2011. december-2012. január
-
1-
Tartalomjegyzék:
Optimalizált kompresszorok alacsony TEWI értékű kereskedelmi hűtési rendszerekhez
2. oldal
Samsung klímakészülékek bemutatása
12. oldal
Tecumseh kompresszorok jellegű meghibásodásai
15. oldal
mechanikai
2011. december-2012. január
OPTIMALIZÁLT KOMPRESSZOROK -
2-
ALACSONY TEWI ÉRTÉKŰ KERESKEDELMI HŰTÉSI RENDSZEREKHEZ Andreas Riesch, Dipl.-Ing. (FH) ( BITZER Kühlmaschinenbau GmbH ) Holger Bart Ing. (FS) ( BITZER Kühlmaschinenbau Schkeuditz GmbH ) Fordította: Imeli István (MBA) (Equinoxe Kft.)
1. Általános környezet Az éghajlatváltozás és az emelkedő energiaárak szükségszerűvé teszik, hogy a rendelkezésünkre álló energia- és erőforrásokat a korábbiaknál megfontoltabb módon használjuk fel. Ez a felismerés magában foglalja a növekvő igényt a hatékonyabb hűtési rendszerek alkalmazására is. A kereskedelmi és az ipari hűtési rendszerek sem kivételezettek ezen követelmény alól, itt ugyanúgy szükséges a környezeti és energiahasznosítási követelmények figyelembe vétele. A hűtőközegek két módon befolyásolják a rendszer környezeti hatását. Egyrészt a használatos hűtőközegeknek megvan az adott, rájuk jellemző GWP értéke (Global Warming Potential – globális felmelegedési potenciál). Másrészt a hűtőközegek közvetett módon - a hűtőrendszer hatékonyságán keresztül - befolyásolják a CO2 - kibocsátást, ami a rendszer működtetéséhez felhasznált teljesítményhez szükséges. A hűtési rendszerek éghajlatváltozásra gyakorolt teljes hatásának egyik vizsgálati módszere a TEWI (Total Equivalent Warming Impact - teljes egyenértékű felmelegedési hatás) értékelés, ami mind a közvetlen, mind pedig a közvetett környezeti hatásokat figyelembe veszi. Egészen mostanáig, a kereskedelmi hűtésben Európa szerte az R404A hűtőközeget alkalmazták mélyhűtős alkalmazásokhoz. A hűtőközeg magas GWP értéke miatt (IPCC III szerint 3780) ez a megoldás mindig rossz eredményt hoz a TEWI értékelés alapján. Ma már egészen valószínű, hogy az R404A magas GWP értékének a jövőben az R22 alkalmazásának tiltásához hasonló környezetpolitikai döntés lesz az eredménye.
2011. december-2012. január
A hűtési rendszerek TEWI optimalizálása két különböző típusú intézkedést kíván. Az első ezek közül az alacsony GWP értékű hűtőközegek alkalmazása és a szivárgási ráta csökkentése. Ezen a téren többféle hűtőközeg alternatíva lehetséges, például R134a (GWP 1300) vagy CO2 (GWP 1). A másik cél pedig energiahatékony kompresszorok és hűtőköri elemek használata az alacsonyabb energiafelhasználás érdekében és ily módon az alacsonyabb CO2 kibocsátás által alacsonyabb TEWI érték elérése. -
3-
1. Ábra: Hűtőközegek és azok GWP értékei (forrás: Bitzer Hűtőközeg Jelentés 16)
2. Hűtési rendszerek és környezeti hatékonyságuk Túlmenően az imént említett R404A normál és mélyhűtő tartományú alkalmazásokon, léteznek alternatív hűtési rendszerek, amelyek alkalmazása egyre gyakoribb a kereskedelmi hűtésben. A következőkben két ilyen rendszer bemutatása és környezeti hatékonyságának vizsgálata következik.
Sok kereskedelmi egység használ már hibrid hűtési rendszert. Ezek kaszkád rendszerek R134a normál tartományú és CO2 mélyhűtő tartományú hűtéssel, általános jellemzőként nagyon alacsony GWP értékkel és kitűnő energiahatékonysággal. Mind normál- mind pedig mélyhűtő tartományban speciális kompresszorokat használunk az R134a alkalmazáshoz és a szubkritikus CO2 alkalmazáshoz.
