Empfehlungen für die Berechnung und Verlegung von Freon-Rohrleitungen. Analyse von VRF-Systemen

Druckverlust des Kältemittels in den Leitungen des Kältekreislaufs verringert die Effizienz der Kältemaschine und reduziert deren Kühl- und Heizleistung. Daher ist eine Reduzierung der Druckverluste in den Rohren anzustreben.

Da die Verdampfungs- und Verflüssigungstemperaturen (nahezu linear) vom Druck abhängen, werden Druckverluste oft durch Verflüssigungs- oder Verdampfungstemperaturverluste in °C gemessen.

• Beispiel: für Kältemittel R-22 bei einer Verdampfungstemperatur von +5°C beträgt der Druck 584 kPa. Bei einem Druckverlust von 18 kPa sinkt der Siedepunkt um 1°C.

Saugleitungsverluste

Bei einem Druckverlust in der Saugleitung arbeitet der Kompressor mit einem niedrigeren Eingangsdruck als der Verdampfungsdruck im Verdampfer der Kältemaschine. Aus diesem Grund wird der Kühlmittelstrom, der durch den Kompressor strömt, reduziert und die Kühlkapazität der Klimaanlage wird reduziert. Der Druckverlust in der Saugleitung ist für den Kühlerbetrieb am kritischsten. Bei Verlusten um 1°C sinkt die Leistung um bis zu 4,5%!

Verluste in der Entladungsleitung

Bei einem Druckverlust in der Druckleitung muss der Kompressor mit mehr arbeiten hoher Druck als der Verflüssigungsdruck. Gleichzeitig wird auch die Leistung des Kompressors reduziert. Bei Verlusten in der Druckleitung von 1°C reduziert sich die Leistung um 1,5%.

Verlust der Flüssigkeitsleitung

Druckverluste in der Flüssigkeitsleitung wirken sich kaum auf die Kühlleistung der Klimaanlage aus. Sie verursachen aber die Gefahr des Siedens des Kältemittels. Dies geschieht aus folgenden Gründen:

1. wegen Druckreduzierung im Rohr kann die Kältemitteltemperatur bei diesem Druck höher sein als die Kondensationstemperatur.
2. das Kältemittel erwärmt sich durch Reibung an den Rohrwänden, da die mechanische Energie seiner Bewegung in Wärme umgewandelt wird.

Dadurch kann es vorkommen, dass das Kältemittel nicht im Verdampfer, sondern in den Rohren vor dem Regler zu sieden beginnt. Der Regler kann bei einer Mischung aus flüssigem und dampfförmigem Kältemittel nicht stabil arbeiten, da der Kältemittelfluss durch ihn stark abnimmt. Außerdem nimmt die Kühlleistung ab, da nicht nur die Raumluft gekühlt wird, sondern auch der Raum um die Rohrleitung herum.

Folgende Druckverluste in den Rohrleitungen sind zulässig:

• in der Druck- und Saugleitung - bis zu 1°C
• in der Flüssigkeitsleitung - 0,5 - 1°С

Heute auf dem Markt gibt esVRF - Systeme originaler japanischer, koreanischer und chinesischer Marken. Noch mehrVRF -Mehrere SystemeErstausrüster Hersteller. Äußerlich sind sie sich alle sehr ähnlich und man bekommt den falschen Eindruck, dass alleVRF Systeme sind die gleichen. Aber „nicht alle Joghurts sind gleich“, wie die beliebte Anzeige sagte. Wir starten eine Artikelserie, die darauf abzielt, die Technologien zur Kältegewinnung zu untersuchen, die in der modernen Klasse von Klimaanlagen verwendet werden -VRF -Systeme. Wir haben bereits das Kältemittel-Unterkühlungssystem und seine Auswirkung auf die Eigenschaften der Klimaanlage sowie verschiedene Layouts der Kompressoreinheit betrachtet. In diesem Artikel werden wir untersuchen -Ölabscheidesystem .

Wozu dient das Öl im Kältekreislauf? Zur Kompressorschmierung. Und das Öl muss im Kompressor sein. In einem herkömmlichen Split-System zirkuliert Öl frei zusammen mit Freon und wird gleichmäßig über den gesamten Kältekreislauf verteilt. Da der Kältekreislauf von VRF-Systemen zu groß ist, ist das erste Problem für Hersteller von VRF-Systemen ein Absinken des Ölstands in den Kompressoren und deren Ausfall durch „Ölmangel“.

