Nummer 2, april 2008
In deze uitgave
Frascold en frequentieregeling
P1 Frascold en frequentieregeling
Introductie
P5 Danfoss Performer® scrollcompressoren P6 Rothenberger Romax Expander Compact
Als de grootste energiegebruiker in koeltechnische systemen, is de compressor vaak het eerste component wat kritisch wordt bekeken door de gebruiker om een reductie van het totaal opgenomen vermogen te bewerkstelligen. Om dit te bereiken heeft Frascold al het mogelijke gedaan om de efficiency en C.O.P. van de compressoren te verbeteren door het toepassen van hoogefficiënte elektromotoren, optimalisatie van de afsluiters, van de cilinders om de zogenaamde schadelijke ruimte te beperken, enz.
Maar om meer rendement te bereiken in efficiëntie, zijn er fundamentele veranderingen in het compressorgebruik nodig. Het variëren van het toerental van de compressor is vaak het eerste waar aan gedacht wordt. De reden hiervan is dat de maximaal benodigde koelcapaciteit, normaliter, slechts benodigd is bij zeer korte perioden met een hoge warmtebelasting, zoals een aantal extreem warme dagen of een eventueel grote inslag. Een grote efficiëntie kan gewonnen worden door de koelcapaciteit van het systeem te
112148 CM Info.indd 1
verminderen bij een lagere belasting.
Frascold wil als één van de grootste compres-
Naast energiebesparing, zal het variëren van
sorenfabrikanten dan ook al het mogelijke
de capaciteit ook de nauwkeurigheid van de
doen om u als gebruiker de beste keuzes te
temperatuurregeling verbeteren.
laten maken, energie te besparen en zo ook
In plaats van een eenvoudige aan/uit regeling
het milieu te ontlasten.
kan door het toepassen van frequentierege-
In het kort brengen wij in dit artikel punten
ling de op dat moment benodigde werkelijke
onder uw aandacht betreffende de werking
capaciteit geleverd worden, door middel van
en een aantal valkuilen waar u rekening mee
een continue variabel draaien van de com-
moet houden bij het toepassen van frequen-
pressor, wat ook resulteert in een lager
tieregeling in combinatie met Frascold
geluidsniveau.
compressoren.
04-04-2008 12:02:41
P2
Waarschuwingen
een pulspatroon, een driefasig frequentiege-
teruggerekend worden tot een constante
Zuigercompressoren hebben het voordeel
regelde spanning gemaakt, door middel van
waarde (460/60 = 7,67 V/Hz in dit voorbeeld).
boven andere type compressoren dat zij zeer
een wisselrichter.
Bedrijfsomstandigheden met hogere draai-
eenvoudig capaciteitsgeregeld kunnen
De wisselrichter is opgebouwd uit vermogens
snelheden zijn mogelijk, maar altijd gelimi-
worden, door bijvoorbeeld het afschakelen
halfgeleiders I.G.B.T.’s (Insulated Gate Bipolar
teerd aan de maximale condities welke niet
van cilinders, met het behoud van een
Transistor). Deze I.G.B.T.’s zijn als het ware
meer vermogen nodig hebben dan vermeldt
hoogrendement.
twee zeer snelle schakelaars met slechts twee
op het typeplaatje van de compressor om
Echter indien het (leiding)systeem niet zorg-
standen, aan of uit.
zogenoemd veldverzwakking te voorkomen.
vuldig is ontworpen, geïnstalleerd en functio-
Het pulspatroon wordt ook wel “Puls Breedte
Veldverzwakking vindt plaats als de spanning
neert, kan dit bij zuigercompressoren tot
Modulatie” genoemd en bestaat uit een
niet meer evenredig stijgt met de frequentie.
schade leiden.
afwisselende schakeling tussen 0 en de maxi-
Dit heeft tot gevolg dat bij toenemende fre-
Schade aan compressoren reduceert het
male spanning en veroorzaakt daarbij dusda-
quentie het motorkoppel daalt wanneer de
betrouwbaarheidsniveau en beschikbaarheid
nige pulstreinen dat de motor reageert alsof
motor boven zijn nominaal toerental draait
van de koelinstallatie en kan leiden tot grote
er een werkelijk sinusvormige driefasig
en de motorstroom gelijk is aan de nominale
verliezen in termen van stilstand maar ook
(wissel)spanning wordt aangeboden.
stroom, dit moet voorkomen worden!
aan het verlies van opgeslagen materialen.
