SorTech adszorpciós hûtõgépek Használati útmutató
SorTech ACS 08/ACS 15
1
Tartalomjegyzék: 1.)
Általános jellemzés 1.1) 1.2) 1.3) 1.4) 1.5) 1.6) 1.7)
2.)
2.2)
3.)
5.)
3
Bevezetés Felépítés Mûködési leírás Az ACS hatásmechanizmusa Ciklusok és jelleggörbék kialakulása Visszahûtés Rendszerleírás
3 4 5 6 9 12 13
Segítség a tervezéshez
14
2. 1) Hidraulikatervezés 2. 1. 1) Névleges munkapontok és jelleggörbék 2. 1. 2) Nyomásveszteség 2. 1. 3) Mûködtetési korlátok 2. 1. 4) Visszahûtõkör 2. 1. 5) Példa
14 14 17 18 19 22
Elektrotechnika-tervezés
23
2.2.1) A szabályzás leírása 2.2.2) A rendszer illesztési pontjai 2.2.3) Felhasználási módok
23 24 26
Felállítás
27
3.1) 3.2) 4.)
oldal
Az adszorpciós hûtõgép elhelyezése A visszahûtõ elhelyezése
27 27
Standard rendszer
29
4.1) 4.2)
29 30
Az ACS 08 rendszerfelépítése Az ACS 15 rendszerfelépítése
Szójegyzék
31
2
1.) Általános Jellemzés 1.1)
Bevezetés
A SorTech kínálta Adsorption Chiller S 08 valamint az S 15 (ACS 08, ACS 15) elsõ ízben teszik lehetõvé kis teljesítmény (tartományban) ban gazdaságos hideg levegõ elõállítását termikus energiából. Így mindenütt, ahol például nap- vagy más hasznosítható hõenergia, esetleg távfûtés áll a rendelkezésre, egy, az üzemeltetési költségek szempontjából gazdaságos, környezetbarát alternatíva kínálkozik a konvencionális kompresszoros hûtõgépekhez. Kombinálása fûtõerõmûvekkel majd összekapcsolva, mint hûtõ-fûtõ berendezés- egy elõnyös lehetõség hûs levegõ elõállítására feltûnõ mennyiségû hõenergia, és minimális elektromos energia felhasználásával. Egy négyéves fejlesztési- és tesztfázis után a SorTech egy piacérett, kompakt, kiemelkedõ teljesítményû adszorpciós hûtõgépet kínál két teljesítményben, 7,5 kW és 15 kW hûtõteljesítménnyel. Több ACS egyszerû hidraulikus összekapcsolásával pedig akár 60 kW tényleges hûtõteljesítményt is elérhetünk. Az ACS egy jelentõs elõnye az abszorpciós hûtõgépekkel szemben, hogy akár nagyon alacsony mûködtetõ hõmérséklettel 60°C-tól- jó teljesítményt és hatásfokot ér el. Ez különösen nagy jelentõséggel bír a napenergiával mûködtetetett hûtõberendezések esetén, mert így még mérsékelt napsugárzás mellett is szavatolt a hûtés a gazdaságos síkkollektorok segítségével. A rendszertervezés egyszerûbbé tételéhez és konfigurálásához, az installáció egyszerûsítésének érdekében a SorTech minden ACS-típushoz nyújt egy illeszkedõ és optimalizált visszahûtõmegoldást, mint alrendszert. A legújabb EC-ventilátor technológia, és a visszahûtõnek az ACS vezérlésén keresztüli irányítása biztosítja, hogy csak annyi elektromos energia kerüljön felhasználásra, amennyi feltétlenül szükséges. Ily módon sikerült jelentõsen csökkenteni a korábbi rendszerek magas éves jósági fokát (az éves szinten elõállított hûtõenergia és az ehhez felhasznált elektromos energia hányadosát), valamint az ezzel összefüggõ CO2-kibocsátást és energiafogyasztást. Ha a hûtõforrás (hûtõvízvezeték) és a visszahûtõ-vezetékeket hidraulikusan fölcseréljük, az ACS hõszivattyúként* is használható. Ez a hûtõfunkción felül nyáron kívül, 7 -15 °C hõmérséklet esetén a gépet az alacsony hõmérsékletû helyek (Pl.: padlófûtés) fûtésére is alkalmassá teszi, amennyiben rendelkezésre áll a megfelelõ üzemeltetési hõ. A környezetbõl elvont energia - a mûködési feltételektõl függõen- akár 135%-os hatásfokkal is hasznosítható. Mivel az ACS kevés mozgó alkatrészt tartalmaz, a gép karbantartása a szerkezet belsejében lévõ vákuum éves ellenõrzésére/tisztítására, valamint a visszahûtõ lamelláinak karbantartására korlátozódik. Ez a többi épületrész karbantartásával együtt történhet, így nem okoz említésre méltó többletköltséget. Meghibásodás, vagy bármilyen, a mûködésmechanizmusra irányuló kérdés esetén mûszaki segítségként; beszereléskor csak úgy, mint a munkálatok elvégzésekor a SorTech professzionális támogatást nyújt ügyfeleinek. Tartozékként elérhetõ. További információk, diagramok, stb.. 2007/08-tól
3
1.1) Felépítés Az adszorpciós hûtõgép alapvetõen a következõ elemekbõl áll: · · · ·
ACS-Modul(ok) egyenként 4 kamrával és külsõ kondenzátum visszavezetéssel Kapcsoló- /vezérlõegység Ellenõrzõ, mérõ-, vezérlõ- és szabályzótechnika Vázszerkezet és burkolat
1) 2) 3) 4) 5)
ACS-Modul Levehetõ talpazat borítólemez Elülsõ burkolat Hidraulikus csatlakozó Csatlakozópanel
6) 7) 8) 9) 10)
4
Ellenõrzõ ablak Villamos kapcsolóegység Hát- és oldalsó borítólemez Karbantartóablak Szervizajtó a vezérlõhöz
1.1) Mûködési leírás Fõ részei az ACS-Modul, valamint a négy elválasztott kamrában párologtató, adszorber, az egyes és a kettes számú kondenzátorok. Ezek egy vákuumszigetelt, hegesztett, hõszigetelt fémházban találhatók. Mindkét adszorber szilikagél. A hûtõközeg szerepét tiszta víz tölti be.
