Производительность холодильной установки и расчетная нагрузка

Соотношение между производительностью установки и нагрузкой объясняется наилучшим образом при сравнении холодильной системы с системой перекачивания воды.

Допустим, что требуется поддерживать постоянный уровень воды в баке (рис. 1). Если в бак подается постоянное количество воды (в единицу времени) и вода отсасывается из него с помощью насосной системы, производительность которой точно соответствует количеству подаваемой воды, то в баке поддерживается постоянный уровень. Если количество подаваемой в бак воды постоянно, а количество откачиваемой воды равно количеству подаваемой, то насос работает непрерывно и регулятор уровня воды не требуется.

Рис. 1 – Система перекачивания воды: 1 – подающий трубопровод; 2 – бак; 3 – насос.

     Однако при неравномерной подаче воды во времени для поддержания постоянного уровня необходимо выбирать систему откачивания таким образом, чтобы производительность ее была равна или несколько превосходила максимальное количество подаваемой воды. Очевидно, что необходимо также обеспечить возможность выключения и включения насоса для его цикличной работы. Если этого нет, то в периоды, когда количество подаваемой воды минимально, а интенсивность откачивания избыточна, уровень воды в баке опустится ниже требуемого. Установка поплавкового регулятора в баке – одно из наиболее удобных и практичных средств для обеспечения цикличной работы насоса (рис. 2). Поплавковый регулятор замыкает электрические контакты и включает насос, когда уровень воды повысится до максимального, и размыкает электрические контакты (насос выключается), если уровень воды в баке будет; ниже заданного. Таким образом, цикличная работа насоса поддерживает относительно постоянный уровень воды в баке.

Рис. 2 – Регулирование уровня с помощью поплавкового регулятора:
1 – от цепи питания; 2 – к двигателю насоса; 3 – поплавковый регулятор.

     Это можно отнести и к холодильной системе. Тепловая нагрузка на холодильную систему меняется, и систему обычно проектируют так, чтобы ее производительность была равна или несколько превышала среднюю тепловую нагрузку. Это обусловлено тем, что температура в охлаждаемом объеме или продукта должна поддерживаться на заданном низком уровне даже при пиковой тепловой нагрузке. Производительность холодильной системы всегда несколько превышает действительную тепловую нагрузку. Поэтому для поддержания стабильной температуры в охлаждаемом объеме или продуктов и предотвращения понижения температуры ниже минимальной требуется регулятор, позволяющий выключать или включать систему.

В любой холодильной системе относительная длительность циклов включения и выключения различна и зависит от нагрузки на систему. Во время пиковой нагрузки рабочая часть цикла будет продолжительной, а нерабочая – короткой. При минимальной, нагрузке, наоборот, рабочая часть цикла будет короткой, а нерабочая – продолжительной.

Холодильные системы в отличие от систем для перекачивания воды должны иметь достаточную производительность для того, чтобы нерабочие части циклов были даже и при пиковой нагрузке. Это необходимо для оттаивания испарителя.