Het pulspatroon kan zowel de frequentie als
Realiseert u zich ook dat het reduceren van
de spanning tegelijkertijd regelen. Het
Mechanische aandachtspunten
de draaisnelheid de zuiggasoververhitting
regelen van de spanning is noodzakelijk
Eén van de meest voorkomende mechanische
verhoogt, welke leidt tot een hogere persgas-
omdat de impedantie van de motor verandert
problemen bij toepassing van frequentierege-
temperatuur en een lager isentropisch
bij variërende frequenties. Als de spanning
laars zijn kritische trillingen welke veroor-
rendement.
niet geregeld zou worden (onder het 50Hz
zaakt worden door pulsaties in het leidingsy-
De gebruiker moet zich bewust zijn dat een
punt), zou dit leiden tot overbekrachtiging en
steem, wat kan resulteren in het afscheuren
verhoging van de persgastemperatuur van
dus sterke opwarming van de motor.
van leidingen en/of verbindingen.
15K of meer verwacht kan worden als
Deze pulsaties of drukgolven worden
de snelheid van de compressor geredu-
veroorzaakt door veranderende aan-
ceerd wordt van een frequentie van 50
stroomsnelheden van het gas en de fre-
naar 30Hz.
quenties van deze pulsaties zijn gerela-
Dit bovenstaande moet goed in ogen-
teerd aan de variabele
schouw genomen worden wanneer men
compressordraaisnelheden.
in twijfel staat of er eventueel oliekoe-
Zij veroorzaken dynamische krachten in
ling of vloeistoftusseninspuiting geïn-
het leidingsysteem met name waar er
stalleerd moet gaan worden.
sprake is van een verandering van richting (bochten) of eindkappen en bij ver-
Wat is een frequentieregeling
andering van diameter of weerstand
Het meest voorkomende ontwerp van fre-
AC motoren
(reductie, expansie).
quentieregelaars welke hedendaags toege-
De karakteristieken van AC wisselstroommo-
Deze drukgolven kunnen forse vibraties en
past worden behoren tot het type van de
toren verlangen dat het aangeboden voltage
trillingen produceren als het ontwerp van het
spanningsbronomvormer.
proportioneel aangepast wordt wanneer de
leidingsysteem niet voldoende gebalanceerd
Door middel van een gelijkrichter wordt de
frequentie veranderd, om zodoende de juiste
is.
AC wisselstroomspanning omgevormd in een
torsie te leveren.
Een nauwkeurig ontwerp van het leidingsy-
DC gelijkstroomspanning.
Een voorbeeld: als een motor ontworpen is
steem met aandacht voor het opvangen van
Deze gelijkstroomspanning wordt ook wel
om te draaien op 460V bij 60Hz, moet het
deze vibraties en een goede beugeling is dan
tussenkringspanning genoemd.
voltage verlaagd worden tot 230V indien de
ook een absoluut vereiste indien een frequen-
Van deze gelijkstroom- of tussenkringspan-
frequentie is gereduceerd tot 30Hz.
tieregelaar wordt toegepast.
ning wordt dan weer, gebruikmakend van
Dus de evenredigheid van volts per herz moet
Elektronische aandachtspunten De huidige versie van de zogenaamde Insulated Gate Bipolar Transistor (I.G.B.T.)-type variabele frequentieregelaars produceren zeer snel opeenvolgende spanningsgolven tot een frequentie van wel 20kHz.
112148 CM Info.indd 2
04-04-2008 12:03:08
P3
Nummer 2, april 2008
Laagspanning elektromotoren ontwikkeld
ging van het een tegen het ander, een hogere
voor sinusvormige wisselspanningen draaien
draagfrequentie (schakelen van de I.G.B.T.’s)
efficiënter en stiller onder deze condities.
resulteert in een lager geluidsniveau, maar
Wanneer een I.G.B.T. besturing wordt toege-
heeft wel een grotere warmteontwikkeling
past moet aandacht worden geschonken aan
tot gevolg, wat dus weer invloed heeft op de
de geschiktheid van de elektromotor welke
toe te passen isolatieklasse van de
aangestuurd gaat worden.
elektromotoren.
De vraag of de isolatieklasse van de elektromotor geschikt is voor toepassing met een
Frascold compressoren welke uitgevoerd zijn
I.G.B.T. besturing is afhankelijk van de geproduceerde ‘spanningspulsen’ (zogenoemde
met een oliepomp (type V, W en Z) worden Danfoss frequentieregeling
standaard geleverd met een elektronische
voltage spikes), draagfrequentie en golffront
olieverschildruk pressostaat met een vast
karakteristieken van de frequentieregelaar.
ingestelde verschildruk van 0,65 bar.