vízgõz hûtõvíz csappantyú kondenzátum visszavezetés Fûtõvíz fûtött víz hasznosítható hideg levegõ
A négy kamra belsõ, önálló mûködésû gõzszelepekkel van összekötve. Ezek juttatják az egyes vagy a kettes adszorberkamrába, illetõleg a kondenzátorba a hûtõközeggõzt, a folyamat fázisának megfelelõen. Az egyes mûködési fázisban az egyes adszorberen forró víz áramlik keresztül. Így a hûtõanyag, amely eddig a szilikagél belsõ felületén elnyelt hûtõközeg kiûzésre kerül, majd a kondenzátorba jutva végbemegy kondenzációja. A felszabaduló kondenzációs hõt a visszahûtõkör vezeti el. A folyamat során a kondenzátorban jelentkezõ nyomás- és hõmérsékletérték folyamatosan csökken. Ezzel egy idõben a kettes adszorber adszorbeál, tehát az el párologtatóból érkezõ hûtõközeget a szilikagél nyeli el. A halmazállapot-változás alatt a hûtõközeg az elpárologtatón keresztül energiát von el a környezettõl. A vízgõz szilikagélben történõ elnyeletési ideje alatt adszorpciós hõ szabadul fel, amelyet ugyancsak az ACS hûtõköre vezet el. Az külsõ kondenzvíz-visszavezetésen keresztül a kondenzátorban cseppfolyósított hûtõközeg ismét az elpárologtatóba kerül. Az adszorpció és deszorpció ciklikus váltakozása által egy kvázi folyamatos üzem alakul ki. 5
1.1) Az ACS hatásmechanizmusa Az ACS csatlakozóoldalán található az adszorpciós hûtõberendezés összes csõcsatlakozási pontja, amely a hõcserélõt a külsõ egységekkel és a 3-utú szeleppel köti össze. A szelep segítségével az egyes és kettes adszroberbe ciklikusan forró, illetve visszahûtõvíz kerül (1. és 3. fázis). A szelep további feladata, hogy egyéb szivattyú felhasználása nélkül, a belsõ hõveszteséget a lehetõ legalacsonyabbra csökkentse (2. és 4. fázis). Mindkét hõcserélõ visszavezetési ponton hõmérséklet érzékelõk adatai alapján történik a készülék vezérlése.
Az egyes fázisban az adszorberbe forró víz kerül, és kiûzési folyamat megy végbe. A kettes adszorber ezzel egy idõben adszorbeál; a visszahûtéshez középhõmérsékletû víz (MT) áramlik át rajta. Az adszorbeálás során felszabaduló hõ, csak úgy, mint a kondenzációs hõ, a kondenzátorokból az MT-elvezetõn, vagyis a visszahûtõn keresztül, a környezetnek kerül leadásra. Az alacsony hõmérsékletû körön minden fázisban folyamatosan átáramlik a középhõmérsékletû víz, és lehûtése az elpárologtatóban történik. A kettes fázis közvetlenül az egyes fázishoz kapcsolódik. Ekkor a 3-utú szelep olyan állásban van, hogy az épp kiûzési folyamaton átesett egyes adszorberen a középhõmérsékletû hõszállító közeg átáramlik. A (forró) adszorberbõl kinyert energia nem kerül rögtön az MT-elvezetõbe, hanem egy bizonyos idõn keresztül a HT-vezetékben tárolódik. Ehhez hasonlóan a (még) hideg, a kettes, kiûzési folyamat elõtt álló adszorberhez visszavezetendõ folyadék egy meghatározott ideig a középhõmérsékletû vezetékben (MT) tárolódik. Csak a két adszorber-visszavezetõ közti adott hõmérsékletkülönbség elérése után fejezõdik be a kettes fázis a „HV_A1/2_OUT”- szelep kapcsolása által. 6
A hármas fázisban a kettes adszorberen áramlik át forró víz, így a kiûzés végbemegy. Az egyes adszorberen ezzel egyidõben az elnyeletési folyamat megy végbe; a visszahûtéshez középhõmérsékletû víz áramlik át rajta. Az adszorpció során távozó hõ, csak úgy, mint a kondenzációs hõ a kondenzátorból, az MT-elvezetõn vagyis a visszahûtõn- át, a környezetnek kerül leadásra.
7
A hármas fázist a négyes követi. Itt, úgy, mint a második fázisban, hõvisszanyerés történik. Ekkor a 3-fázisú szelep úgy áll, hogy a kiûzési folyamaton átesett kettes adszorberen a középhõmérsékletû hõszállító anyag áramoljon át. Az elõbb még (a forró) adszorberben raktározott energia nem kerül rögtön az MT-elvezetõbe, a visszavezetendõ folyadék egy meghatározott ideig a középhõmérsékletû vezetékben (MT) tárolódik. Ehhez hasonlóan a (még) hideg, egyes, deszorbeálni készülõ adszorberhez visszavezetendõ folyadék egy meghatározott idõt a középhõmérsékletû vezetékben tölt. Csak a két adszorber-visszavezetõ közti adott hõmérsékletkülönbség elérése után fejezõdik be a négyes fázis, a „HV_A1/2_OUT”- szelep kapcsolása által.
