momencie w wężownicach znajduje się tylko para. Może pozostać trochę pary, która jest wciąż zimna.

Zimna para przechodzi przez wężownice parownika i za punktem pochłania ciepło; cała dostępna para zostanie podgrzana do temperatury wyższej od temperatury nasycenia. Gdy cała ciecz wyparuje, dodatkowe ciepło, które jest dodawane do pary, nazywa się przegrzaniem ssania.

Przykład: Czynnik chłodniczy jest w stanie nasyconym wchodzi do wężownic parownika przy 45F i tę temperaturę uzyskuje się z ciśnienia ssania 120 PSIG dla R-410 A. Sonda temperatury umieszczona na linii ssawnej wskazuje 55F. Odczyt temperatury na przewodzie ssawnym wskazuje, że czynnik chłodniczy jest przegrzany o 10 stopni.

Po zmianie stanu czynnika chłodniczego i zatrzymaniu procesu chłodzenie czynnika chłodniczego ustaje. Temperatura chłodnej pary gwałtownie rośnie. Podgrzanie pary czynnika chłodniczego zapewnia, że ​​ciecz nie dostanie się do wężownic sprężarki, co zmniejsza ryzyko uszkodzenia sprężarki.

WYKRES ŁADOWANIA PRZEGRZEWANIA HVAC

Często producenci systemów HVAC dostarczają wykresy ciśnienia i temperatury, które ułatwiają życie technikom. Ta tabela pomaga technikowi napełnić system HVAC odpowiednią ilością czynnika chłodniczego. Te wykresy są często umieszczane w pobliżu agregatu skraplającego jednostki HVAC. Ilość czynnika chłodniczego zależy od takich czynników, jak temperatura otoczenia i obciążalność systemu.

Większość skraplaczy w systemach HVAC jest już napełniona czynnikiem chłodniczym. Ilość czynnika chłodniczego w skraplaczu i konfiguracja linii zależą od producenta. W ten sposób proces instalacji staje się znacznie łatwiejszy dla inżyniera HVAC. Korekty opłaty można dokonać zgodnie z długością ustawionej linii.

Ta metoda napełniania agregatów czynnikiem chłodniczym dobrze sprawdza się w układach chłodniczych dostarczanych jako pakiety, w których pętla wymaga naprawy, a ładunek musi zostać odzyskany. Czynnik chłodniczy musi być ładowany zgodnie z zaleceniami producenta w uncji. Istnieją sposoby ładowania systemu HVAC bez stosowania odpowiedniej metody przegrzania lub dochładzania.

Kiedy inżynier HVAC ładuje urządzenie HVAC, technik musi uzyskać dokładną różnicę temperatur od miejsca, w którym płyn zmienił swój stan. Jeśli przegrzanie jest wysokie, system będzie niedoładowany, a jeśli przegrzanie jest niskie, system będzie przeładowany. Ta metoda ładowania systemu nazywa się metoda przegrzania i nie jest używana podczas ładowania pompy ciepła lub klimatyzator.

Ale jeśli klimatyzator był wyposażony w termostatyczny zawór rozprężny, wówczas system musi być ładowany metodą przegrzania lub metodą dochładzania.

WNIOSEK

Zrozumienie przegrzania i dochładzania jest bardzo ważne dla inżyniera HVAC, ponieważ jest to ściśle powiązane z diagnozą jednostki HVAC. Dla praktykanta lub nowicjusza w dziale HVAC niezbędna jest wiedza, jak odliczyć przegrzanie systemu HVAC. Ponadto należy również rozwinąć umiejętność czytania wykresów ciśnienie-temperatura, które są dostarczane przez producenta, ponieważ w dzisiejszych czasach większość jednostek jest wyposażona w te wykresy.

Zaleca się zrozumienie podstawowych praw związanych z systemami HVAC, takich jak Prawo Boylesa, Ciepło jawne itp., które ułatwiłyby życie inżynierom HVAC. Również ważne koncepcje na Wysokie przegrzanie, Niskie przegrzanie, Przegrzewacz byłoby korzystne dla inżyniera mechanika lub technika.

WYWIAD PYTANIA I ODPOWIEDZI NA TEMAT PRZEGRZANIA W HVAC

1. Co to jest przegrzanie i dochłodzenie w systemie HVAC?

Mówi się, że system HVAC działa z wysokim przegrzaniem lub niskim przechłodzeniem, gdy ilość czynnika chłodniczego jest ograniczona zarówno w wężownicach parownika, jak iw sprężarce.

2. Jakie są możliwe przyczyny wysokiego przegrzania agregatu chłodniczego?

Możliwa przyczyna wysokiego przegrzania może wynikać z następujących powodów:

1. Ograniczenie w przewodzie cieczy

2. Wadliwy system pomiarowy

3. Nadmierny przepływ powietrza przez wężownice parownika.

4. Zatkane cewki sprężarki

5. Ograniczony przepływ powietrza przez wężownice parownika

3. Jak obliczyć przegrzanie dla czynnika chłodniczego o temperaturze 58.500C?

Przegrzanie jest obliczane jako różnica między temperaturą wrzenia a bieżącą temperaturą

Temperatura wrzenia czynnika chłodniczego = 48.500C

Przegrzanie = aktualna temperatura – temperatura wrzenia

Przegrzanie = 58.50 – 48.50

= 100C

Aby przeczytać więcej tematów dotyczących inżynierii mechanicznej lub cieplnej, proszę Kliknij tutaj