Изменение производительности установки

При изменении нагрузки на систему изменяются рабочие условия и производительность холодильной установки

При изменении нагрузки на систему изменяются рабочие условия и производительность холодильной установки. Когда нагрузка на систему большая, а температура в пространстве высокая, разность между температурами охлаждаемого воздуха и хладагента в испарителе, а также производительность испарителя будут несколько больше расчетных. Вследствие большей производительности испарителя температура кипения хладагента также будет выше. Следовательно, в условиях значительной нагрузки рабочие параметры будут несколько выше средних расчетных значений, и производительность установки будет несколько выше средней. При этом потребляемая компрессором мощность будет максимальной, а электродвигатель привода компрессора должен иметь достаточный запас мощности.

Если нагрузка на систему незначительна, то температура в пространстве, разность температур в испарителе, температура кипения хладагента несколько ниже расчетных, а, следовательно, и производительность установки несколько меньше средней расчетной.

Во время каждого рабочего цикла рабочие параметры и производительность установки снижаются, причем они максимальны в начале цикла, когда температура в пространстве наибольшая, и минимальны в конце рабочего цикла, когда температура в пространстве наименьшая. Однако у хорошо спроектированной системы параметры очень близки к расчетным в течение большей части рабочего цикла.

Невозможно переоценить значение баланса между производительностью холодильной установки и нагрузкой на систему. Неудовлетворительные рабочие условия являются следствием несоответствия производительности системы и нагрузки. Ранее подчеркивалось, что для хорошей работы необходимо, чтобы производительность проектируемой системы была равна или незначительно превосходила среднюю максимальную нагрузку. Это необходимо для того, чтобы поддерживать заданные температуру и влажность в период пиковой нагрузки. Очевидно, что при уменьшении тепловой нагрузки производительность холодильной установки становится слишком большой. При небольшой средней нагрузке на установку регулирование ее производительности осуществляется за счет цикличности работы, как описывалось ранее. Если реле настроены правильно, то относительная продолжительность циклов включения и выключения будет колебаться в зависимости от нагрузки. При значительной нагрузке цикл работы будет длительным, а цикл остановки коротким, а при незначительной нагрузке наоборот. Естественно, что продолжительность циклов будет зависеть от колебаний нагрузки. Система всегда должна проектироваться таким образом, чтобы производительность ее при максимальной нагрузке была достаточной. Следует иметь в виду, что при существенном изменении нагрузки производительность системы будет значительно больше требуемой, особенно при минимальной нагрузке. Система со значительно большей, чем это требуется, производительностью, настолько же неудовлетворительна, как и система с недостаточной производительностью. Если производительность системы недостаточна для данной нагрузки, то рабочая часть цикла будет длительной, температура в пространстве высокой в течение продолжительного времени, а нерабочая часть цикла будет слишком короткой. Следовательно, испаритель не оттает. С другой стороны, при слишком большой производительности системы для данной нагрузки нерабочая часть цикла будет очень длительной, а рабочая часть цикла слишком короткой и недостаточной для удаления требуемого количества влаги из пространства. В результате в охлаждаемом пространстве влажность будет выше нормального уровня.

По этой причине при значительных изменениях нагрузки холодильную установку необходимо обеспечить какими-либо средствами автоматического или ручного изменения производительности. Это относится также и к большим установкам, в которых регулирование цикличности работы, непрактично.

Существует много способов балансирования холодопроизводительности с тепловой нагрузкой. Естественно, самый подходящий способ в каждом случае зависит от конкретных условий. Некоторые установки требуют одно- или двухступенчатого регулирования, а другие – многоступенчатого. Часто для обеспечения необходимой гибкости применяют одновременно несколько способов. Кроме того, в некоторых слу-чаях требуется создание искусственной нагрузки на оборудование для обеспечения соответствующего баланса между тепловой нагрузкой по сухой теплоте (для снижения температуры) и тепловой нагрузкой по скрытой теплоте (для уменьшения влажности). Если тепловая нагрузка по скрытой теплоте составляет большую часть общей тепловой нагрузки, то в результате работы холодильной установки будет переохлаждение в пространстве. Чтобы избежать этого, воздух сначала охлаждается испарителем до температуры, обеспечивающей заданное понижение влагосодержания, а затем нагревается до заданной температуры (по сухому термометру). Повторное нагревание воздуха осуществляется змеевикам и с водяным паром или горячей водой, электронагревателями или горячим паром хладагента, нагнетаемым компрессором в специальный змеевик.

В некоторых установках холодопроизводительность регулируется посредством изменения производительности только компрессора. Расход хладагента должен быть одинаковым во всех узлах, и изменение производительности любого узла автоматически отражается на производительности всех остальных. Поэтому повышение или понижение производительности компрессора соответствующим образом сказывается на производительности всей системы. Необходимо, однако, обратить внимание на то, что при этом способе регулирования производительности будут изменяться параметры установки.

Если требуется изменить производительность системы и сохранить рабочие параметры, то необходимо непосредственно регулировать производительность испарителя и компрессора.