Az ACS 15 hidraulikus kapcsolása: Az ACS 08-tól eltérõen az ACS 15-ben két Modul van egymással párhuzamosan, hidraulikusan kapcsolva. Ez azt jelenti, hogy a felsõ és alsó modul mindig ugyanabban a fázisban találhatóak, a létrejövõ teljesítmények összeadódnak. A gép szabályzása, csak úgy, mint az egyes fázisok ugyanúgy zajlanak, mint az ACS 08 esetében.
8
1.5)
Ciklusok és jelleggörbék kialakulása
A rendszerkörülmények miatt az egyestõl a négyes fázisokból, a rendezetlen adszorpciós és deszorpciós fázisokból, illetve a belsõ hõvisszanyerésbõl adódnak egy ACS következõ tipikus teljesítményváltozásai. A négyes és egyes fázis kombinációjából, illetve a kettes és hármas fázisból egy-egy félciklus áll elõ. Egy teljes ciklus alatt minden fázis egyszer zajlik le.
Maximális hûtõteljesítmény magasra állított hõmérséklet-különbségekkel mindhárom vezetékben, rövid ciklusokkal Pl.: egy alacsony névleges érték beállításával a kilépõ hidegvíznek, (T_SET) érhetõ el. Hosszú ciklusok, amelyek alacsonyabb hõmérsékletkülönbséget igényelnek, magas névleges értékkel hívhatók elõ. Ekkor a hûtõteljesítmény csökken, a termikus hatékonyság, tehát a COP (Coefficient Of Performance= hûtõteljesítmény/hajtóteljesítmény) csökken az 5 leképzésen látható összefüggés szerint. Az ACS szabályzója úgy mûködik, hogy folyamatosan a lehetõ leghosszabb ciklusidõt biztosítsa, amíg a hidegvíz kívánt néveleges hõmérsékleti értékét el nem éri a gép. Ebbõl következik, hogy nem állíthatók elõ állandó hõmérsékletkülönbségek, mint a kompressziós hûtõgépek esetében. Itt kiemelendõ, hogy a hidegvíz névleges értékének csekély emelése és az ezzel összefüggõ hûtõteljesítmény mérsékelt csökkenése a COP jelentõs emelkedését vonja magával. Ez azt jelenti, hogy a gyakorlati alkalmazásban ésszerû a készüléken a kívánt névleges értéket megfontoltan beállítani, és a gépet nem maximális teljesítményen üzemeltetni. Pl.: Ha a T_SETen 15°C vagy 15,3°C van beállítva, az fiziológia szempontból igen csekély hatással bír, viszont a COP jelentõs emelkedését okozza minimálisan redukált Hûtõteljesítmény mellett. 9
Egy ACS teljesítményének felvázolásához a T_SET értékét kell változtatni, amelybõl az itt látható, a hûtõteljesítmény és a COP közti alapösszefüggés jön létre, minden körben változatlan belépõ hõmérséklet esetén.
A diagramokban ábrázolt egyes munkapontok grafikus ábrázolására a megfelelõ COPhûtõteljesítmény jelleggörbék szolgálnak, amelyek állandó belépõ hõmérséklet és mennyiséghullámok esetén minden körben felrajzolhatók. A ciklusidõ és a T_SET, valamint a hûtõteljesítmény és a COP közti összefüggésbõl adódik egy névleges munkapont.
10
Alapjában véve a ciklusidõ beállításával- a terheléstõl függõen a hûtõteljesítmény akár negyven százalékkal is csökkenthetõ. Ha a hûtõterhelés e szint alá lép, az ACS a hûtõvíz hõmérsékletét a fagyhatárig is csökkenti, majd kikapcsol; ha egy felérendelt irányítóegység nem kívánja másként. A következõ, példaként álló diagram a hûtõhõmérséklet szabályzását ábrázolja, különbözõ hajtóhõmérsékletek mellett. A diagram minden pontja egy egyszerûsítve ábrázolt, a hõmérséklethármasnak megfelelõ COP-hûtõteljesítmény-jelleggörbét jelenít meg. A dimenzionálás történhet a keresztülvezetett dimenzionáló jelleggörbével (középsõ vonal). Ez a névleges munkapontot ábrázolja egy adott hõmérséklethármasnál (HT/MT/LT). A hûtõterheléstõl függõen a COP/hûtõteljesítmény a teljesítménykorlátoknak megfelelõen állítható.
11
1.6) Visszahûtés Ahogy minden hûtõgépre jellemzõ, az ACS-nél is a hatékonyság és a teljesítõképesség a visszahûtéssel biztosítható. Ekkor a felszabadult hõ középhõmérsékleten vezetõdik vissza a környezetbe. Alapjában véve a visszahûtés különbözõ módokon is történhet. Az ACS akkor mûködik igazán hatékonyan, ha a lehetõ legalacsonyabb visszahûtõ-hõmérsékletet a lehetõ legkevesebb elektromos energia ráfordításával érjük el. Ezt figyelembe véve, és az alacsonyabb karbantartási költségeket szem elõtt tartva fejlesztette ki a SorTech, az adszorpciós hûtõgép különleges igényeinek megfelelõen, az RCS 08, illetve az RCS 15 száraz-visszahûtõt, vízpermetzéssel és fordulatszám-szabályzott EC-ventillátorral. Így a visszahûtõ-vezeték egy optimális alrendszer, amely kihelyezése, installációja és mûködése is kedvezõbb az egyéb megoldásokhoz képest . További mûködtetési lehetõségeik: evaporatív hûtõtorony, földszonda, visszahûtés medencében.
