Что вы знаете о размораживании?

Размораживание - это типичный процесс систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, при котором влажный воздух контактирует с холодными поверхностями . Витрины или холодильные камеры, охладители напитков и тепловые насосы воздух-вода являются наиболее распространенными приборами, требующими размораживания. Это явление намного сложнее, чем мы обычно думаем.

Как образуется лед или иней

Сейчас лето и очень жарко. Вы кладете банку безалкогольного напитка в морозильную камеру, чтобы пить его холодным. Когда вы вынимаете банку, поверхность сразу покрывается пленкой льда. Нет, лед поступает не из морозильной камеры, а из воды, присутствующей в воздухе в виде влажности. Это, соприкасаясь с металлической банкой при температуре ниже 0 ° C, вызывает обледенение. Обледенение означает переход от пара к твердому состоянию, в данном случае - к льду.

То же самое происходит с змеевиком испарителя в контуре хладагента.

Лед оказывает влияние на испаритель в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Лед является одновременно теплоизолятором и возможным препятствием для потока воздуха через змеевик. Змеевик, покрытый льдом, имеет меньшую теплообменную способность, что означает снижение эффективности охлаждения. В частности, если змеевик полностью покрыт инеем, воздух может больше не проходить через него, что делает работу, выполняемую компрессором, бесполезной.

Размораживание означает растапливание льда для возврата змеевика в исходное состояние. Это процесс, который можно разбить на четыре аспекта:

• Метод (способы нагрева змеевика и растапливания льда);
• Частота (расчет времени начала размораживания);
• Продолжительность (расчет времени окончания размораживания);
• Дополнительные процедуры.

Методы размораживания включают электрические нагреватели, типичные для шкафов с замороженными продуктами, работу тепловых насосов с обратным циклом , размораживание охладителей напитков путем остановки компрессора при работающем вентиляторе или размораживание горячим газом в холодных комнатах.

Как разморозить

Оттаивание с обратным циклом используется в тепловых насосах типа воздух-вода, которые работают как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения. Для переключения между режимами работы цикл реверсируется, и та же технология используется и для размораживания.

Цикл реверсируется с помощью 4-ходового клапана, который направляет хладагент в оребренный змеевик, действующий как испаритель в режиме нагрева или как конденсатор в режиме размораживания или охлаждения. Размораживание длится несколько минут из-за высокой теплотворной способности конденсирующегося хладагента. Важно контролировать давление змеевика. Во время нагрева снижение давления означает наличие льда, а при достижении порога низкого давления начинается размораживание. С другой стороны, во время размораживания давление увеличивается, и при достижении высокого порога безопасности размораживание завершается.

При размораживании горячим газом используется двухходовой клапан, который направляет высокотемпературный хладагент, покидающий компрессор, в змеевик для размораживания. В централизованной системе это означает десятки метров дополнительных трубопроводов, чем обычно, и систему запорных клапанов. Следовательно, это требует более высоких начальных затрат в обмен на значительную экономию энергии.

Интересно, что горячий газ в этом случае течет через змеевик в обратном направлении, от выхода к входу. Это необходимо для того, чтобы газ, после того как он сконденсировался, попадал в ресивер жидкости системы вместо компрессора. Следовательно, конденсированная жидкость доступна для других холодильных установок, которые в это время работают нормально.

Продолжительность оттайки сильно варьируется в зависимости от области применения и количества льда, который необходимо растопить, а также от метода размораживания. Для большей уверенности между ребрами змеевика можно установить датчик температуры. Действительно, мы знаем, что лед плавится при 0 °C. Когда температура, считываемая датчиком, превышает этот порог с разумным запасом в 4-6К, это означает, что льда больше нет и оттаивание можно остановить. Важно разместить датчик в том месте, где обычно образуется больше всего льда.

Когда целесообразно начинать размораживание?

Частота размораживания должна быть определена таким образом, чтобы оптимизировать баланс между потребляемой энергией для размораживания и дополнительным потреблением энергии в результате низкой эффективности из-за замораживания. К сожалению, нет никакого практического способа рассчитать это. Единственное решение - косвенно оценить количество образовавшегося льда.

Образование льда на змеевиках испарителя на самом деле трудно измерить и смоделировать. На протяжении многих лет предлагались измерения температуры, оптики, давления и веса, и это лишь некоторые из них, но они не получили широкого распространения в коммерческих приложениях.

Даже сейчас предпочтение отдается более простым системам , но они требуют калибровки специалистами для получения эффективного результата. Сюда входит измерение продолжительности одного цикла оттаивания для определения частоты последующих. Или измерение времени, которое проходит при температуре катушки ниже 0 °C во время работы.

Метод «пропустить размораживание»

Этот метод основан на размораживании с заданными интервалами, например, каждые шесть часов, и на измерении продолжительности каждого цикла размораживания , который заканчивается при достижении заданной температуры, измеренной определенным датчиком. Если продолжительность цикла размораживания меньше установленного значения, следующее размораживание пропускается.

Более усовершенствованные версии того же метода позволяют пропускать несколько оттаиваний, когда продолжительность довольно коротка, или напрямую адаптировать интервал оттаивания в зависимости от продолжительности оттаивания.

Размораживание не начинается и не заканчивается с включением выбранного метода, например, электронагревателей, и полного таяния льда.

Например, в тепловых насосах требуется специальная процедура для переключения 4-ходового клапана как в начале, так и в конце оттаивания, особенно при использовании компрессоров с переменной производительностью. Фактически, в последнем случае мощность снижается, чтобы избежать полной остановки агрегата. Это предотвращает чрезмерный перепад давления, который может вызвать тепловой удар, и гарантирует минимальный перепад давления, необходимый для переключения положения клапана.

Кроме того, после размораживания остаточная вода может стекать из змеевика, задерживая активацию компрессора и, возможно, на короткое время включая вентиляторы для удаления последних капель. И, наконец, перед возобновлением нормальной работы змеевик должен достичь достаточно низкой температуры перед повторным запуском вентиляторов.


Получить подробную информацию или проконсультироваться можно на сайте официального поставщика Carel в России ru-carel.com.