Холодильные системы, выпускаемые в последние годы, предусматривают использование регулировки производительности компрессора, поскольку это существенно увеличивает срок службы устройства за счет меньшего износа деталей при включении-выключении. Увеличивается эффективность всей установки, выходная производительность приводится в соответствие с актуальной потребностью. По принципу действия существуют различные системы регулирования производительности. Одна из наиболее эффективных, которую использует компания Битцер в своих компрессорах, – перекрывание окон всасывания.
Для установки такой системы регулирования пригодны одноступенчатые компрессоры с 4,6 и 8 цилиндрами. Устройство регулирования может быть встроено в компрессор или поставляться отдельным набором и монтироваться на месте эксплуатации.
В таблице 1 приведены допустимые варианты использования регуляторов.
Таблица 1.
*Для многоступенчатого изменения нагрузки в тандеме количество регуляторов производительности должно быть одинаковым у каждого компрессора.
**Для увеличения надежности системы предпочтительным считается режим работы, в котором функционирует только одна половина тендема.
Изменение коэффициента потребляемой мощности в зависимости от режима работы системы регулирования
Рис.1. Коэффициент потребляемой мощности для одиночного компрессора и для тандема, регулируемого симметрично.
Рис. 2. Коэффициент потребляемой мощности для тандема компрессоров
Система регулирования производительности Битцер основывается на исключении из работы части цилиндров. Подвижный элемент клапана системы перекрывает окна всасывания в нужной головке цилиндров.
Рис. 3. Схема регулятора производительности
При полной нагрузке в работе участвуют все цилиндры компрессора. При этом напряжения на катушке клапана 1 нет. Все окна всасывания в цилиндре открыты. При частичной – поршни в выведенном из процесса работы блоке цилиндров двигаются вхолостую без сжатия. Катушка находится под напряжением, клапан перекрывает окна всасывания.
Необходимость дополнительного охлаждения при работе регулятора производительности
При снижении производительности компрессора регулятором, возрастает температура нагнетания. Это происходит из-за снижения охлаждения мотора и расхода хладагента, а также из-за дополнительных потерь, электрических и механических. По этой причине применение компрессоров с системой регулирования производительности оказывается ограниченным, во время работы применяется дополнительное охлаждение одним из следующих способов.
- Дополнительный вентилятор. Альтернативой может служить размещение компрессора в зоне воздушного потока конденсатора. При скорости потока не менее 3 м/с эффект охлаждения сравним с таковым от дополнительного вентилятора. Скорость потока можно регулировать так, чтобы добиться достаточного охлаждения.
- Головки цилиндров с охлаждением водой. Такими головками стандартно комплектуются открытые компрессоры в установках на аммиаке.
Особенности применения регулятора в компрессорах.
Управляющий сигнал на регулятор производительности компрессора может поступать:
- от термостата (управление по температуре),
- от регулятора влажности (управление по относительной влажности),
- от реле давления (управление по давлению).
При использовании регулятора важно настроить его таким образом, чтобы не допускать частое включение и выключение компрессора (допускается 8 раз в час) и гарантировать минимальное время согласно таблице 2.
Таблица 2.
Давление всасывания при изменении нагрузки меняется довольно быстро, в то время как температура реагирует гораздо медленнее из-за инерционности работы испарителя. Дифференциал, управляющий отключением и включением компрессора, должен быть намного больше того, который управляет регулятором производительности. Рекомендуется дополнительная установка реле задержки времени, которая также ограничит частоту включения компрессора.