Ulaz za korisnike

Generatori za proizvodnju hladne vode

|
Generatori za proizvodnju hladne vode
 
Generatori za proizvodnju hladne vode
Prednost vijčanih kompresora u odnosu na scroll-kompresore relativno je jednostavna regulacija snage pomoću zasuna za doziranje rashladnoga sredstva. Kod spiralnog kompresora to se može postići samo preko vanjskog pretvarača frekvencije

OMJERI Središte agregata za proizvodnju rashladne vode je kompresor. On radi velik utjecaj na koeficijent promjene snage – omjer upotrijebljene i proizvedene energije. Slika pokazuje jedan agregat za proizvodnju rashladne vode s trima kompresorima (zeleno lakiranje) i iznad toga četiri ukapljivača / kondenzatora (V-oblik)

Središte generatora za proizvodnju hladne vode je kompresor. On radi velik utjecaj na koeficijent promjene snage – omjer upotrijebljene i proizvedene energije. Pretežito se koriste scroll-kompresori i klipni (stapni) kompresori. Kao što sami nazivi govore, kod klipnog kompresora rashladno se sredstvo komprimira preko klipa na sličan način kao kod motora s unutarnjim izgaranjem. Kod scroll-kompresora to se odvija preko spirale, kod vijčanog kompresora preko vijka. Scroll-komresori i vijčani kompresori imaju jasne prednosti - znatno manje raspolažu pokretnim dijelovima, a utoliko su i manje osjetljivi od klipnih kompresora.

Rashladni kružni tok

I koeficijenti promjene snage već iz samih konstruktivnih razloga govore protiv klipnih kompresora. Kod komprimiranja plina klip se pokreće prema gore i otvara se ventil iz kojega može isteći plin. Ali, ipak uvijek preostaje tzv. „štetni prostor“ - to je dio radnoga obujma motora koji se ne može koristiti za komprimiranje. Osim toga plin koji se tamo zadržao još uvijek može povratno ekspandirati pa stoga su kod klipnog kompresora dostižni samo manji koeficijenti promjene snage.

Prednost je vijčanih kompresora u odnosu na scroll-kompresore relativno jednostavna regulacija snage pomoću zasuna za doziranje rashladnog sredstva. Kod spiralnog kompresora to se može postići samo preko vanjskog pretvarača frekvencije koji zahtijeva troškove i prostor. Moramo uzeti u obzir to da je za namotavanje spiralnog kompresora potrebno određeno hlađenje kako bi se postigla ispravna funkcija. To je zajamčeno samo onda kada je u optoku određena količina rashladnoga sredstva. Prvi proizvođači uvode spiralne kompresore regulirane snage, a oni se za sada nalaze u stadiju testiranja i ispitivanja.

Za specijalizirani je obrt relevantan aspekt jednostavan prethodni odabir: dok se vijčani kompresori ne mogu naći u područjima male snage, već samo u velikim rashladnim strojevima, spiralni se kompresori u prvom redu koriste u područjima manje snage.

Oznaka „potpuno hermetičan“ ili „poluhermetičan“ kompresor označava samo vrstu oklopnog kućišta. Poluhermetični kompresori mogu se prije naći kod velikih snaga, jer se mogu zamijeniti određeni dijelovi poput uljnih crpki što kod potpuno hermetičnog kompresora po prirodi stvari nije moguće. Ako igraju ulogu visoka učinkovitost i brzo vrijeme montaže, u prvom se redu koriste potpuno hermetični kompresori.

Ukapljivač ili kondenzator, za razliku od kompresora, statički je element u generatoru za proizvodnju hladne vode. Radi se o lamelnim izmjenjivačima topline koji upravo kod zračno hlađenih generatora za proizvodnju rashladne vode mogu poprimiti najrazličitije oblike. Pozornost se osobito treba obratiti na lamelni razmak i oplatu lamela s obzirom na različita oblikovanja objekta. Ako polazimo od zaprljanog okoliša, npr. otpalo lišće ili pelud, treba odabrati velik razmak lamela. Prilikom uporabe npr. na moru odnosno na klimi morske vode lamele bi trebale imati određene zaštitne oplate.

