W systemach chłodniczych pracujących z temperaturami nasycenia na ssaniu poniżej zera, nieuniknione jest gromadzenie się szronu na rurach i żebrach parownika. Szron pełni funkcję izolatora między ciepłem odprowadzanym z pomieszczenia a czynnikiem chłodniczym, co prowadzi do spadku wydajności parownika. Dlatego producenci urządzeń muszą stosować określone techniki okresowego usuwania szronu z powierzchni wężownicy. Metody odszraniania mogą obejmować między innymi odszranianie poza cyklem, odszranianie powietrzem, elektryczne i gazowe (omówimy je w Części II w numerze marcowym). Ponadto, modyfikacje tych podstawowych schematów odszraniania dodatkowo komplikują pracę personelu serwisowego. Po prawidłowym skonfigurowaniu, wszystkie metody osiągną ten sam pożądany efekt, jakim jest stopienie nagromadzonego szronu. Jeśli cykl odszraniania nie zostanie poprawnie skonfigurowany, wynikające z tego niepełne odszranianie (i spadek wydajności parownika) może prowadzić do wzrostu temperatury w chłodzonej przestrzeni powyżej pożądanej, cofania się czynnika chłodniczego lub osadzania się oleju.
Na przykład, typowa witryna chłodnicza utrzymująca temperaturę produktu na poziomie 34°F (1,6°C) może mieć temperaturę powietrza wylotowego około -3°C (2,9°C) i temperaturę parownika nasyconego na poziomie -1°C (22°F). Mimo że jest to urządzenie średniotemperaturowe, w którym temperatura produktu przekracza 0°C (0,6°C), rury i żebra parownika będą miały temperaturę poniżej 0,3°C (0,6°C), co spowoduje gromadzenie się szronu. Odszranianie poza cyklem jest najczęściej stosowane w urządzeniach średniotemperaturowych, jednak nierzadko w takich zastosowaniach stosuje się również odszranianie gazowe lub elektryczne.
rozmrażanie chłodnicze
Rysunek 1 Gromadzenie się szronu
ROZMRAŻANIE POZA CYKLEM
Odszranianie poza cyklem jest dokładnie tym, co sugeruje jego nazwa; odszranianie odbywa się poprzez proste wyłączenie obiegu chłodniczego, zapobiegając przedostawaniu się czynnika chłodniczego do parownika. Nawet jeśli parownik pracuje w temperaturze poniżej 0°C, temperatura powietrza w chłodzonej przestrzeni przekracza 0°C. Po wyłączeniu obiegu chłodniczego, umożliwienie powietrzu w chłodzonej przestrzeni dalszego przepływu przez rurę/żebra parownika spowoduje wzrost temperatury powierzchni parownika, co doprowadzi do stopienia szronu. Ponadto, normalny napływ powietrza do chłodzonej przestrzeni spowoduje wzrost temperatury powietrza, co dodatkowo wspomaga cykl odszraniania. W zastosowaniach, w których temperatura powietrza w chłodzonej przestrzeni zazwyczaj przekracza 0°C, odszranianie poza cyklem okazuje się skutecznym sposobem na roztopienie nagromadzonego szronu i jest najpowszechniejszą metodą odszraniania w zastosowaniach o średniej temperaturze.
Po zainicjowaniu odszraniania poza cyklem, przepływ czynnika chłodniczego nie może dostać się do parownika za pomocą jednej z następujących metod: użycie zegara czasu odszraniania do wyłączenia sprężarki (jednostka pojedyncza sprężarka) lub wyłączenie zaworu elektromagnetycznego przewodu cieczowego układu, inicjując cykl wypompowywania (jednostka pojedyncza sprężarka lub zespół sprężarek multipleksowych) lub wyłączenie zaworu elektromagnetycznego przewodu cieczowego i regulatora przewodu ssącego w zespole sprężarek multipleksowych.
rozmrażanie chłodnicze
Rysunek 2 Typowy schemat okablowania układu odszraniania/odpompowywania
Rysunek 2 Typowy schemat okablowania układu odszraniania/odpompowywania
Należy pamiętać, że w przypadku zastosowania pojedynczej sprężarki, w której zegar czasu odszraniania inicjuje cykl odpompowywania, zawór elektromagnetyczny przewodu cieczowego zostaje natychmiast odłączony od zasilania. Sprężarka będzie kontynuować pracę, pompując czynnik chłodniczy z niskiego ciśnienia układu do zbiornika cieczy. Sprężarka wyłączy się, gdy ciśnienie ssania spadnie do nastawy odcięcia dla kontroli niskiego ciśnienia.
W zespole sprężarek multipleksowych, zegar sterujący zazwyczaj wyłącza zasilanie elektrozaworu linii cieczowej i regulatora ssania. Utrzymuje to określoną objętość czynnika chłodniczego w parowniku. Wraz ze wzrostem temperatury parownika, objętość czynnika chłodniczego w parowniku również rośnie, działając jak radiator, wspomagając podnoszenie temperatury powierzchni parownika.