Es gibt zwei Technologien, mit denen Kältemittelöl zum Kompressor zurückgeführt wird. Zuerst wird das Gerät verwendet Ölabscheider(Ölabscheider) in der Außeneinheit (Bild 1). Ölabscheider sind an der Kompressorauslassleitung zwischen dem Kompressor und dem Kondensator installiert. Das Öl wird sowohl in Form kleiner Tröpfchen als auch im Dampfzustand vom Kompressor weggetragen, da das Öl bei Temperaturen von 80°C bis 110°C teilweise verdampft. Der größte Teil des Öls setzt sich im Abscheider ab und wird durch eine separate Ölleitung zum Kurbelgehäuse des Kompressors zurückgeführt. Dieses Gerät verbessert das Schmierregime des Kompressors erheblich und erhöht letztendlich die Zuverlässigkeit des Systems. Hinsichtlich der Auslegung des Kältekreislaufs gibt es Anlagen ohne Ölabscheider, Anlagen mit einem Ölabscheider für alle Verdichter, Anlagen mit einem Ölabscheider für jeden Verdichter. Perfekte Wahl Eine gleichmäßige Ölverteilung liegt vor, wenn jeder Verdichter über einen eigenen Ölabscheider verfügt (Abb. 1).

Reis. eines . Schema des Kältekreislaufs VRF - Systeme mit zwei Freonölabscheidern.

Ausführungen von Abscheidern (Ölabscheidern).

Öl in Ölabscheidern wird durch eine starke Richtungsänderung und eine Verringerung der Dampfbewegungsgeschwindigkeit (bis zu 0,7 - 1 m / s) vom gasförmigen Kältemittel getrennt. Die Bewegungsrichtung des gasförmigen Kältemittels wird mit Hilfe von gezielt eingebauten Leitblechen oder Düsen geändert. In diesem Fall fängt der Ölabscheider nur 40-60 % des vom Kompressor weggetragenen Öls auf. Deshalb Höchstpunktzahl ergibt einen Zentrifugal- oder Zyklonölabscheider (Abb. 2). Das in die Düse 1 eintretende gasförmige Kältemittel, das auf die Leitschaufeln 4 fällt, erhält eine Rotationsbewegung. Unter Einwirkung der Zentrifugalkraft werden Öltropfen auf den Körper geschleudert und bilden einen langsam nach unten fließenden Film. Das gasförmige Kältemittel ändert beim Verlassen der Schlange schlagartig seine Richtung und verlässt den Ölabscheider durch Rohr 2. Das abgeschiedene Öl wird durch die Trennwand 5 vom Gasstrahl abgeschirmt, um ein sekundäres Einfangen von Öl durch das Kältemittel zu verhindern.

Reis. 2. Das Design des Zentrifugalölabscheiders.

Trotz des Betriebs des Ölabscheiders wird dennoch ein kleiner Teil des Öls mit Freon in das System verschleppt und sammelt sich dort allmählich an. Um es zurückzugeben, wird ein spezieller Modus verwendet, der aufgerufen wird Ölrücklaufmodus. Sein Wesen ist wie folgt:

Das Außengerät schaltet sich im Kühlmodus bei maximaler Leistung ein. Alle EEV-Ventile in Innengeräten sind vollständig geöffnet. ABER die Ventilatoren der Innengeräte sind ausgeschaltet, sodass Freon in der flüssigen Phase durch den Wärmetauscher des Innengeräts fließt, ohne zu verdampfen. Das flüssige Öl hinein Innengerät, wird mit flüssigem Freon in die Gasleitung ausgewaschen. Und kehrt dann zu zurück Außengerät mit Freongas bei maximaler Geschwindigkeit.

Kältemittelöltyp, das in Kälteanlagen zum Schmieren von Kompressoren verwendet wird, hängt vom Kompressortyp, seiner Leistung und vor allem vom verwendeten Freon ab. Kältekreislauföle werden entweder als mineralisch oder synthetisch klassifiziert. Mineralöl wird hauptsächlich mit Kältemitteln FCKW (R 12) und HFCKW (R 22) verwendet und basiert auf Naphthen oder Paraffin oder einer Mischung aus Paraffin und Acrylbenzol. HFKW-Kältemittel (R 410A , R 407C ) lösen sich nicht in Mineralöl, daher wird für sie synthetisches Öl verwendet.

Kurbelgehäuseheizung. Kälteöl vermischt sich mit dem Kältemittel und zirkuliert mit ihm durch den gesamten Kältekreislauf. Das Öl im Kurbelgehäuse des Kompressors enthält etwas gelöstes Kältemittel, während das flüssige Kältemittel im Kondensator keins enthält große Menge gelöstes Öl. Der Nachteil bei der Verwendung von löslichem Öl ist die Schaumbildung. Wenn ein Kühlschrank längere Zeit abgeschaltet ist und die Öltemperatur im Kompressor niedriger ist als im internen Kreislauf, kondensiert das Kältemittel und löst sich größtenteils im Öl. Wird der Kompressor in diesem Zustand gestartet, sinkt der Druck im Kurbelgehäuse und das gelöste Kältemittel verdampft zusammen mit dem Öl unter Bildung von Ölschaum. Dieser Vorgang wird als Schäumen bezeichnet, er führt zum Austritt von Öl aus dem Kompressor durch das Druckrohr und zur Verschlechterung der Schmierung des Kompressors. Um Schaumbildung zu vermeiden, wird bei VRF-Systemen eine Heizung am Kompressorkurbelgehäuse installiert, sodass die Temperatur des Kompressorkurbelgehäuses immer etwas höher als die Temperatur ist Umfeld(Abb. 3).