Glede regulacije ukapljivača ili kondenzatora kod zračno hlađenih generatora za proizvodnju rashladne vode potrebno je kod ventilatora obratiti pozornost na sljedeće: u bazičnoj opremljenosti ventilatorima se tlačno upravlja i ovisno o tlaku ili temperaturi uključuje se sve više ventilatora, dok se ne dosegne maksimalno opterećenje. Komforniji i energetski učinkovitiji je i pretvarač frekvencije kojim se s jedne strane tlak ukapljivanja može držati konstantnim, a s druge strane postiže se bolja pogonska širina.

Zračni kratki spojevi

Ukapljivač bi se u svakom slučaju trebao očistiti dva puta godišnje. Prilikom montaže obvezno treba voditi računa o tome da se zrak može slobodno odvoditi, a da se pri tome ne odbija od zida, te se tako sprječava kratki spoj između dovodnog i odvodnog zraka. U slučaju kratkog spoja odvedeni topli zrak odmah se usisava, a optok (kružni tok) dobiva veću temperaturnu razinu sve dok agregat za proizvodnju hladne vode ne dostigne maksimalni tlak i ne isključi se.

Sljedeći je element u kružnom toku ekspanzijski ventil. Na tržištu se koriste elektronski i termostatski ekspanzijski ventili. Kod termostatskih ekspanzijskih ventila određuje se količina rashladnog sredstva koje treba ispariti tako što se još pregrijava potpuno ispareni zrak. Regulacijom te temperature pregrijavanja na 5 do 7 K otvara se ili zatvara termostatski ekspanzijski ventil. Kod elektronskoga ekspanzijskog ventila to pregrijavanje može biti znatno manje i iznosi od 1,5 do 2 K. Tako se postiže veće iskorištenje isparivača i, prema izjavama proizvođača, istodobno i dobitak snage u pogonu s djelomičnim opterećenjem do 20%.

Posljednja središnja komponenta u rashladnom optoku je isparivač. Ovdje se u područjima koja su relevantna mogu naći gotovo isključivo lemljeni pločasti izmjenjivači topline. Zatvara se rashladni optok kroz ponovnu izmjenu agregatnog stanja rashladnog sredstva i primanje toplinske energije.

Kompaktni uređaji

Kod generatora za proizvodnju hladne vode standard danas predstavljaju kompaktni uređaji. Uređaji trebaju biti u potpunosti funkcionalni i spremni za uključenje. To znači: kupiti, priključiti vodu i struju, uključiti ih i gotovo. Mnogi proizvođači sada svjesno pokušavaju prodati važne ugradbene dijelove kao pribor zato da bi mogli držati nisku bazičnu cijenu. Stoga bi specijalizirani obrtnici trebali obvezno paziti na opremljenost kompaktnih strojeva. Jesu li tu prigušnici titranja? Jesu li oni neophodni za sprječavanje prijenosa titraja motora na zgradu ili cjevovod?

S vodene strane kompenzatori su neophodni jer se njima jamči da se ne prenose titranja. I sustavi povratnog dobivanja topline kod mnogih se proizvođača ubrajaju u standard i trebali bi u pogledu energetske učinkovitosti kod odabira predstavljati važan kriterij odlučivanja. Što se tiče opremljenosti uređaja, trebalo bi ispitati koje su komponente stvarno potrebne kod opremanja. Je li potrebno priključenje zgrade na tehniku upravljanja i nadziranja? U pravilu je to potrebno samo kod vrlo velikih objekata. Je li neophodan DDC? Važni su i kontakti za dojavu oslobođeni potencijala koji služe za dojavu smetnji u pogonu ili dojave vanjskih deblokada.

Pojmovi koji se pojavljuju, a vezani uz vodom hlađene agregate za proizvodnju hladne vode hladnjaci su stola ili povratni hladnjaci. Za razliku od zrakom hlađenih strojeva ovdje se koristi pločasti izmjenjivač topline ili izmjenjivač topline sa svežnjem cijevi. To znači: toplinu opet prima voda ili mješavina vode i glikola koja se odvodi preko jedne crpke u stolni hladnjak, atamo se opet odvodi toplina. Stolni se hladnjak sastoji od lamelnog izmjenjivača topline i ventilatora.