De toegepaste isolatieklasse van de elektro-
Frascold en frequentieregeling
Bij ontwerpen met een lagere frequentie dan
motor, windingen, bedrijfstemperaturen en
Elektromotoren van Frascold compressoren
50Hz wordt aangeraden deze niet toe te
blootstelling aan koudemiddelgassen hebben
functioneren alleen met een sinusvormig
passen, maar hiervoor in de plaats een
significante impact op de levensduur van de
signaal.
mechanisch olieverschildruk pressostaat te
motorwikkelingen.
Alle standaard toegepaste 2- en 4-polige elek-
gebruiken, met een handreset functie, een
Ontwikkelingen van sneller schakelende
tromotoren zijn van het isolatieklasse B type.
tijdvertraging van 0 sec. en met een verschil-
motoren, leiden tot verbeteringen op het
Frascold adviseert in het algemeen isolatie-
druk ingesteld op 1,5 bar.
gebied van warmteontwikkeling van de wik-
klasse F of H bij toepassing van frequentiere-
Frascold zuigercompressoren uitgevoerd in
kelingen, geluidsniveau en het opgenomen
gelaars, met uitzondering van frequentiere-
isolatieklasse B of optioneel isolatieklasse F
vermogen.
gelaars met een laag draagfrequentie (2 of
elektromotoren zijn inzetbaar in een range
Frequentieregelaars met I.G.B.T. besturing
4kHz) en een lage harmonische verstoring,
van 30 tot 60Hz.
produceren output golven welke bestaan uit
hier kunnen ‘gewone’
vele steile pulsfronten.
isolatieklasse B elek-
Hoewel het geluidsniveau en de draaikarakte-
tromotoren worden
ristiek van de elektromotor verbeteren als het
toegepast.
aantal pulsen vergroot worden, wordt tegelij-
Afhankelijk van de toe-
kertijd het isolatiemateriaal zwaarder belast
gepaste frequentiere-
door de repeterende en steile vorm van het
gelaar zal dus bepaald
pulsgolven front.
moeten worden of
Een motorwinding welke blootgesteld wordt
een compressor met
aan een sinusvormige spanning van 120 golf-
standaard isolatie-
fronten per seconde zal tegelijkertijd dui-
klasse B kan worden
zenden pulsaties ondervinden van de
toegepast of dat een
frequentieregelaar.
hogere isolatieklasse
Het pulspatroon is zeker geen ideale sinus-
is vereist.
vorm, de hoekige pulsen van een typische fre-
Compressoren met
quentie-regeling uitgang hebben een steil-
elektromotoren in de
heid tussen de 5 en 10 kV/μs welke hoge
isolatieklasse F of H kunnen op aanvraag
frequentiestromen veroorzaken in de
besteld worden.
motorkabel.
Toepassing van elektromagnetische interfe-
Carel frequentieregeling
De spanning tussen de fase en de nul laat een
rentie filters en RFI filters wordt aanbevolen
Frascold schroefcompressoren zijn inzetbaar
vergelijkbaar steilheid zien als gevolg van
om te voldoen aan de richtlijnen van de EMI
in een range van 35 tot 70Hz en moeten uit-
zogenaamde parasitaire capacitantie of
regelgeving.
gevoerd zijn in de optionele isolatieklasse F.
strooicapaciteit. De omvang en het aantal
De instelling van de draagfrequentie moet zo
De frequentieregelaars welke toegepast
van deze hoge spanningspieken kunnen
laag mogelijk gehouden worden (zie isolatie-
worden moeten geschikt zijn voor variabele
gedeeltelijke ontladingen veroorzaken in de
klasse hierboven) met inachtneming van een
torsie (torsie verschil opstart/vol bedrijf),
windingen welke resulteren in beschadi-
acceptabel geluid- en vibratieniveau.
kwadrant 1 (snelheid en torsie positief), niet
gingen van de toegepaste isolatiematerialen.
Eenvoudig gezegd is het eigenlijk een afwe-
regeneratief en zónder rem.