Do odszraniania poza cyklem nie jest potrzebne żadne inne źródło ciepła ani energii. System powróci do trybu chłodzenia dopiero po osiągnięciu określonego progu czasowego lub temperaturowego. Próg ten dla zastosowań średniotemperaturowych wynosi około 48°F lub 60 minut wyłączenia. Proces ten jest następnie powtarzany do czterech razy dziennie, w zależności od zaleceń producenta witryny (lub parownika W/I).
Reklama
ELEKTRYCZNE ROZMRAŻANIE
Chociaż jest to bardziej powszechne w zastosowaniach niskotemperaturowych, odszranianie elektryczne można również stosować w zastosowaniach średniotemperaturowych. W zastosowaniach niskotemperaturowych odszranianie poza cyklem jest niepraktyczne, ponieważ temperatura powietrza w chłodzonej przestrzeni jest niższa niż 0°C. Dlatego oprócz wyłączenia obiegu chłodniczego, wymagane jest zewnętrzne źródło ciepła w celu podniesienia temperatury parownika. Odszranianie elektryczne to jedna z metod dodania zewnętrznego źródła ciepła w celu stopienia nagromadzonego szronu.
Wzdłuż parownika umieszczony jest jeden lub więcej prętów grzejnych oporowych. Gdy zegar sterujący odszranianiem zainicjuje cykl odszraniania elektrycznego, jednocześnie nastąpi kilka zdarzeń:
(1) Przełącznik normalnie zamknięty w zegarze czasu odszraniania, który zasila silniki wentylatorów parownika, zostanie otwarty. Obwód ten może bezpośrednio zasilać silniki wentylatorów parownika lub cewki podtrzymujące styczniki poszczególnych silników wentylatorów parownika. Spowoduje to wyłączenie silników wentylatorów parownika, co pozwoli na koncentrację ciepła generowanego przez grzałki odszraniania tylko na powierzchni parownika, a nie na przenoszenie go do powietrza, które byłoby cyrkulowane przez wentylatory.
(2) Otworzy się kolejny normalnie zamknięty przełącznik w zegarze czasu odszraniania, który zasila elektrozawór przewodu cieczowego (i regulator przewodu ssącego, jeśli jest używany). Spowoduje to zamknięcie elektrozaworu przewodu cieczowego (i regulatora ssania, jeśli jest używany), uniemożliwiając przepływ czynnika chłodniczego do parownika.
(3) Przełącznik normalnie otwarty w zegarze czasu odszraniania zostanie zamknięty. Spowoduje to albo bezpośrednie zasilanie grzałek odszraniania (mniejsze zastosowania grzałek odszraniania o niskim natężeniu prądu), albo zasilanie cewki podtrzymującej grzałki odszraniania. Niektóre zegary czasu mają wbudowane styczniki o wyższym natężeniu prądu, które mogą zasilać grzałki odszraniania bezpośrednio, eliminując potrzebę stosowania oddzielnego stycznika grzałki odszraniania.
rozmrażanie chłodnicze
Rysunek 3 Konfiguracja grzałki elektrycznej, zakończenia odszraniania i opóźnienia wentylatora
Odszranianie elektryczne zapewnia bardziej efektywne odszranianie niż cykl bez odszraniania, a jego czas trwania jest krótszy. Ponownie, cykl odszraniania zakończy się w określonym czasie lub z określoną temperaturą. Po zakończeniu odszraniania może wystąpić okres kapania; krótki okres, w którym roztopiony szron scieknie z powierzchni parownika do tacy ociekowej. Ponadto, ponowne uruchomienie silników wentylatorów parownika zostanie opóźnione na krótki czas po rozpoczęciu cyklu chłodzenia. Ma to na celu zapobieżenie przedostaniu się wilgoci znajdującej się na powierzchni parownika do chłodzonej przestrzeni. Zamiast tego, wilgoć zamarznie i pozostanie na powierzchni parownika. Opóźnienie wentylatora minimalizuje również ilość ciepłego powietrza krążącego w chłodzonej przestrzeni po zakończeniu odszraniania. Opóźnienie wentylatora można uzyskać za pomocą regulacji temperatury (termostatu lub Klixona) lub za pomocą opóźnienia czasowego.
Odmrażanie elektryczne to stosunkowo prosta metoda odmrażania w zastosowaniach, w których odmrażanie poza cyklem jest niepraktyczne. Pobierana jest energia elektryczna, wytwarzane jest ciepło, a szron topi się w parowniku. Jednak w porównaniu z odmrażaniem poza cyklem, odmrażanie elektryczne ma kilka wad: należy uwzględnić jednorazowy koszt początkowy, dodatkowy koszt prętów grzejnych, dodatkowych styczników, przekaźników i przełączników opóźniających, a także dodatkową robociznę i materiały potrzebne do okablowania w terenie. Należy również wspomnieć o bieżących kosztach dodatkowej energii elektrycznej. Konieczność zewnętrznego źródła energii do zasilania grzałek odmrażających skutkuje niższym zużyciem energii netto w porównaniu z odmrażaniem poza cyklem.
To tyle na temat metod odszraniania poza cyklem, powietrznego i elektrycznego. W marcowym numerze szczegółowo omówimy odszranianie gazowe.
Czas publikacji: 18-02-2025