Reis. 3. Kurbelgehäuseheizung des Kompressors

Einfluss von Verunreinigungen auf den Betrieb des Kältekreislaufs.

Prozessöl (Maschinenöl, Montageöl). Wenn Prozessöl (z. B. Maschinenöl) in ein System gelangt, das HFC-Kältemittel verwendet, trennt sich das Öl, bildet Flocken und verursacht eine Verstopfung des Kapillarrohrs.

Wasser. Wenn Wasser in das Kühlsystem mit HFC-Kältemittel eindringt, steigt der Säuregehalt des Öls, es kommt zur Zerstörung polymere Materialien im Kompressormotor verwendet. Dies führt zur Zerstörung und zum Ausfall der Motorisolierung, zum Verstopfen von Kapillarrohren usw.

Mechanischer Schmutz und Schmutz. Auftretende Probleme: Verstopfung von Filtern, Kapillarrohren. Zersetzung und Abscheidung von Öl. Isolationsfehler des Kompressormotors.

Luft. Eine Folge des Eindringens einer großen Luftmenge (z. B. wurde das System ohne Evakuierung gefüllt): anormaler Druck, erhöhter Säuregehalt des Öls, Ausfall der Kompressorisolierung.

Verunreinigungen anderer Kältemittel. Wenn eine große Menge Kältemittel in das Kühlsystem gelangt verschiedene Arten, ein anormales Betriebsdruck und Temperatur. Das Ergebnis ist ein Systemschaden.

Verunreinigungen anderer Kältemaschinenöle. Viele Kältemaschinenöle vermischen sich nicht und fallen in Form von Flocken aus. Die Flocken verstopfen die Filter und Kapillarrohre und reduzieren den Freonfluss im System, was zu einer Überhitzung des Kompressors führt.

Die folgende Situation tritt wiederholt auf, bezogen auf die Art der Ölrückführung zu den Kompressoren von Außengeräten. Montierte VRF-Klimaanlage (Abb. 4). Betankung des Systems, Betriebsparameter, Leitungskonfiguration - alles ist normal. Die einzige Einschränkung ist, dass einige der Inneneinheiten nicht montiert sind, aber der Lastfaktor der Außeneinheit ist akzeptabel - 80 %. Kompressoren fallen jedoch regelmäßig durch Blockieren aus. Was ist der Grund?

Reis. 4. Schema der teilweisen Installation von Innengeräten.

Und der Grund war einfach: Tatsache ist, dass Filialen für die Installation der fehlenden Innengeräte vorbereitet wurden. Diese Äste waren Sackgassen, in die das zusammen mit Freon zirkulierende Öl eindrang, aber nicht mehr herauskommen und sich ansammeln konnte. Daher fiel der Kompressor aufgrund des üblichen "Ölmangels" aus. Um dies zu verhindern, war es notwendig, Absperrventile an den Abzweigungen MAXIMAL IN DER NÄHE DER SPLITTER zu installieren. Das Öl würde dann frei im System zirkulieren und in den Ölrückgewinnungsmodus zurückkehren.

Ölhebeschlaufen.

Für VRF-Systeme japanischer Hersteller gibt es keine Anforderungen zum Einbau von Ölhebeschlaufen. Es wird angenommen, dass die Separatoren und der Ölrückführmodus das Öl wirksam zum Kompressor zurückführen. Es gibt jedoch keine ausnahmslosen Regeln - bei MDV-Anlagen der V 5-Serie wird empfohlen, Ölhebeschlaufen zu installieren, wenn das Außengerät höher als das Innengerät ist und der Höhenunterschied mehr als 20 Meter beträgt (Abb. 5).

Reis. 5. Schema der Ölhebeschlaufe.

für FreonR 410 EIN Es wird empfohlen, Ölhebeschlaufen alle 10 - 20 Meter vertikaler Abschnitte zu installieren.

für FreoneR 22 undR Es wird empfohlen, 407C-Ölhebeschlaufen nach 5 Metern vertikaler Abschnitte zu installieren.

