Почему высота меняет емкость конденсатора

Конденсатор воздушного охлаждения представляет собой теплообменник с вентилятором. Вентилятор перемещает объем воздуха по оребренным трубкам, а змеевик отдает тепло воздуху, который фактически проходит над ним. На высоте 2000 м кубический метр воздуха весит примерно на 18% меньше, чем на уровне моря. Вентилятор по-прежнему перемещает те же кубические метры в час, но каждый кубический метр переносит меньше молекул воздуха, поглощающих тепло.

Более низкая плотность воздуха одновременно снижает коэффициент теплопередачи на воздушной стороне и массовый расход воздуха на оборот вентилятора. Оба эффекта действуют в одном и том же направлении: конденсатор должен создавать более высокую разницу температур, чтобы отводить ту же тепловую нагрузку, или давление конденсации возрастает на каждом расположенном ниже по потоку компоненте.

Правило звукового поля заключается в том, чтобы применять поправку на мощность в размере 3–5% на каждые 1000 м высоты, а затем уточнять точный коэффициент у производителя катушки перед размещением заказа.

На высоте 2000 м типичный конденсатор с воздушным охлаждением сохраняет только 89–92% своей мощности на уровне моря.

Снижение номинальных показателей

В таблице ниже приведены типичные диапазоны для стандартных ребристых теплообменников с воздушным охлаждением. Эти значения сочетают в себе эффект более низкого массового расхода воздуха с более низкой теплопередачей со стороны воздуха; Конкретные продукты различаются схемой, плотностью ребер и расположением трубок.

На высоте 3000 м — реалистичной высоте для горнодобывающих и пищевых предприятий в Андах, Центральной Азии и западном Китае — игнорирование снижения номинальных значений высоты при выборе уровня моря повышает температуру конденсации примерно на 6–10 К выше прогнозируемой, с соответствующей потерей мощности и эффективности системы.

Вентилятор — часть исправления

Вентиляторы — это объемные машины. На высоте они перемещают почти те же кубические метры в час, но масса подаваемого воздуха падает с плотностью, как и мощность вентилятора. Двигатель, который удобно загружен на уровне моря, редко перегружается на высоте; более тонкие риски — это охлаждение двигателя и кривая вращения вентилятора. Двигатель с воздушным наддувом при низкой плотности воздуха отводит меньше тепла от собственных обмоток, и то же статическое давление больше не создает одинаковый поток воздуха, когда воздух легче.

Поскольку мощность вентилятора падает медленнее, чем способность теплопередачи конденсатора, чистая эффективность системы скорее падает, чем улучшается. Вентиляторы с регулируемой скоростью помогают агрегату работать в холодную ночь и в условиях частичной нагрузки, но они не заменяют коррекцию снижения номинальных характеристик.

Что изменить при выборе размера для высоты

Отправной точкой является запрос производителя поправочного коэффициента высоты и применение его к требуемой мощности прежде всего. Далее последовательность действий следует шаблону, который распознают опытные проектировщики холодильного оборудования.

1. Применяйте коэффициент высоты, указанный производителем, к мощности конденсатора — никогда не полагайтесь на общие эмпирические правила при окончательном выборе.
2. Увеличьте поверхность змеевика за счет увеличения площади лицевой поверхности или дополнительных рядов до тех пор, пока скорректированная мощность не будет соответствовать расчетной тепловой нагрузке.
3. Повторно выберите вентилятор и двигатель в соответствии с плотностью воздуха на объекте и убедитесь, что охлаждение двигателя соответствует высоте установки.
4. Еще раз проверьте падение давления на стороне воздуха при более низкой плотности и считайте кривую вентилятора при условиях на месте, а не при значениях на уровне моря.
5. Еще раз просмотрите весь конденсаторный агрегат — компрессор, расширительное устройство, ресивер и заправку хладагента — поскольку контур ведет себя по-другому при более высокой температуре конденсации.
6. Попросите производителя предоставить зарегистрированные примеры подобных высотных установок и данные ввода в эксплуатацию, подтверждающие выбор.

Полугерметичный конденсаторный агрегат с воздушным охлаждением для работы на большой высоте Этот полугерметичный конденсаторный агрегат подходит для широкого спектра хладагентов и включает в себя ключевые элементы управления. Его змеевик с воздушным охлаждением может корректироваться по высоте для обеспечения надежной работы в условиях плато. Посмотреть продукт →

Для пакетных систем та же дисциплина применяется на уровне модуля. Когда вы сравниваете как выбрать конденсаторы с воздушным охлаждением , модель с теплообменником, скорректированным по высоте, удерживает диапазон давления нагнетания и коэффициент эксплуатации компрессора в пределах допустимых значений в течение многих лет, вместо того, чтобы спотыкаться из-за высокого давления в первый жаркий полдень лета на плато.

За пределами конденсатора: эффекты всей системы

Снижение номинальных характеристик конденсатора не остается внутри конденсатора. Более высокая температура конденсации увеличивает степень сжатия, что снижает объемный КПД, повышает температуру нагнетания и увеличивает удельную потребляемую мощность. В этом случае испаритель обеспечивает меньшее охлаждение, даже если он находится в нормальном помещении — штраф распространяется на контур хладагента.

Вот почему к конденсатору следует применять поправки по высоте и сверять их с рабочим диапазоном всего компрессорно-конденсаторного агрегата. На высоте 2500 м агрегат, температура конденсации которого всего на несколько градусов выше, может потерять 5–8% полезной холодопроизводительности, потребляя при этом больше энергии — двойной штраф, который появляется в каждом ежемесячном счете за электроэнергию.

Высотные проекты и инженерное обеспечение

Холодильное оборудование выезжает далеко за пределы заводского цеха. Конденсационные установки попадают на горные перерабатывающие заводы, шахты и холодильные склады от Анд до Эфиопского нагорья, от горных городов Центральной Азии до горных провинций западного Китая. Везде на высоте выше 1000 м местная плотность воздуха меняет ответ — и исправления в технических характеристиках необходимо производить до того, как оборудование будет изготовлено, а не после того, как оно прибудет на площадку.

Выше этой отметки выбор конденсатора перестает быть поиском по каталогу. Производитель с опытом работы в области теплообменников и комплектных агрегатов имеет значение, поскольку правильное снижение номинальных характеристик затрагивает геометрию змеевика, конструкцию вентилятора, запасы двигателя и регуляторы давления агрегата как единой системы. В промышленных холодильных складах и перерабатывающих предприятиях компрессорно-конденсаторные агрегаты винтового типа несут большую нагрузку, и один и тот же коэффициент высоты применяется к каждому теплообменнику на установке.

Конденсаторный агрегат винтового типа для крупных промышленных нагрузок Конденсаторные агрегаты винтового типа выдерживают большие холодильные нагрузки, и их номинальные характеристики необходимо снижать на большой высоте. Ищите модели с катушками с коррекцией по высоте и вентиляторами, обеспечивающими сохранение производительности при плотности воздуха на объекте. Посмотреть продукт →