Regulacija se lakše može provesti kod vodom hlađenih agregata za proizvodnju hladne vode, nego kod onih hlađenih zrakom. Uz mogućnost temperaturne regulacije postoji uvijek ujednačena temperatura ukapljivanja koja se kod zračno hlađenih agregata postiže regulacijom broja okretaja ventilatora. Umjesto stolnog hladnjaka može se upotrijebiti i rashladni hladnjak. Prednost toga u svakako je da se povratno hlađenje može odvijati kod nižih temperatura, jer se iskorištava princip isparavanja. Nedostatak leži u činjenici da je potreban velik ventilator i da se permanentno mora napajati voda uz intenzivne troškove. Osim toga, rashladni toranj ima znatno veće troškove održavanja.

Korištenje otpadne ?

U većim projektima odnosno zgradama postavlja se pitanje o mogućem korištenju otpadne topline iz agregata za proizvodnju hladne vode. Ona nastaje prisilno kod hlađenja odnosno oduzimanja topline medija koji je njen nositelj i može se još smisleno iskoristiti za toplu vodu, grijanje ili procesnu toplinu. Ako se odlučimo za korištenje te otpadne topline, nastaju dodatni troškovi. U tu svrhu potreban je amortizacijski izračun, odnosno procjena isplativosti korištenja otpadne topline u vlastitom specifičnom objektu pod sadašnjim uvjetima, kao primjerice kod cijena energije.

Smislen odabir proizvoda kod korištenja otpadne topline mogu biti vodom hlađeni kompaktni strojevi. Potreban je već prije objašnjen suhi rashladni toranj odnosno povratni hladnjak, ako procesi za primanje otpadne topline više ne posjeduju sposobnost pohranjivanja te se preostala toplina mora odvoditi. Pri tome treba paziti na to da se agregati za proizvodnju hladne vode postavljaju unutar zgrade, a suhi rashladni toranj izvan nje.

Alternativa za korištenje otpadne topline vodom hlađenih kompaktnih strojeva su split-strojevi. I ovdje postoji jedna unutarnja i jedna vanjska komponenta. Gravirajuća razlika: ne postoji povezanost cijevi s vodom između komponeneta, već postoji cijevna povezanost rashladnih sredstava. Umjesto rashladnog tornja koristi se ukapljivač (kondenzator). Prednost ovog sustava: nije potrebna crpka i cijevni je promjer znatno manji od onoga kod transporta vode. Ako se ne koristi otpadna toplina, često se koriste zračno hlađeni kompaktni strojevi. I pitanje hoće li se odabrati čisti zrakom hlađeni rashladni agregat ili proizvod s integriranom crpkom za hladnu vodu, pridonosi uštedi vremena za planiranje i instalacije.

Dobro opremljen i kompaktan uređaj za specijaliziranog je mehaničara najpovoljnija odluka. Gotovo 80% od svih prodanih uređaja za proizvodnju hladne vode u Njemačkoj kompaktni su uređaji. Ali, još se koriste i spomenuti split-strojevi. U ljeto 2008.g. ratificirat će se novi zakon koji govori o provjeri brtvljenosti kod rashladnih kružnih tokova. Intervali te provjere brtvljenosti ovise o količini punjenja u optoku rashladnog sredstva. Što je više rashladnog sredstva sadržano, to se češće i intenzivnije moraju provoditi ispitivanja. Split-uređaj za proizvodnju hladne vode sadrži više od dvostruko veće količine rashladnog sredstva, u usporedbi sa standardnim agregatom za proizvodnju hladne vode u obliku kompaktnog uređaja. Tako će troškovi stvoriti daljnji, odlučni kriterij protiv uporabe split-strojeva.

