Регулирование подачи хладагента в испаритель

В.В.Шишов, главный инженер Группы компаний "Фармина"
(см. журнал "Холодильная техника" №5, 2013 г.)

Терморегулирующий клапан (ТРВ), в котором происходит дросселирование жидкого хладагента (ХА), устанавливается перед испарителем холодильной установки (ХУ). Он должен обеспечить необходимую холодопроизводительность ХУ, регулируя оптимальную подачу жидкого ХА, быструю реакцию при изменении нагрузки на испаритель и безопасную работу компрессора (КМ). Клапаны бывают механическими и электронными (ЭРК). Регулирование происходит по величине перегрева ХА на всасывании. Если в системе с механическим ТРВ перегрев составляет 8...10 К, то в системе с ЭРК перегрев поддерживается на уровне 5 К (не меняя уровня безопасной работы КМ), что приводит к снижению электропотребления.

Существуют ЭРК импульсные (работают по принципу "открыт/закрыт") и с шаговым электродвигателем (вращательное движение ротора преобразуется в поступательное – клапана). В последние годы холодильная техника стала насыщаться ЭРК благодаря их неоспоримым достоинствам: широкий диапазон регулирования холодопроизводительности; адаптивный контроль перегрева (снижаются потери продуктов от усушки); возможность работать на малых перепадах давления; идеальная работа с функцией МОР; отсутствие сезонной регулировки перегрева; возможность использования любого ХА.

В некоторых кондиционерах компании Daikin подача ХА через ЭРК осуществляется косвенным контролем перегрева на всасывании (suction superheat- SSH) при помощи контроля перегрева на нагнетании (discharge superheat - DSH).

Рис.1. Диаграмма p-lg h

При этом предполагается, что наклон линии нагнетания 1 - 2 на диаграмме p-lg h не изменяется в условиях эксплуатации (Рис.1).

Система отслеживает заданную температуру нагнетания в соответствии с показаниями датчиков температур outdoor- и indoor - теплообменников и регулирует открытие ЭРК таким образом, чтобы получить необходимую температуру нагнетания.

Компания HB Products (Дания) представила датчик и контроллер, управляющие ЭРК и защищающие КМ от влажного хода (Рис.2). Работа их основана на емкостном принципе: датчик анализирует фазовый состав потока, при этом изменение влагосодержания вызывает изменение емкости датчика.

Рис.2. HBDX датчик, установленный на воздухоохладитель

Новый датчик позволяет выполнять прямое измерение состава двухфазного потока ХА. Он устанавливается в линии всасывания и без задержки обеспечивает точный контроль содержания жидкости в газе, благодаря чему удается снизить перегрев на всасывании.

Представленная информация констатирует непрекращающиеся поиски повышения эффективности и безопасности при эксплуатации ХУ.