Равномерное распределение фреона
Полезные материалы. Кондиционеры и кондиционирование воздуха

 Ограничение количества трубок, присоединяемых к одному «пауку», связанное со сложностью равномерного распределения фреона по трубкам и необходимостью обеспечения нормального возврата масла в компрессор, вызывает необходимость в разделении теплообменника воздухоохладителя большой мощности на два или несколько контуров. Наилучшая эффективность работы одного контура теплообменника достигается для фреонов R-22 и R-407C при холодильной мощности каждого от 2,8 до 7,0 кВт, для фреонов R134a — от 1,8 до 5,0 кВт.

Использование двухконтурного теплообменника с самостоятельным компрессорно-конденсаторным блоком в каждом контуре позволяет регулировать холодопроизводительность путем отключения второго контура при снижении нагрузки более чем на 50%. Это дает возможность сгладить основной недостаток поверхностных воздухоохладителей прямого испарения — сложность регулирования количества передаваемой теплоты при снижении нагрузки на воздухоохладитель в процессе эксплуатации.

Наиболее широко применяется параллельная компоновка, когда теплообменник одного контура размещается над другим вертикально. При снижении нагрузки на воздухоохладитель более чем на 50% верхний контур теплообменника отключается и проходящая через него необработанная часть воздуха смешивается с потоком охлажденного воздуха.

Таким образом, регулирование количества передаваемой теплоты происходит путем байпасирования по воздуху через неработающий контур. Достоинством такой компоновки является простота, равномерное распределение нагрузки по сечению и одинаковые условия работы каждого контура при максимальной нагрузке. К недостаткам такой компоновки следует отнести то, что теплообменник нижнего контура может заливать конденсат, поэтому он должен иметь свой поддон.

При последовательном расположении контуров воздухоохладителя регулирование количества передаваемой теплоты происходит путем уменьшения площади поверхности теплообмена за счет уменьшения количества активных трубок по ходу воздуха. По мере снижения нагрузки более чем на 50% отключается обычно первый контур по ходу воздуха.

При такой компоновке нет проблемы с удалением конденсата, отсутствует байпасирование при отключении одного контура, так как все фронтальное сечение остается активным, но при этом увеличивается сопротивление по воздуху. В режиме максимальной нагрузки контуры работают при разных начальных параметрах воздуха, поэтому их следует рассчитывать отдельно, обратив особое внимание при расчете на распределение холодопроизводительности и выборе ТРВ для каждого контура.

В смешанной схеме трубки обеих контуров равномерно размещены по фронтальному сечению и длине воздухоохладителя. При отключении одного контура происходит внутреннее байпасирование, потоки, омывающие трубки отключенного контура, создают внутренние протечки воздуха, вызывают увеличение температуры на поверхности трубок работающего контура и, как следствие, изменяются температура и давление испарения, поэтому необходима специальная защита компрессора, а также регулятор давления всасывания или следует применять многоступенчатый компрессор.

Для однозональных систем кондиционирования воздуха при изменении нагрузки в системе кондиционирования воздуха используется ступенчатое отключение и включение компрессоров соответствующих контуров, что дает удовлетворительные результаты. Неравномерная нагрузка и, связанное с ней локальное обледенение, может быть вызвано неравномерной скоростью воздуха по сечению воздухоохладителя, неравномерной по сечению температурой воздуха, неправильным разбиением на контуры, неправильным выбором размера распределителя фреона, неправильным выбором самого воздухоохладителя.

Ранее подчеркивалось, что фреоновый воздухоохладитель является элементом холодильной машины, и это следует принимать во внимание при его расчете, выборе способа регулирования холодопроизводительности и в процессе эксплуатации. Количество холода, получаемое в холодильной машине, определяется температурным режимом ее работы: температурой испарения, температурой конденсации, температурой всасывания и температурой переохлаждения.

Температура испарения и конденсации зависят от температуры охлаждаемой среды и от температуры среды, охлаждающей конденсатор, а в случае поверхностного воздухоохладителя — от температуры наружного воздуха, а также от конструктивных и теплотехнических характеристик теплообменников испарителя и конденсатора.