112148 CM Info.indd 3
04-04-2008 12:03:09
P4
Het zou te ver voeren om bovenstaande nog
minuut op vol toeren te draaien om een
verder uit te diepen, maar uit ervaring is
goede olieretour en smering te garanderen.
gebleken dat er zeer goede resultaten
De op- en afschakeltijd, de zogenaamde
behaald kunnen worden met Frascold zuiger-
ramp-up en ramp-down mag niet meer
compressoren in isolatieklasse B uitvoering in
bedragen dan 1 seconde.
combinatie met Danfoss AKD frequentierege-
De startfrequentie mag niet lager zijn dan de
laars die net als de Carel NXL frequentierege-
minimum ingestelde draaifrequentie en kan
laars een instelbare draagfrequentie hebben
variëren tussen de 30 en 40Hz voor
van 1 tot 16kHz.
zuigercompressoren. Eenmaal in bedrijf moet bij het op- en
Als de omstandigheden dusdanig zijn dat ver-
aftoeren van de compressoren er rekening
wacht wordt dat meer dan 20% van de
mee gehouden worden dat dit niet meer mag
bedrijfstijd de compressor op 120% gaat
bedragen dan 10Hz per minuut, om beschadi-
draaien, is het verstandiger om een standaard
ging en stress aan lagers, krukassen en zui-
60Hz compressor toe te passen.
gerstangen te voorkomen.
Bij het draaien op 120% moet de verdam-
heeft voor de C.O.P. Als bovenstaande goed in acht wordt genomen kunt u er verzekerd van zijn dat dit
pingsdruk dan gereduceerd worden tot
Het toepassen van een condensordrukrege-
leidt tot een goed ontwerp van uw koelinstal-
75/85% van de ontwerpconditie, om 100%
laar met váste instelwaarde moet afgeraden
latie en wij verwachten dan ook dat frequen-
vermogen te blijven handhaven.
worden in combinatie met een frequentiege-
tieregeling in combinatie met Frascold com-
Als verwacht wordt dat meer dan 20% van de
regelde compressor, aangezien de COP van
pressoren u vele mogelijkheden kan bieden.
bedrijfstijd de compressor werkt op 60%
de compressor dan zal afnemen.
wordt sterk aanbevolen elke 5 minuten (dat
Dit wordt veroorzaakt door een verslechte-
Wij helpen u graag verder met aanvullende
de compressor draait op laag toeren), één
ring van het volumetrisch rendement van de
informatie of met het selecteren van de juiste
compressor bij lage toerentallen en een in
combinaties.
verhouding hoger opgenomen vermogen ver-
Mocht u verder vragen hebben over toepas-
oorzaakt door de kunstmatig hoog vastge-
singen van Danfoss AKD en Carel NXL fre-
zette condensatiedruk.
quentieregelaars in combinatie met Frascold
Veel beter is om een vlottende condensor-
compressoren dan kunt u contact opnemen
druk toe te passen wat een positief gevolg
met onze technische afdeling.
Gert van Vugt 0180 - 751 351
112148 CM Info.indd 4
04-04-2008 12:03:10
P5
Nummer 2, april 2008
Danfoss Performer® scrollcompressoren De ultieme oplossing voor woonhuizen en licht commerciële toepassingen De Danfoss Performer® scrollcompressoren, ontworpen voor buitengewone prestaties, geluidsarm en lange levensduur, zijn de stilste, meest betrouwbare en duurzaamste compressoren die verkrijgbaar zijn. Beschikbaar in een volledige serie met capaciteiten van 2,5 tot 30 pk, zijn ze de perfecte keuze voor iedere toepassing en voldoen aan de meest zware eisen in de HVAC&R industrie.
De serie van scrollcompressoren ontworpen
Men mag dus een
voor woonhuizen en licht commerciële toe-
goede betrouwbaar-
passingen, is geschikt voor R410A, R407C, en
heid en zeer lange
R22 van 8.5 kW tot 35 kW en bieden u de
levensduur ver-
meest betrouwbare en duurzame compres-
wachten, wat het
soren in de HVAC&R industrie, dankzij de
leven van de installa-
geavanceerde technologie en hoge
teur makkelijker
productkwaliteit.
maakt.
Geoptimaliseerd voor eenvoudige montage en service De eenvoudige, lichtgewicht en compacte
Energiebesparing, efficiënt en geluidsarm
constructie, met dezelfde voetmaat en
Een zeer simpele en
gelijke positie van de aansluitingen als van
innovatieve terugslagklep gemonteerd in de
ciency en kunnen een vrij diep niveau van
de concurrenten, verzekeren eenvoudige
vaste scroll, een hoog geoptimaliseerde
vacuüm trekken, waardoor dit probleem zou
montage, service, en toepassing in
motor en een adaptieve regeling verzekeren
kunnen worden opgewekt. Coolmark advi-
bestaande systemen door onderstaande ken-
de stilste, zeer efficiënte en energiebespa-
seert daarom het gebruik van een Danfoss
merken zoals:
rende oplossingen in de markt door het ver-
Saginomiya ACB lage druk (LP) mini-
- Een simpele (pers)montage techniek.
lagen van het drukverschil.
pressostaat.