2011. december-2012. január
-
4-
Egy másik lehetőség a CO2 booster rendszerek alkalmazása. Itt a normál és mélyhűtő alkalmazás egy booster konfiguráció és CO2 hűtőközeggel működik, ennek megfelelően speciális szubkritikus és transzkritikus alkalmazásokra fejlesztett kompresszorokat használunk. A fellépő magas nyomások, valamint a transzkritikus alkalmazás-specifikus komponensek miatt ugyanakkor ezek a rendszerek egységes rendszertechnológiát és megfelelően képzett személyzetet igényelnek mind gyártásuk, mind karbantartásuk során.
2. ábra: CO2 booster hűtőrendszer
Mindkét hűtési rendszer, a hibrid kaszkád és a CO2 booster is kitűnő környezeti hatékonyságú, amit több vizsgálat is alátámaszt. Közvetlen környezetre gyakorolt hatás tekintetében a booster jobb a GWP 1 értékű CO2 kizárólagos alkalmazása miatt. Ugyanakkor a nyári transzkritikus működési mód miatt az éves energiafelhasználási mutatói rosszabbak lehetnek. Az energiafelhasználás tekintetében a hibrid rendszer jobb, ugyanakkor a normál tartományban használt R134a magasabb GWP értéket eredményez.
2011. december-2012. január
-
5-
3. ábra: Különböző hűtési rendszerek környezeti és költséghatékonysága (forrás: IZW Hannover)
3. Optimalizált kompresszorok alacsony TEWI értékű kereskedelmi hűtéshez
Az alternatív alacsony GWP értékű hűtőközegek használata mára már kezd elterjedni a kereskedelmi hűtési rendszerek környezeti hatékonyságának jobbítására. Ugyanakkor az optimalizált, energia hatékony kompresszorok alkalmazása lehetővé teszi a TEWI további javítását. Az ECOLINE kompresszor sorozatot a Bitzer a Német Hűtéstechnikai és Légkondicionálási Szövetség 2009-es berlini konferenciáján mutatta be.
A kompresszorok R134a hűtőközegre történő optimalizációja jelentős eredményeket hozott a környezeti hatékonyság terén, és az ECOLINE kompresszorokat egyre gyakrabban használják a normál hűtési tartományban.
A CO2 mint hűtőközeg használata a mélyhűtős tartományban ugyanakkor szintén egy szokásos megoldássá vált. A Bitzernél végzett fejlesztések a CO2 hűtőközegre optimalizált új SL szubkritikus kompresszoroknál – melyet a 2010-es Chillventán állítottak ki - ennek folyományaként a típus sikerét hozták.
2011. december-2012. január
4. Új típusú kompresszorok CO2 szubkritikus alkalmazásokra optimalizálva
-
6-
A szubkritikus CO2 alkalmazásokhoz tervezett kompresszorokat évek óta sikeresen alkalmazzák a mélyhűtő tartományban. A kereskedelmi hűtőrendszerek környezeti hatékonyságának növelése érdekében rendszerint kaszkád rendszerekben használatosak, például R134a normál hűtés mellett (hibrid rendszer), de egyre több helyen booster rendszerekben is megtalálhatóak transzkritikus CO2 alkalmazású kompresszorokkal kombinálva.
A Bitzer továbbfejlesztette ezeket a kompresszorokat, különös tekintettel a módosított SL széria hatékonyságára és a rendszerbiztonságára.