Az RCS visszahûtõ kifejezetten az adszorpciós hûtõgép speciális igényeinek megfelelõen lett kifejlesztve. A különösen hatékony EC-ventilátorok legújabb generációja, az aktuális üzemfokozathoz igazodóan, az ACS irányítóegységével kommunikáló adapterrel kerülnek meghajtásra. Kb. 27°C-os külsõ hõmérsékletig mindkét ventillátor erõsen lecsökkentett fordulatszámmal dolgozik, így a villamosenergia-felvétel nagy arányban csökken. 27°C-nál magasabb külsõ hõmérséklet esetén a visszahûtõ mindkét ventillátora adott fordulatszámmal dolgozik, a lehetõ legmagasabb hûtõteljesítmény elérésének érdekében. Igen magas külsõ hõmérséklet esetén is hatékony visszahûtést, a visszahûtõre szerelt vízpermetezõ fúvókákkal érhetünk el. Kisebb vízmennyiségek légáramlatba történõ ciklusos permetezésével a párologtatás ideje alatt a környezet hõmérsékleténél alacsonyabb visszahûtõ-hõmérsékletet érünk el. Ez növeli az ACS hûtõteljesítményét magas külsõ hõmérséklet esetén, tehát épp akkor, amikor a hûtésre különösen nagy szükség van. Mivel a friss víz meghatározott idõközönként kerül permetezésre, a lamellákon nem alakulhat ki állandó folyadékréteg. Így a kórokozóveszélynek is hatásosan gátat vetünk. A teljesítményt visszavetõ lepedékképzõdést a visszahûtõ lamelláin megakadályozandó, és a friss vízzel, mint nyersanyaggal való takarékos eljárás érdekében, a permetezés minden hûtõszezonban csupán korlátozott ideig történik. Ezt a korlátozást az ACS irányítóegysége irányítja. 12
1.7) Rendszerleírás Az ACS üzemeltetésére szolgáló teljes rendszer alapjában három hidraulikus keringési rendszerbõl áll: 1) A hajtókörbõl (HT), amely a deszorpcióhoz szükséges hõt szállítja. (Pl.: napenergia, távfûtés, üzemi hõ) 2) A visszahûtõkörbõl (MT), amely a felszabaduló, középhõmérsékletû energiát elvezeti (Pl.: száraz-visszahûtõ befúvóval (RCS), medencefûtés, földszonda, gõzhûtõtorony, tavi hõcserélõ) 3) A hûtõvízkörbõl (LT), amely az elõállított hideg energiát vezeti el (Pl.: hûtõfóliák, Fan Coilok, radiátorok, klímaszekrények, RLT-készülékek) Az egyes teljesítmények alap, illetve a névleges üzemeltetési pontokra vonatkozó mennyiségi eloszlása a következõ ábrán látható.
13
2.) Segítség a tervezéshez
2.1) Hidraulikus tervezés 2.1.1) Névleges munkapontok és jelleggörbék ACS 08/ACS 15 technikai adatai
Névleges Hûtõteljesítmény
Mértéke.
Névleges munkapont ACS 08
Névleges munkapont ACS 15
kW
7,5
15
0,56
0,56
5-10
10-20
COP Hatékony hûtõteljesítmény
kW
Hûtõvízkör Hõmérséklet-tartomány (kifelé): 6-20 °C Hõmérséklet befelé/kifelé
°C
18/15
18/15
Átáramlott folyadék térfogata/h
m3/h
2
4,3
Nyomásveszteség
mbar
370
550
Visszahûtõkör Hõmérséklettartomány (befelé): 22-37 °C Hõmérséklet befelé/kifelé
°C
27/32
27/32
Átáramlott folyadék térfogata/h
m3/h
3,7
7
Nyomásveszteség
mbar
300
690
Feszültség
V
230.~
230.~
Frekvencia
Hz
50
50
Teljesítményfelvétel ∅
W
9
12
Szélesség x mélység x magasság
mm
790 x 1060 x 940
790 x 1350 x 1450
Súly
kg
ca. 260
ca. 510
Elektromos feszültségellátás
Méretek
14
Az RCS 08/RCS 15 technikai adatai
Visszahûtõ-vezeték teljesítménye Ventillátorok Hangnyomáserõsség 10m távolságból Visszahûtõközeg Vízfelhasználás, max. Átáramlott folyadék térfogata/h
Nyomásveszteség Üzemfeszültség Kijelzés Fordulatszám-szabályzás Hidraulikus csatlakozás Bemenet/kimenet Vízcsatlakozás (befúvásra) Üzemnyomás Csatlakozás Elektromos csatlakozás Elektromos teljesítmény-felvétel, max. Méretek (széleség x magasság x mélység) Súly
Mérték- Névleges egység munkapont RCS 08 kW 21 2 x EC ventillátor 650 dB(A) 43 víz l/Bh 20 3 m /h 3,7 mbar 150 V 0 - 10
Névleges munkapont RCS 15 42 3 x EC ventilátor 650 45 víz 30 7 140 0 – 10
mm
35,0 * 1,5
42,0 * 1,6
bar
Min. 3-6
Min. 3-6
mm V kW mm
22,0 * 1,0 230 ~ 0,65 2000 x 1145 x 950
22,0 * 1,0 230~ 0,89 4125 x 1145 x 950
kg
ca. 180
ca. 330
Az ACS 08 alábbi grafikonjai a felhasználás során létrejövõ állandó térfogat-áramlására vonatkoznak (pl. Fan Coil felhasználás). A vastag vonalak- a dimenzionálófüggvények- azt a teljesítménysávot ábrázolják, amelyben az ACS dolgozik.
