Тепловая нагрузка и продолжительность работы холодильного оборудования

20.07.2016

При проектировании холодильной системы для правильного подбора нового холодильного оборудования необходимо определиться с несколькими параметрами, определяющими условия его работы в условиях функционирования предприятия, главным из которых является величина тепловой нагрузки. С целью обеспечения непрерывного режима работы холодильного оборудования его подбор должен производиться так, чтобы его характеристики соответствовали максимальному тепловому потоку с небольшим запасом. Ведь если производительность компрессора будет сильно превышать максимальную тепловую нагрузку, то агрегаты будут постоянно включаться и выключаться, что значительно сократит срок их эксплуатации и повлечет дополнительные траты.

 

Виды теплопритоков, которые влияют на работу современного холодильного оборудования

Тепловой нагрузкой на промышленное холодильное оборудование называют величину тепловыделений, получаемых из источников тепла.

 

Тепловая нагрузка состоит из нескольких теплопритоков, которые могут классифицироваться по источникам возникновения:

1) источники, создающую внутреннюю нагрузку в помещении;

  • теплоприток из окружающей среды за счет теплопроводности стен, крыши и т.д.;
  • теплоприток от воздушных каналов, расположенных вне охлаждаемого помещения (из щелей, открытых дверей и окон);
  • теплоприток от солнечной радиации через стекло и другие прозрачные материалы;
  • теплота охлаждаемой продукции;
  • теплоотдача от людей в помещении;
  • тепловая нагрузка от освещения и работающих машин.
  • вентиляционный воздух;
  • другое тепло, которое появляется в воздухе при его выходе из охлаждаемого пространства.

2) источники, создающие внешнюю нагрузку в помещении:

В каждом конкретном случае наблюдаются не все виды теплопритоков, и их роль в общей тепловой нагрузке различна. В зависимости от сезона изменяется тепловая нагрузка на разное оборудование: летом увеличенные теплопритоки обеспечивают повышенную нагрузку на системы охлаждения, зимой повышение нагрузки ощущает отопительное оборудование.

 

Оттайка в процессе обслуживания холодильного оборудования

Для определения максимальной тепловой нагрузки на холодильное оборудование необходимо учитывать также и время оттайки испарителей. В большинстве случаев циркулирующий через испаритель воздух охлаждается до температуры ниже точки росы, из-за чего на его поверхности конденсируется влага. При окружающей температуре выше точки замерзания воды конденсируемая влага стекает по поверхности испарителя и отводится из камеры; при окружающей температуре ниже точки замерзания воды конденсат замерзает на поверхности испарителя, образуя слой инея, который изолирует теплообменник и снижает его производительность. Эту снеговую шубу необходимо периодически оттаивать, повышая температуру поверхности испарителя выше точки замерзания воды и поддерживая ее д тех пор, пока весь теплообменник не оттает и вся талая вода не будет удалена из камеры.

 

Процесс оттайки испарителя занимает некоторое время, в течение которого происходит полное прекращение охладительных функций испарителя и остановка компрессорного оборудования. При этом испаритель постепенно нагревается благодаря температуре воздуха в окружающем пространстве. Исходя из опыта, такой способ оттайки занимает 8 часов, соответственно холодильная установка должна будет работать только 16 часов в сутки, а значит, мощность холодильного оборудования должна быть такова, чтобы за это время производить достаточное количество холода для обеспечения суточной потребности производства.

 

В процессе работы низкотемпературного холодильного оборудования повышения температуры больше +1,5°С нельзя допускать, чтобы находящиеся в холодильных складах продукты не испортились, а при такой температуре оттайки испарителя не происходит. Поэтому в холодильных камерах используют дополнительный обогрев испарителя электронагревателем, водой или горячим паром хладагента из нагнетательного трубопровода компрессора. При таком режиме функционирования холодильной установки оттайка теплообменников занимает меньше времени и холодильная установка может обеспечивать работу от 18 до 24 часов в сутки (в зависимости от того, как реализован процесс оттаивания).

 

Оборудование для кондиционирования воздуха рассчитано на непрерывную работу и может работать круглосуточно из-за того, что при комфортном режиме работы кондиционеров температура испарителя не понижается свыше +4,5°С и иней на его поверхности не образуется.

 

Определение общей тепловой нагрузки на промышленное холодильное оборудование

В зависимости от конкретного вида холодильного оборудования, а также режима его функционирования и оттайки, рассчитывают приходящуюся на него тепловую нагрузку. Лучше всего считать нагрузку за час с увеличением полученного результата на соответствующий коэффициент. Это связано с тем, что многие пиковые теплопритоки имеют разную величину в разное время и не могут суммироваться.

 

Так, при желательной продолжительности работы оборудования 16 часов в сутки тепловую нагрузку за 1 ч нужно умножить на коэффициент 1,5 (24/16). В этом случае требуемая тепловая производительность увеличится на 50%, чтобы обеспечить выполнение 24-часовой нагрузки за 16 часов работы.

 

Т.е. формулу определения общей тепловой нагрузки можно представить, как произведение общей тепловой нагрузки к отношению 24-х часов в сутках к продолжительности работы оборудования.

 

Таким образом, при проектировании предприятий промышленного холода холодильное оборудование следует приобретать с учетом общей тепловой нагрузки на оборудование. От этой величины будет зависеть начальная стоимость холодильного оборудования, а также стоимость его эксплуатации и обслуживания.

 

НПП «Холод» в числе прочих услуг в сфере промышленного холода проводит энергоаудит существующих холодильных систем. С помощью мероприятий энергоаудита предприятие может существенно снизить расходы на эксплуатацию аммиачного холодильного оборудования. Так в условиях больших колебаний тепловых нагрузок в течение суток целесообразно приобретать не одну мощную и дорогую (как по стоимости приобретения, так и в эксплуатации) холодильную установку, а несколько меньших, которые будут работать как одна система: при максимальной нагрузке работать вместе, при снижении нагрузки – по отдельности. Кроме экономии затрат, такой подход повышает отказоустойчивость и надежность холодильной системы. Также для увеличения временного интервала между пусками компрессора, необходимого для оттайки теплообменников, можно использовать аккумуляторы холода, которые увеличивают тепловую инерцию в системах оборотного водоснабжения и помогают компенсировать тепловые пики, уменьшая время простоя агрегатов во время обслуживания холодильного оборудования.

 

Также рекомендуем статьи:

 

Обслуживание пластинчатых теплообменников - промывка и очистка

Регламент обслуживания холодильных установок

Обслуживание холодильных установок: отклонения от оптимального режима работы

Заказать обратный звонок