Pogonski troškovi

Važna su osnovica za odabir agregata za proizvodnju hladne vode pored cijene i pogonski troškovi. Drugi, ne manje važan kriterij ekonomičnost je agregata za proizvodnju hladne vode. Nakon provedenog izračuna rashladnog opterećenja utvrđeno je koju rashladnu snagu mora stvarati agregat za proizvodnju hladne vode. Kako bi se mogla proizvesti ta rashladna energija, mora se koristiti električna energija. Odnos između investirane električne energije i generirane rashladne energije definira ekonomičnost (isplativost).

Da bi se usporedila ekonomičnost u različitih proizvođača, važno je da se podudaraju temperaturni profili kao referentni podaci. Svi veliki proizvođači navode koeficijente promjene snage. Jednako tako važno je ustanoviti jesu li ti podaci samo navod proizvođača ili imaju Eurovent certifikat.

Općenito vrijedi: ekonomični agregati za proizvodnju hladne vode često su vrlo malih dimenzija. Razlog je tomu veličina upotrijebljenog izmjenjivača topline koji su često tijesno dimenzionirani. Posljedica toga je što moramo raditi s vrlo niskim temperaturama isparavanja ili kondenzacije, kako bi se producirala potrebna rashladna snaga. Tako nastaju loši stupnjevi iskorištenja. Usprkos tomu želja za malim dimenzijama izmjenjivača topline može se ispuniti pomoću specijalnih izvedbenih oblika visokoga stupnja iskorištenja – npr. pomoću visoko učinkovitih rashladnih sredstava kao što je R 410a. U tu je svrhu potrebno odabrati proizvođača agregata za proizvodnju hladne vode koji zna što je to know-how u proizvodnji širokog spektra izmjenjivača topline i koji zna dati odgovarajuće savjete.

Važan je element kod donošenja odluke već spomenuto upotrijebljeno rashladno sredstvo. Kod snage do 300 kW često se koristi R410a, koji ima značajno veći koeficijent promjene snage R407c-a korištenog u posljednje vrijeme. Zahvaljujući tome što R410a radi učinkovitije kod višeg tlaka, u rashladnom se optoku mogu birati manje komponente, a time i jeftinije. R134a samo se rijetko može naći u malom području snage, jer za razliku od R410a mora koristiti veće komponente nego pri uporabi R407c. Time uređaj producira znatno veće troškove.

Mogu li se u načelu agregati za proizvodnju rashladne vode koristiti i za proizvodnju topline i mogu li preuzeti funkciju dizalice topline (toplinske crpke)? U načelu: DA, ali i NE. O tome odlučuje sam proizvod. Neki proizvođači ne mogu ponuditi takvu fleksibilnost, ali mogu ponuditi mogućnost da se isti agregati koriste za proizvodnju rashladne vode i proizvodnju topline. Prebacivanje s hladnog pogona na pogon grijanja često se odvija preko vanjskog upravljanja, jer proizvođači nisu predvidjeli tu mogućnost.

Jamstva i servis

Agregati za proizvodnju rashladne vode u pogledu dimenzija i hidraulike rashladnog optoka kompleksni su uređaji. Stoga je vrlo važno osigurati pogonsku sigurnost i pogon bez smetnji. U slučaju kvara vrlo je važno njegovo brzo uklanjanje. Stoga obratite pozornost na izjave proizvođača o servisu za kupce. Postoji li servis za kupce ili se neki savjet može dobiti samo telefonom? Isto tako važna su i tvornička jamstva. Koliko dugo traju? Postoji li potpuno ili samo djelomično jamstvo? I koji su dijelovi u to uključeni?

Posljednjih se godina otvorilo dosad zatvoreno tržište za proizvodnju rashladne snage, i zbog potreba tržišta i zbog ponude raznih njegovih proizvoda. Poduzetnici koji imaju specijalizirane obrte usmjerene prema budućnosti tu nalaze znatan potencijal. Kod planiranja, dimenzioniranja i proizvodnje rashladne snage moraju biti prisutna temeljna znanja s područja tehnike, klimatizacije i tehnike ventilacije. U središtu ponude oko sustava rashladne vode nalaze se finalni proizvodi kao i gotove kombinacije od Fan coils-a i agregata za proizvodnju rashladne vode.

Izvor: www.masmedia.hr

Materijali