15
16
2.1.2) Nyomásveszteségek Az ACS alábbi nyomásveszteségeit már a készülék telepítésekor ajánlott figyelembe venni. A megadott érték a visszahûtõkör teljes nyomásveszteségén kívül -az ACS és az RCS mellett- 100 mbar magában a csõrendszerre vonatkozik. Így minden körben adott a lehetõség nagyteljesítményû szivattyúk használatára.
17
2.1.3) Mûködtetési korlátok Alapjában véve az ACS igen hatékonyan mûködik még a névleges mûködtetési pontoktól erõsen eltérõ, ingadozó határértékeken is. Így a felhasználási lehetõségek igen széles skálája bontakozik ki. Mégis javasolt, hogy a három vezeték hõmérsékleti értékei észszerûen kerüljenek megválasztásra. A visszahûtõ-hõmérsékletnél magasabb hûtõvíz-hõmérséklet ugyanolyan kedvezõtlen, mint a nagyon alacsony hajtóhõmérséklet (<70°C) magas visszahûtõ-hõmérséklettel (>35°C) kombinálva. Általában véve megállapítható, hogy minél alacsonyabb a viszahûtõhõmérséklet, illetve minél magasabb a hajtóhõmérséklet, annál alacsonyabb hõmérsékletû hûtõvíz állítható elõ. A magasabb visszahûtõ-hõmérsékletek részben magasabb hajtóhõvel kompenzálhatók. A fizikai körülményekbõl adódnak bizonyos határok, amelyeken kívül az ACS problémamentes üzemeltetése már nem lehetséges. Ezek a határok befolyásolhatók Pl.: a megfelelõ visszahûtési mód kiválasztásával, a hûtött levegõ-felhasználással vagy a hajtóhõmérséklet megfelelõre állításával. Üzemi tartományok / Hõmérsékleti zónák Hûtõvízkör (LT): 6…20°C 6°C alatti hõmérsékleti értékek is lehetségesek, bár nehezen elérhetõek, és a hûtõteljesítmény, csak úgy, mint a COP jelentõsen csökkenek. A legtöbb gyakorlati felhasználás során a 10 °C-os hõmérséklet is elegendõ a hatásos klimatizáció/hûtés elérésére Pl.: Fan Coil-ok útján. A rendszerkonfiguráció során javasolt ennél magasabb értéket választani. A nagyon magas hûtõvíz-hõmérséklet (> 20°C) is természetesen lehetséges, bár gyakorlati jelentõség híján, alkalmazáson kívül áll. Az egyetlen ide vonatkozó utasítás: a visszahûtõ hõmérsékletnek a hûtõvíz-hõmérsékletét meg kell haladnia. A hûtõfólia hûtöttlevegõ-használata / az épületmagaktivitás a rendszer ezzel járó különösen magas hatékonyságát figyelembe véve igazán magas. Visszahûtõkör (MT): 22…37°C A visszahûtõhõmérséklet korlátai eredendõen a mindenkori hûtõvíz-hõmérséklettõl függnek, hõmérséklete legalább 2 K nel magasabb legyen. 22°C-nál alacsonyabb visszahûtõhõmérséklet tehát akkor lehetségesek, ha a visszahûtõ-hõmérséklet 20°C-nál ennek megfelelõen alacsonyabb. 37°C-nál magasabb MT-hõmérsékletekhez rossz COP/hûtõteljesítmény társul, így ilyen körülmények közt az ACS üzemeltetése nem ajánlott. Hajtókör (HT): 60…95°C Az ACS passzívan reagál a neki felkínált energiára, tehát nem kapcsol ki, ha 60°C-nál alacsonyabb hajtóhõmérséklet áll a rendelkezésére. Ez alatt a szint alatt viszont csak ritkán lehetséges az ésszerû üzemeltetés, bár a készülék meghibásodásához sem vezet. Ha Pl.: a hajtóhõmérséklet 45°C-ra süllyed, a hûtõteljesítmény is minimumra csökken, de az ACS továbbra is mûködésben marad. Külsõ irányítóegység által egy vészkapcsoló aktiválódik egy meghatározott hõmérsékleti pont átlépésekor. 95°C fölötti, tartós hajtóhõmérséklet semmiképp sem lehetséges, ez javíthatatlan sérüléseket okozhat 100°C fölötti hõmérsékletek feletti üzemeltetés a készülék meghibásodásához vezethet. Ennek a megelõzésérõl már a beépítéskor gondoskodni kell.
18
2.1.4) Visszahûtõkör A visszahûtõkör megfelelõ méretezése döntõ jelentõségû az ACS, illetve a teljes rendszer hatékony üzemeltetésének szempontjából. Az ajánlott csõkeresztmetszetek és szivattyúk az ACS és az RCS alrendszereinek általános elhelyezésére vonatkoznak. Hosszabb szakaszok, vagy ezen felüli nyomásveszteségek esetén a hidraulika egyéni csatlakoztatása, illetve egyéni szivattyúválasztás szükséges.
Géptípus/visszahûtõ Csõdimenzió visszahûtõkör ACS 08 / RCS 08 35* 1,5mm ACS 15 / RCS 15 42* 1,6mm
Ajánlott szivattyú (figyelembe véve 100 mbart a további beépítésekre) WILO Stratos 30/ 1-12 WILO Stratos 40/ 1-12
Mindhárom vezetéket tágulási tartállyall és biztonsági lefúvatószeleppel kell felszerelni (p=3,0 bar). 1,5 bar-ra állított automata töltõszelep javasolt.