Elektrische aansluitingen en systeemontwerp aanbevelingen
Voor meer details over de scrollcompressoren
- Geen schroefdraadbevestigingen - 90% van de intern toegepaste bouten zijn vervangen door geperste bevestigingen. - De helft van het aantal lassen en eenderde
Danfoss
Performer®
scrollcompressors zijn
minder onderdelen in vergelijking met de
ontwikkelt om te kunnen werken zonder
modellen van de concurrentie.
enige hulp, zolang ze binnen de gedefini-
- Een ander uniek voordeel is de gepaten-
serie kunt u contact opnemen met onze technische afdeling.
eerde nominale spanning draaien. Een PSC
teerde “hot oil over protection” (HOOP),
bedrading met een bedrijfscondensator is vol-
waardoor een veel snellere reactie van de
doende, er is geen noodzaak voor een startre-
inwendige motorbeveiliging, dit zorgt
lais en startcondensator in de één fase
voor een laag uitvalspercentage en hoge
uitvoering.
thermische werkomstandigheden. - Bewezen lange levensduur in vergelij-
Bij lagedrukinstellingen, kan bij diep vacuüm
kende testen onder extreme bedrijfscondi-
bedrijf van een scrollcompressor, inwendige
ties, geven de verzekering dat onze com-
vonkvorming en instabiliteit van de scroll ont-
pressoren voldoen aan veeleisende
staan. Danfoss Performer® scrollcompres-
HVAC&R toepassingen.
soren hebben een hoog volumetrische effi-
112148 CM Info.indd 5
Alex Lagerwerf 0180 - 751 352
04-04-2008 12:03:10
P6
Romax Expander Compact
Colofon
Coolmark introduceert de nieuwe Romax Expander Compact van het fabricaat Rothenberger.
Coolmark BV
Rothenberger is één van de grootste ondernemingen op het gebied van buisbewerkingsge-
Zweth 6, 2991 LH Barendrecht
reedschappen en machines van hoge kwaliteit. De gereedschappen van Rothenberger worden
Postbus 393, 2990 AJ Barendrecht
door vakbekwame installateurs over de gehele wereld dagelijks gebruikt.
[email protected] De electrohydraulische Expander is voor het
Leveringsmogelijkheden
optrompen en kalibreren van zachte- en half-
• Romax Expander Compact in koffer met
harde koperen koelleidingen.
accu en oplader, zonder optrompkoppen
www.coolmark.nl Algemeen
• Romax Expander Compact in koffer met
Tel. 0180 - 751 300
Coolmark biedt u de mogelijkheid om deze
accu, oplader en optrompkoppen 3/8”,
Fax 0180 - 751 305
NIEUWE draadloze Expander tegen ACTIE-
1/2”, 5/8”,3/4”, 7/8” en 1.1/8”.
PRIJZEN aan te schaffen.
Eigenschappen Romax Expander Compact
• Romax Expander Compact in koffer met
Koudetechniek
accu, oplader en optrompkoppen 3/8”,
Tel. 0180 - 751 340
1/2”, 5/8”, 3/4”, 22 mm en 28 mm
Fax 0180 - 751 305
• Geen soldeerfittingen meer benodigd
Actieprijzen en documentatie worden u op
Technische afdeling koudetechniek
• Gemakkelijk te hanteren expander
aanvraag toegezonden.
Tel. 0180 - 751 350 Fax 0180 - 751 305
• Constante axiale duwkracht op optrompkop
Airconditioning
• Geschikt voor de standaard Rothenberger
Tel. 0180 - 751 360
optrompkoppen
Fax 0180 - 751 306
• Veilig voor de gebruiker door de handige noodstopknop • Compleet met accu en oplader • Oplaadtijd accu minder dan 1 uur
Henk de Visser 0180 - 751 343
Watersystemen Tel. 0180 - 751 370 Fax 0180 - 751 306
Eindredactie Conny van der Klift
Coolmark Info verschijnt tweemaandelijks. De volgende uitgave verschijnt in juni 2008.
Officieel importeur
112148 CM Info.indd 6
04-04-2008 12:03:11
