Warum haben Kompressoren mit der gleichen Leistung oder Verdrängung unterschiedliche Kühlleistungen?

Haben Sie schon einmal eine Situation erlebt, in der ein Kühlsystem nach dem Wechsel des Kältemittels nicht mehr an seine ursprüngliche Temperatur kommen konnte, obwohl der Kompressor gleich geblieben war?

Oder haben Sie bemerkt, daß zwei Kompressoren mit derselben Leistung unterschiedliche Kühlkapazitäten haben können?

Warum passiert das?

Die Antwort hängt eng mit der Kühlkapazität, den Eigenschaften des Kältemittels und den Betriebsbedingungen des Kompressors zusammen.Wir müssen zunächst drei wichtige Kompressor-Spezifikationen unterscheiden: Leistung, Hubraum und Kühlleistung.

Diese drei Spezifikationen beschreiben verschiedene Eigenschaften eines Kühlkompressors.

Unter diesen drei ParameternDie Kühlkapazität ist der wichtigste Indikator, um zu beurteilen, ob ein Kompressor die Kühlanforderungen eines Kühlsystems erfüllen kann.

Die Kühlkapazität hängt von der durch das System zirkulierenden Kältemittelmenge und der Wärmemenge ab, die jedes Kilogramm Kältemittel im Verdampfer absorbiert.

Dies bedeutet, dass die Kühlkapazität auch dann variieren kann, wenn die Leistung und der Hubraum unverändert bleiben, je nach Kältemittel und Betriebsbedingungen.

Die Kühlkapazität eines Kühlkompressors wird direkt durch verschiedene Faktoren beeinflusst.

Verdunstungstemperatur

Wenn die Verdunstungstemperatur abnimmt, sinkt der Saugdruck und die Kühlmitteldampfdichte im Allgemeinen.die Kühlleistung des Kompressors.

Kondensationstemperatur

Eine höhere Kondensationstemperatur erhöht das Kompressionsdruckverhältnis, was im Allgemeinen die Kühlkapazität reduziert und gleichzeitig die für die Kompression erforderliche Leistung erhöht.

Kältemittelart

Verschiedene Kältemittel haben unterschiedliche Dampfdichten und thermodynamische Eigenschaften.Der gleiche Kompressor kann bei Betrieb mit verschiedenen zugelassenen Kältemitteln unterschiedliche Kühlkapazitäten liefern..

Konstruktion und Effizienz der Kompressoren

Die interne Konstruktion, die volumetrische Effizienz, die Ventilverluste und die interne Leckage beeinflussen ebenfalls den tatsächlichen Kältemassendurchfluss.Kompressoren mit ähnlichen Verdrängungswerten können immer noch unterschiedliche Kühlkapazitäten aufweisen.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen, wie sich Betriebsbedingungen und Kühlmittelwahl auf die Leistung des Kompressors auswirken.

Nehmen Sie dieDanfoss SZ090-4VI RollkompressorDas ist ein Beispiel.

Nach den veröffentlichten Leistungsdaten von Danfoss bietet dieser Kompressor mit R407C bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen folgende Kühlkapazitäten:

Bedingungen: R407C, 50 Hz, 11,1 K Sauggasüberhitzung und 8,3 K Flüssigkeitsunterkühlung.

Bei einer Erhöhung der Kondensationstemperatur von 35°C auf 55°C sinkt die Kühlleistung von 19,30 kW auf 15,00 kW, also um etwa 22%.

Wenn die Verdunstungstemperatur bei einer konstanten Kondensationstemperatur von 35°C von 0°C auf -5°C sinkt, sinkt die Kühlleistung ebenfalls auf 15,60 kW.

Das Kompressormodell, der Motor und das Kältemittel haben sich nicht verändert.

Dies erklärt, warum der gleiche Kompressor bei Systemen, die unter unterschiedlichen Temperaturbedingungen arbeiten, unterschiedliche Leistungen erbringen kann.

Durch den Wechsel des Kältemittels kann sich auch die Kühlkapazität ändern, auch wenn Kompressor und Betriebstemperatur gleich bleiben.

Nehmen Sie dieDer Druckstoff wird mit einem Druckstoffgehalt von mehr als 10 W in der Fläche des Brennstoffs erzeugt.Das ist ein Beispiel.

Die von Copeland veröffentlichten Leistungsdaten liefern folgende Kühlkapazitäten für dieses Kompressormodell mit verschiedenen Kältemitteln:

Bedingungen: Verdunstungstemperatur 5°C, Kondensationstemperatur 50°C, Überhitzung des Sauggases bei 10 K, Flüssigkeitsunterkühlung bei 0 K und 50 Hz.

Unter diesen gleichen Bewertungsbedingungen:

• R407C bietet etwa 16% weniger Kühlleistung als R22.

• R134a bietet eine um etwa 33% geringere Kühlleistung als R22.

Der Unterschied liegt in den thermodynamischen Eigenschaften der Kältemittel, die sich auf den Massenfluss des Kältemittels und die während der Verdampfung aufgenommene Wärmemenge auswirken.

Diese Vergleiche helfen zu erklären, warum eine Kälteanlage nach dem Wechsel des Kältemittels möglicherweise nicht mehr ihre bisherige Kühlleistung erreicht.

Bei einem Kältemittelwechsel müssen jedoch auch die zugelassenen Kältemittel des Kompressors, die Schmierstoffkompatibilität und die Systemkonfiguration berücksichtigt werden.Veröffentlichte Leistungsvergleiche bedeuten nicht, dass Kältemittel in einem bestehenden System direkt ausgetauscht werden können.

Ob der Kompressor ersetzt oder das Kältemittel in einem bestehenden System gewechselt wird, sollte unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen ausgewertet werden.

Besonders wichtig sind folgende Faktoren:

1. Kältemittelverträglichkeit:Bestätigen Sie, dass der Kompressor und sein Schmieröl für das vorgesehene Kältemittel geeignet sind.

2. Erforderliche Kühlleistung:Vergleichen Sie die Leistung des Kompressors bei den tatsächlichen Verdunstungs- und Kondensationstemperaturen des Systems, anstatt sich nur auf die Nennleistung zu verlassen.

3. Systemkomponenten:Überprüfen Sie, ob die Expansionsvorrichtung, der Verdampfer und der Kondensator für das Kältemittel und die erforderliche Kapazität geeignet sind.

4. Betriebsbedingungen:Überprüfung der Kältemittelladung, Überhitzung, Unterkühlung, Betriebsfrequenz und anderer relevanter Systemparameter.

Ein Kältemittel mit einer geringeren Kühlkapazität unter denselben Bedingungen kann Änderungen an der Systemkonstruktion oder der Kompressorauswahl erfordern, um die ursprüngliche Leistung zu erhalten.

Wenn eine Kälteanlage nach dem Wechsel des Kältemittels ihre vorherige Temperatur nicht erreichen kann,Der erste Schritt besteht darin, zu prüfen, ob das neue Kältemittel unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen der Anlage eine ausreichende Kühlleistung bietet..

Ist die Kühlkapazität unzureichend, kann ein Kompressor mit einer geeigneten Nennkapazität oder geeignete Systemmodifikationen erforderlich sein.

Wenn die erwartete Kühlkapazität ausreichend ist, müssen die Kältemittelladung, die Expansionsvorrichtung, die Wärmetauscher und der Betriebsdruck überprüft werden, um mögliche Systemprobleme zu erkennen.

Der Schlüssel besteht darin, das Kältemittel, die Kühlkapazität des Kompressors und die Betriebsbedingungen des Systems zu vereinbaren, anstatt sich nur auf die Leistung oder die Leistung zu verlassen.