4. ábra: 2DSL-5K-40S kompresszor szubkritikus CO2 alkalmazásokhoz
Az SL verziókon a nagyobb motorok alkalmazása kiterjeszti a működési tartományát a kompresszoroknak. Ez javítja a motor hatékonyságát és a jósági fok (COP) emelkedik a
2011. december-2012. január
-
7-
teljes működési tartományban. A kevesebb termelt hő szintén segíti a működési tartomány terjesztését magas nyomásértékek mellett is. A megengedett stagnálási nyomás a fejlesztés óta 30 bar a szívóoldalon és 53 bar a nyomóoldalon A megnövelt engedélyezett nyomásértékek és a nagyobb motorok kombinációjával új maximális elpárolgási és kondenzációs hőmérsékletek érhetőek el. A maximális elpárolgási hőmérséklet -25°C - ról most kiterjeszthető -15°C - ig, és a maximális kondenzációs hőmérséklet is megnőtt +5°C - ról +15°C- ra. A magasabb maximális kondenzációs hőmérséklet a kaszkád felső fokozaton magasabb elpárolgási hőmérsékletet tesz lehetővé, ezáltal magasabb COP elérését
5. ábra: Az új SL széria üzemi alkalmazástartományai A megnövelt nyomásértékek és a kiterjesztett alkalmazási tartományok lehetővé teszik a kompresszorok használatát új potenciális területeken. Ilyen lehetséges alkalmazás például a gyorsfagyasztók előhűtő terme. Ugyanígy lehetségessé válik mélyhűtő alkalmazások közvetlen közvetítőközeges rendszeren történő működtetése nyomógáz leolvasztás biztosításával. Hosszabb válaszidők egy esetleges meghibásodás esetén és a kisebb terhelés állásidő alatt további előnyei a magasabb megengedett üzemi nyomásoknak. A meghajtás és a szelepek a megnövekedett nyomásértékeknek megfelelően kerültek kialakításra. Továbbá az SL típusok alacsonyabb olajelhordás mellett alacsonyabb szivárgási rátával bírnak. Az újratervezett hengerfejek a hatékonyság növelését eredményezik azáltal, hogy kisebb nyomásveszteség keletkezik. Ugyanígy lehetővé vált a mechanikai járás optimalizálás és nyomóoldali pulzáció csökkentése.
2011. december-2012. január
Összességében a felsorolt változtatások eredményeként a hűtési teljesítmény akár 16%-al magasabb, a jósági fok (COP) pedig akár 22%-al javul az 6. és 7. ábrák szerint.
-
8-
6. ábra: 2FSL-4K és 2FHC-3K kompresszor hűtési teljesítményének összehasonlítása (50Hz működés, tc=-10°C, dtoh=10K)
7. ábra: 2FSL-4K és 2FHC-3K kompresszor COP összehasonlítása (50Hz működés, tc=10°C, dtoh=10K)
2011. december-2012. január
5. Rendszerértékelés az optimalizált kompresszorok esetén
-
9-
Az SL és ECOLINE sorozatú optimalizált kompresszorok használata jelentősen tudja javítani úgy az energiahatékonyságot mind a TEWI értéket. A rendszert tekintve ez nagymértékű üvegházhatás csökkentést jelent az energiatermeléshez szükséges CO2 kibocsátás területén. Ezen környezeti hatásjavításon túl továbbá gazdasági előnyként jelentkezik az alacsonyabb energiaköltségeken keresztül elért jobb életciklus költség és megtérülés.
8. ábra: Különböző hűtési rendszerek TEWI értékének változása
6. További optimalizációs lehetőségek További energiahatékonyság növelési módszerként jelentkezik a hűtési rendszerek frekvenciaszabályozása. Több a kompresszorral egybeépített hűtőközeg hűtésű frekvenciaszabályozóval ellátott kompresszort már 2008-ban kiállított a Bitzer a VARISPEED típusokból, majd a 2010-es Chillventára több új modell kiállításával növelte a választékot.
2011. december-2012. január
A VARISPEED és az ECOLINE technológia kombinációjának eredményeként kezdődött meg az R134a hűtőközegre optimalizált integrált frekvenciaszabályozóval ellátott kompresszorok gyártása. Normál hűtési tartományban jelenleg 2,3 és 29 kW (R134a hűtőközeg to=-10°C and tc=40°C) közötti hűtési kapacitású kompresszorok érhetőek el.
-
10 -
Ezeknek a fő előnye a fokozatmentes teljesítményszabályozás széles teljesítményhatárok között. Mivel az inverter a kompresszorral egybe van építve, a gondozásmentes üzemelés biztosított a hatékony szívógáz hűtés mellett.