19
a.) Fagyvédelem A hûtõgép és a visszahûtõ hatékony és költségkímélõ üzemeltetésének érdekében ajánlott a visszahûtõvezetéket adalékmentes vízzel megtölteni. Természetesen a víz-glykol keverékek használata is lehetséges, de ez nem kívánt, akár 17%-os COP- / teljesítménycsökkenéshez vezet. Ezen kívül azáltal, hogy a HT- és az MT-vezetékek összeköttetésben vannak, ugyanazzal a folyadékkal üzemelnek. A hagyományosan beépített hõtárolók esetén pedig ez, a költségek szempontjából, igen elõnytelen. Tiszta vízzel történõ üzemeltetés során, fagypont alatti hõmérséklet esetén, a külsõ rendszerkomponensek károsodását elkerülendõ, a szabadban található összes egységbõl a vizet le kell üríteni. Ez a visszahûtõ esetében nehezen kivitelezhetõ, így a víz teljes eltávolítása csak nehezen garantálható, és kifejezetten nem ajánlott. A SorTech két megoldást is ajánl a fagyvédelem biztosítására, amelyek a szavatossági igényeknek is megfelelnek: 1.) SorTech termosztatikus szivattyúkapcsoló (Ahol 0°C alatti környezeti hõmérséklet esetenként elõfordul / -5°C alatti környezeti hõmérséklet ritkán lép fel) Egy, a visszahûtõre integrált termosztát fagypont alatti hõmérséklet esetén bekapcsolja az MTszivattyút. Ha a külsõ hõmérséklet -5°C alá csökken, egy kis beépített fûtõszál hõt juttat a visszahûtõvezetékbe. Ezáltal annyi hõ jut a vezetékbe, hogy a keringtetett víz fagyása nagy biztonsággal kizárható. Ez a variáció jól alkalmazható a legtöbb dél-európai országban Pl.: Olaszország, Spanyolország, Franciaország, Görögország. Az elektromosenergia-felhasználás a fagypont alatti órák csekély száma miatt mérsékelt. 2.) SorTech automata fagyvédõ Kit(AFK) (Ahol 0°C alatti környezeti hõmérséklet nagyon gyakran elõfordul / -5°C alatti környezeti hõmérséklet gyakori) A visszahûtõvezeték beltérbe épített részét a SorTech fejlesztette, és 2008. szeptemberétõl elérhetõ Automata Fagyvédõ Kit(AFK)-tel integrálják. Ez a fagypont elérésekor a külsõ visszahûtõvezetékben lévõ vizet egy víz-glykol keverékre cseréli, és a vezetéket elzárja. Csak kézi felülbírálás / a rendszer újraindítása, a termikus hûtés újbóli igénybevétele, tehát az újbóli hûtésszezon megkezdésekor kerül a víz-glykol keverék az AFK-ba, a következõ télig ebben tárolva áll rendelkezésre. A Kit aktiválását/deaktiválását a víz automatikus újratöltése követi. A SorTech-nél szívesen segítünk az Ön lakóhelyének megfelelõ fagyvédelmi megoldás kiválasztásában. A visszahûtõ installációja fagyvédemi óvintézkedések nélkül nem tanácsos. 20
b.) Vízpermetezõ csatlakozatása Nagyon magas külsõ hõmérséklet esetén a viszahûtõ-hõmérséklet ideiglenes csökkentésére, és ezzel együtt a hûtõteljesítmény jelentõs emelésére a visszahûtõ egy vízpermetezõvel van ellátva. Ez vezetékes vízzel üzemeltethetõ, ezzel is szavatolva a lamellák tiszta befúvását, így megakadályozva a szennyezõdéseket, elkerülve a lerakódásokat. A permetezés maximum 400 órára, azaz 6 m3/a ra korlátozódik. Ha erõsen vízköves, vagy másként szennyezett vizet használunk permetezésre, vízkezelés szükséges. A fúvóka csatlakozója, ha a kereskedésekben gyakori réz / mûanyag csõbõl készült (22mm szélesség), fagypont alatti külsõ hõmérséklet esetén teljesen kiürítendõ. Ehhez egy, a 16. ábrán látható leürítõ-csõcsonkot kell használni, amelynek segítségével a fúvóka és a visszahûtõ is kiürülhet. A fúvóka rendszer 1 - 3,5 bar tartományban mûködtethetõ, az optimális érték 3 bar. Ennek a biztosítását egy a csatlakozóvezetékbe épített nyomáscsökkenõvel érhetjük el (3 bar nyomásra állítva). A 3 bar-nál alacsonyabb nyomásérték esetén a permetezés nem hatékony. A befúvórendszer igényeknek megfelelõ irányítását az ACS vezérlõje is segíti. Ennek mûködéséhez a csatlakozóegységnek a csatlakozóséma szerinti bekötése szükséges.