A fokozatmentes fordulatszám-szabályozás biztosítja a szívóoldali nyomásértékek optimális szabályozását és így kevesebb kompresszor ki-be kapcsolást eredményez. Az átlagos elpárolgási hőmérséklet mintegy 2 – 3 K-val magasabb, mint fordulatszám szabályozás nélkül, ami segít a rendszer hatékonyságának növelésében.
1. ábra: VARISPEED ECOLINE 4NES-12.F3Y-40S kompresszor ( R134a hűtőközeghez)
2011. december-2012. január
7. Összefoglalás A hűtéstechnika új kihívásokkal néz szembe - legyen szó akár kereskedelmi, akár ipari hűtésről – a használt hűtőközegek és az alkalmazott hűtési rendszerek területén. Az energiahatékonyság és a környezeti hatások fontossága egyre inkább központba kerül. -
11 -
Az R404A és R507A hűtőközeggel üzemelő normál és mélyhűtő tartományú alkalmazások nem maradnak korszerűek. A magas GWP értékű hűtőközegek használata egyre inkább kiszorul a használatból a velük töltött rendszerek gyenge TEWI eredménye miatt.
A jövőre nézve mind a gazdasági, mind pedig a környezetvédelmi érdekeket figyelembe kell venni. Az energiaköltségek és a környezetszennyezés elkerülésének területén további megszorításokra és az előírások szigorodására kell számítani.
Az új, CO2 hűtőközegre tervezett SL típusokkal, az ECOLINE szériával és a kibővített VARISPEED kompresszorokkal a Bitzer jelentős további lehetőségeket kínál az energiahatékonyság javítása és a káros környezeti hatások elkerülése érdekében. És mindezt a működési megbízhatóság csökkenése nélkül.
2011. december-2012. január
SAMSUNG KLÍMAKÉSZÜLÉKEK BEMUTATÁSA Összeállította: Farkas Gábor – Jankovics György
Samsung Jungfrau-K & -Y Sorozatú Lakossági Klímaberendezések -
12 -
1. Jungfrau-K Sorozat A Samsung 2011-ben lakossági klímaberendezéseinek teljes skáláján, új berendezéseket mutatott be. A termékcsalád zászlóshajója Junkfrau-K sorozatú készülék, mely 5.2 EER hűtési hatékonyságával a világ klímaberendezéseinek élvonalába került. Ön úgy tud klímájával energiát megtakarítani, hogy közben megfelel a legmodernebb belsőépítészeti irányzatoknak is. A Samsung legújabb klímája sötét gyöngyházfényezéssel és speciális bevonatával fényűző megjelenést kölcsönöz otthonának. Tegye gyönyörűvé környezetét alacsony energia felhasználással.
A termékcsalád műszaki és egyéb jellemzőit, újdonságait az alábbiakban ismertetjük.
2011. december-2012. január
-
13 -
2. Jungfrau-Y Sorozat A Samsung új természetes szépségű légkondicionálója jelentősen csökkenti az üzemelési költséget. Az egy szerű és letisztult forma tört fehér színben ad igazi eleganciát. A verhetetlen technológia révén a berendezés egy szer re vigyáz az Ön pénzére és a környezetre is. Teremtsen igazán stílusos környezetet, miközben kevesebbet költ az energiára!
2011. december-2012. január
A termékcsalád műszaki és egyéb jellemzőit, újdonságait az alábbiakban ismertetjük.
-
14 -
Hivatalos forgalmazó: Equinoxe Kft.
Érdeklődjön képviseleteinknél!