Legenda: 1 2 3 4 5
Nyomáscsökkentõ Mágnesszelep Csatlakozócsõ NW 22 (Cu) Fúvókák Rögzítók
21
13
2.2) Villamos tervezés A hûtõgép vezérlõrendszere négy hõmérsékletszenzorból, négy háromállású szelepbõl, a kapcsolószekrénybõl, és a folyamatütemezõbõl (az adszorpció, deszorpció és a folyamat és értkek függvényében a hõvisszanyerést irányító algoritmusokat hajtja végre) áll. Elemek Érzékelõ T LT OUT Érzékelõ T A1 OUT Érzékelõ T A2 OUT Szenzor T MT OUT HV_A1_IN HV_A2_IN HV_A1_OUT HV_A2_OUT dV_LT Kontroller Kapcsolószekrény
Típus Hõmérséklet, PT1000 Hõmérséklet, PT1000 Hõmérséklet, PT1000 Hõmérséklet, PT1000 3-fázisú csap 3-fázisú csap 3-fázisú csap 3-fázisú csap Reed-csatlakozó Resol
Funkció Hõmérsékletmérés: Hûtött víz kilépõ oldal Hõmérsékletmérés: egyes adszorber kilépõ oldal Hõmérsékletmérés: kettes adszorber kilépõ oldal Hõmérsékletmérés: visszahûtõ/fûtõkör kilépõ oldal
3-utú szelep egyes adszorber, belépõ oldal 3-utú szelep kettes adszorber, belépõ oldal 3-utú szelep egyes adszorber, kilépõ oldal 3-utú szelep kettes adszorber, kilépõ oldal Hûtõkör (LT) áramlásellenõr Mért értékek értékelése, szelepek mûködtetése, vezérlõ algorithmusok végrehajtása Villamos dobozok Hálózati csatlakozók, be/kimenõ jelek csatlakzása (300x150x120, acél)
A szabályzás technikai adatai Áramellátás:
230V/50/60Hz, teljesítményfelvétel max 9 W
Pontos idõ:
A pontos idõ tárolása speciális kondenzátorral- két napos autonómia
Környezeti igények:
Tárolási hõmérséklet 0-40°C Üzemi hõmérséklet: 0-40°C Maximális relatív páratartalom: 85%
Védettség:
IP20
23
2.2.2) Villamos csatlakozások Az ACS kapcsolása, amelyet egy installátor végez, már magában foglalja a hálózati ellátást, az irányítójeleket és a készülék visszajelzéseit. Egy felérendelt irányítóegység által a hûtõvízkör hõmérsékletének névleges értékei (T_SET: 2-tõl 10 V megfelel 4-tõl 20°C), és a teljes készülék ki/bekapcsolása (ON_OFF) elõre beállíthatók. Mágnesszelepet a vízvisszahûtõ 4-6 bekötési pontjaira lehet csatlakoztatni. Az üzemállapotot (OK/készülék üzemkész/hiba) visszajelzi a készülék. A fûtõ- és visszahûtõ-vezeték szivattyúinak meghajtását a „Pump” kimenet-tehát az egész visszahûtõ alrendszer irányítója-, és a HT-szivattyú végzik. Ehhez egy külsõ erõátviteli mágneskapcsoló használata javasolt (lásd speciális kimenetek). Az ACS külsõ irányítójelek nélkül is mûködtethetõ, ebben az esetben a parancsok a vezérlõ saját értékei alapján kerülnek végrehajtásra.
Jelzés Be-/Kimenet Típus Tartalom ON_OFF E digitális Külsõ bemenet, zárt állapotban aktív A kilépõ hideg levegõ névleges értéke; 2-10V skála 4-20°C értkeknek megfelõen T_SET* E 2 -10 V Ha T_SET> 2 V, a T_SET_MANUAL paramétert a készülék figyelmen kívül hagyja OK A digitális Érintkezõ zárva: „üzemkész”, nyitva: „hiba” RC** A 0-10 V Visszahûtõ fordulatszáma
24
A készülék kikapcsolása / vészkikapcsolás A rendszer a külsõ „ON_OFF” jelzés alapállásba állításával üzemen kívül helyezhetõ, illetve abban az esetben, ha a SKA kézi vezérlési módban van, az ”ON_OFF_MAN” kapcsoló 0-ra állításával. Kb. 10 másodperc elteltével a rendszer Stand by (készenléti) állapotba kerül, vagyis a szivattyúkat (HT, visszahûtés) a hidraulikus szelepek elzáródnak, és az egész visszahûtõkör hidraulikusan elszigetelõdik. Az ACS üzemeltetése nem veszélyes. A készülék vákuum alatt dolgozik (robbanásveszély kizárva), hûtõközege pedig víz. A folyadék egyes kamrák közti irányítását a hidraulikus szelepek végzik, így nem lehet szükség vészkikapcsolásra.
A kimenetek jellemzõi: · Mágnesszelep-kimenet vízpermetezés: 220 240V, max. 1A kapcsolási teljesítmény · Szivattyúkimenet: feszültségmentes kimenet, 220- 240 V (6A) · Digitális kimenet „OK”: potenciálmentes, 220- 240 V, max. 1A 0-10 V standard feszültségjel
25
RCS villamos csatlakozás: A visszahûtõ feszültségellátása (220V / 50 Hz) a „Netz” csatlakozókkal történik, a visszahûtõ kapcsolószekrényében: L = Fázis vezeték (fázis) N = Nulla vezeték (null) PE = Életvédelmi füldelõ vezeték (föld) A csatlakozók max. 2,5 mm2 keresztmetszetõ vezetéket fogadnak. ACS vezérlõje és a vízvisszahûtõ közti vezérlõ vezetékkel szemben követelmény a megfelelõ szigetelés. Más vezetékek mellett (pl.: vezetékcsatornában) történõ elhelyezés, vagy 20 m-nél nagyobb hossz esetén a zavaró jelek miatt a vezérlõ megfelelõ mûködése nem garantált. A PE csatlakozóra vezeték szigetelését megfelelõen rögzíteni kell. A visszahûtõ vezérlõvezetékét az ACS vezérlõszekrényében kell csatlakoztatni, a 15. ábrán látható módon. RCS visszahûtõvel való mûködtetés esetére egy adapter található a bekötõdoboz mögött; ez viszont önmûködõ, karbantartást nem igényel.
2.2.1)Felhasználási módok A készülék egyaránt mûködtethetõ autonóm, vagy felérendelt irányítóegység segítségével. Külsõ jelzések segítségével elõre megadott feladatok teljesítése is lehetséges. Ezt a célt szolgálja egy analóg/digitális be-és kimenet, valamint a képernyõ és a billentyûzet. 1.)