2011. december-2012. január
Tecumseh kompresszorok mechanikai eredetű meghibásodásai Összeállította: Valent Adrián
-
15 -
Ígéretünkhöz híven a villamos eredetű hibák után mostani cikkünkben a Tecumseh kompresszorok mechanikai eredetű meghibásodásával foglalkozunk. A gyártói statisztika szerint a Tecumseh kompresszorok meghibásodásának mintegy 34 százaléka mechanikai hibára vezethető vissza. Elektromos hiba: 29% Mechanikai eredetű hiba: 34% Egyéb hiba: 17% Bevizsgáláskor nem mutatható ki hiba: 20% A meghibásodás oka leggyakrabban a kompresszorgyártó által meghatározott alkalmazási tartományon kívüli üzemeltetése. Állandósult állapotban (az indítást követően a lehető legrövidebb időn belül) a hűtőkör paramétereinek a kompresszor alkalmazási tartományán belül kell lennie, ezekről mérésekkel tudunk meggyőződni. A legfontosabb paraméterek a kondenzációs hőmérséklet, nyomógáz-hőmérséklet, szívógáz-hőmérséklet, szívógáztúlhevítés, kompresszió viszony. Fontos adat az egy órán belüli maximális kapcsolási szám, ez Tecumseh Europe kompresszorok esetén típustól függően 8-10 bekapcsolás óránként. A következőkben képekkel illusztrálva mutatjuk be a leggyakoribb meghibásodásokat, és ismertetjük a lehetséges kiváltó okokat.
Ha a tömítés átszakad, a hűtőközeg-gőz 260 C°-ig is felmelegedhet.
2011. december-2012. január
-
16 -
A szívóoldali rezgéscsillapító megolvad, ha a hengerfej hőmérséklete eléri a 200 C°-ot.
Ha a túlhevítés értékek vagy a kompresszió viszony alkalmazási tartományon kívül van, a szelepek megégnek, a tömítések tönkremennek.
Az időszakonkénti olajcsere és szűrőcsere elmulasztása, a kenőanyag tulajdonságainak leromlása, szennyeződések jelenléte lerakodásokat okoz a kompresszor házon belül.
2011. december-2012. január
-
17 -
Folyadékütés okozta szeleptörések.
Az RH és TAG kompresszorok szívóoldali szelepeinek tehetetlensége nagyobb, mint a hagyományos kivitelű szelepeké, alacsony szívógáz tömegáram esetén a szelepek nem megfelelő mozgatása miatt a fém részek összeverődhetnek.
2011. december-2012. január
A rendellenesen magas nyomóoldali nyomás a belső gázlengés-csillapító edény repesztéséhez vezet.
-
18 -
Réz plattírozás, ami főleg a meleg felületeken jelentkezik, oka lehet nedvesség jelenléte a hűtőkörben vagy nagy mennyiségű hűtőközeg az olajban oldódva.
Adalékanyag az olajban. A Tecumseh kompresszorainál UV adalékanyag használatát nem engedélyezi.
2011. december-2012. január
-
19 -
Berágódás a súrlódó felületeken. Ez a jelenség a mechanikus meghibásodások mintegy 77 százalékát teszi ki, oka folyadék-visszaszívás, olajhiány és különféle szennyeződések.
Rendellenes kopás a dugattyú csap és hajtókar részeken. Ennek okai a nem megfelelő kompresszió viszony, illetve az alkatrészek gyártáskori nem megfelelő párosításai lehetnek.
2011. december-2012. január
-
20 -
A felfüggesztő rugók törése. Okai lehetnek a kompresszor egy órán belüli túl gyakori beindítása, de lehet gyártási hiba is, például a belső nyomóvezeték vagy rugók hibás rögzítése.
A kompresszor felfogatását és a gumibakokat évente ellenőrizni kell.
A zárókupakok eltávolítása hosszú távon rozsdásodáshoz vezethet.
2011. december-2012. január
-
21 -
A szívóoldali szelep szigetelésével megakadályozható annak rozsdásodása.
A csatlakozócsövek hajlítását a gyártó nem engedélyezi. Sok a félreértés a hermetikus dugattyús kompresszorok megengedett tárolási helyzetével kapcsolatban. A következő ábrán a kompresszorok megengedett és nem megengedett helyzetben láthatóak.
A pirossal áthúzott helyzetekben akár az is előfordulhat, hogy a szívóoldali rezgéscsillapító edény megtelik olajjal, amely szeleptöréshez vezethet. Két részes cikkünkben a Tecumseh kompresszorok villamos és mechanikai eredetű meghibásodásával foglalkozunk, reméljük ez a rövid betekintés hasznos információt nyújt a hibaforrások kiküszöbölésében, hibakeresésben és a reklamáció kezelésében.