Kézi irányítás
Ezt az üzemmód akkor használható, ha nincs egyéb felérendelt vezérlõ egység. (Stand-aloneüzemmód) A szükséges parancsok a következõ paraméterekkel adhatók meg: · ·
Anlage Kühlsoll
(készülék be- és kikapcsolása) (a hûtöttvíz kilépõhõmérséklete)
2.)
Slave(szolga)-üzemmód
Ezt az alkalmazható, ha a készüléket felérendelt vezérlõegység mûködteti. A mûködéshez a következõ beállítás szükséges: · ·
ON_OFF T_SET
(digitális jelzés, lenyomva-> bekapcsolva) (analóg jelzés, 2-10 V = 4-20 °C)
Ellenkezõ esetben a következõ jelzést kell választani: ·
OK
(digitális jelzés, csatlakozó: 1:üzemkész; 0:hiba, biztonsági fázis)
26
2.
Telepítés
3.1) Adszorpciós hûtõgép Az adszorpciós hûtõgépet egy jól hozzáférhetõ helyre célszerû telepíteni, amelyet pl. békával könnyû megközelíteni. Az ACS 08 akár kézi erõvel is mozgatható. Az emelõ szíjak / hasonló eszközök csatlakoztatáséhoz szállítófogantyúkat állnak rendelkezésre. A két oldalon, valamint valamint a hátoldalon a legalább fél-fél méter távolságot tartson a faltól, a karbantartási munkálatok elvégezhetõségének érdekében. Az ACS 08 felállításához összesen 2,2 m2, az ACS 15 felállításához pedig 2,5 m2 területre van szükség. A telepítéshet padlónak legalább 3kg/cm2 teherbírású, vízszintes talapzatra van szükség. Ügyeljen rá, hogy az ACS legfeljebb 2°-os dõlésszöggel kerüljön felállításra, szél- és hosszirányban egyaránt. Egyéb esetben megfelelõ alátétet, vagy a készülék sarkain található állítócsavarokat kell használni. Továbbá a következõknek kell rendelkezésre állniuk: · ·
Feszültségellátás 1 ~203 V 50 Hz Vezetékes víz-csatlakozás a megtöltéshez, használt víz elszállítására
A teljes rendszer fagyvédelmének érdekében biztosítani kell, hogy az installáció színterén a hõmérséklet ne lépjen fagypont alá, valamint hogy ne haladja meg a 45 °C-ot. A készülék, fagyvédelem céljából, az LT-vezetékben beépített áramlásõrrel van felszerelve. A hûtõközeg elpárologtatóba fagyása nem okoz károkat. 3.2)
Visszahûtõ
A visszahûtõt célszerû a lehetõ legközelebb helyezni a hûtõkészülékhez, így rövidebb vezetékeket kapunk. A telepítéshez célszerû elszigetelt hely kiválasztása, a zajterhelés és az esetleges vízpermet elszigetelése érdekében. A csövek kiürítésének lehetõségét is biztosítani kell, abban az esetben, ha tiszta vizet használunk. A visszahûtõ legfeljebb 2°-os dõlésszöggel állítható fel.
27
RCS 08 jobb oldali nézet (hosszanti oldal) :
RCS 15 jobb oldali nézet (hosszanti oldal):
28
4.) Standard rendszer Az ACS eltérõ rendszerkonfigurációk esetében is jól megállja helyét. Mégis, nyomatékosan ajánlott az alábbi sémát, és ajánlások betartásai, a rendszer igazán hatékony mûködésének érdekében. Különösen hatásosan mûködik a rendszer, ha ACS és RCS kombinációját választjuk. A SorTech szívesen áll rendelkezésükre alternatív rendszermegoldások megvitatására. 4.1) ACS 08 rendszerfelépítés
29
ACS 15 rendszerfelépítés:
30
5.) Szójegyzék
Megnevezés Adsorption Chiller Silikagel Visszahûtõ Adsorption Chiller-hez Hûtõteljesítmény Coefficient of Perfomance
Rövidítés ACS RCS
Jelentõség/tartalom/funkció ACS 08, ACS 15 RCS 08, RCS 15
dQo COP
Forróvíz-kör (high temp.)
HT
Visszahûtõkör (medium temp.) Hidegvízkör (low temp.)
MT
Hasznosítható hõmennyiség Kilowattban Termikus hatékonyság; hajtóhõ és a hûtõteljesítmény viszonya Ellátja a hûtõgépet a mûködéshez szükséges hõvel A felszabaduló hõ elvezetésére szolgál
Hidraulika hõmérséklet belépõ HT Hidraulika hõmérséklet kilépõ HT Hidraulika hõmérséklet belépõ MT Hidraulika hõmérséklet kilépõ MT Hidraulika hõmérséklet belépõ LT Hidraulika hõmérséklet kilépõ LT Kilépõ hideg víz névleges hõmérsékleti értéke Rendszer 1 évre vonatkozatott hatásfoka
T_HT_IN
Az elõállított hideg levegõ szállítására, használatba állítására szolgál A tárolóból a gépbe érkezõ folyadékáram.
T_HT_OUT
A gépbõl a tárolóba tartó folyadékáram.
T_MT_IN
A visszahûtõbõl a gépbe folyó folyadékáram.
LT
T_MT_OUT A gépbõl a visszahûtõbe tartó folyadékáram. T_LT_IN
Folyadékáram a gépbe.
T_LT_OUT
A gépbõl kilépõ hidegvíz hõmérséklete.
T_SET
Az elérni kívánt hidegvíz-hõmérséklet.
JAZ
A hûtõteljesítmény és a felvett elektromos energia átlagának éves értéke. -ACS + RCS -MT- és HT - szivattyú
31
a
member
of