Die physikalische Bedeutung der Ölhebeschlaufe reduziert sich auf die Ansammlung von Öl vor dem vertikalen Heben. Öl sammelt sich im unteren Teil des Rohrs und blockiert allmählich die Öffnung für den Durchgang von Freon. Gasförmiges Freon erhöht seine Geschwindigkeit im freien Abschnitt der Pipeline und fängt flüssiges Öl ein. Wenn der Rohrabschnitt vollständig mit Öl bedeckt ist, drückt Freon das Öl wie ein Pfropfen zur nächsten Ölhebeschleife.

Fazit.

Ölabscheider sind das wichtigste und unverzichtbare Element einer hochwertigen VRF-Klimaanlage. Nur dank der Rückführung von Freonöl zurück zum Kompressor wird ein zuverlässiger und störungsfreier Betrieb des VRF-Systems erreicht. Die meisten Die beste Option Bauweise, wenn jeder Kompressor mit einem SEPARATEN Abscheider ausgestattet ist, weil nur in diesem Fall ist gleichmäßige Verteilung Freonöl in Systemen mit mehreren Kompressoren.

Brukh Sergey Viktorovich, LLC "Firma MEL"

Im Prozess der Abnahmeprüfung muss man sich immer wieder mit Fehlern auseinandersetzen, die während der Konstruktion und Installation gemacht wurden Kupferrohre Rohrleitungen für Freon-Klimaanlagen. Die gesammelten Erfahrungen nutzen und sich auf die Anforderungen verlassen normative Dokumente haben wir versucht, die Grundregeln für die Organisation von Kupferleitungsrouten im Rahmen dieses Artikels zu kombinieren.

Es wird sein speziell über die Organisation von Trassen und nicht über die Regeln für die Installation von Kupferleitungen. Berücksichtigt werden die Probleme der Rohrplatzierung, ihre relative Position, das Problem der Auswahl des Durchmessers von Freon-Rohrleitungen, die Notwendigkeit von Ölhebeschlaufen, Kompensatoren usw. Wir werden die Regeln für die Installation einer bestimmten Rohrleitung, der Verbindungstechnik und umgehen andere Details. Gleichzeitig werden Fragen einer umfassenderen und allgemeineren Betrachtung des Aufbaus von Kupferbahnen aufgeworfen und einige praktische Probleme betrachtet.

Hauptsächlich gegebenen Stoff betrifft Freon-Klimaanlagen, ob traditionelle Split-Systeme, Mehrzonen-Klimaanlagen oder Präzisionsklimaanlagen. Gleichzeitig gehen wir nicht auf die Installation von Wasserleitungen in Kälteanlagen und die Installation relativ kurzer Freon-Rohrleitungen in Kältemaschinen ein.

Behördliche Dokumentation für die Planung und Installation von Kupferrohrleitungen

Unter den behördlichen Unterlagen zur Installation von Kupferrohrleitungen heben wir die folgenden zwei Standards hervor:

• STO NOSTROY 2.23.1-2011 "Installation und Inbetriebnahme von Verdunstungs- und Kompressor-Kondensator-Einheiten von Haushaltsklimaanlagen in Gebäuden und Bauwerken";
• SP 40-108-2004 "Design und Installation interne Systeme Wasserversorgung und Beheizung von Gebäuden aus Kupferrohren.

Das erste Dokument beschreibt die Installation von Kupferrohren in Bezug auf Dampfkompressionsklimaanlagen und das zweite - in Bezug auf Heizungs- und Wasserversorgungssysteme, jedoch gelten viele der Anforderungen daraus für Klimaanlagen.

Auswahl an Kupferrohrdurchmessern

Die Auswahl des Durchmessers von Kupferrohren erfolgt auf der Grundlage von Katalogen und Programmen zur Berechnung von Geräten für die Klimaanlage. Bei Split-Systemen wird der Durchmesser der Rohre entsprechend den Verbindungsleitungen der Innen- und Außengeräte gewählt. Bei Mehrzonenanlagen ist es am richtigsten, Berechnungsprogramme zu verwenden. BEI Präzisionsklimageräte Herstellerempfehlungen verwendet werden. Bei einer langen Freon-Route können jedoch nicht standardmäßige Situationen auftreten, die in der technischen Dokumentation nicht angegeben sind.

Im Allgemeinen sollte die Strömungsgeschwindigkeit in der Gasleitung für horizontale Abschnitte mindestens 4 Meter pro Sekunde und für ansteigende Abschnitte mindestens 6 Meter pro Sekunde betragen, um den Ölrückfluss vom Kreislauf zum Kurbelgehäuse des Kompressors und akzeptable Druckverluste zu gewährleisten. Um das Auftreten von inakzeptabel zu vermeiden hohes Level Lärm ist die maximal zulässige Gasströmungsgeschwindigkeit auf 15 Meter pro Sekunde begrenzt.

Die Durchflussrate des Kältemittels in flüssiger Phase ist viel geringer und wird durch die mögliche Zerstörung von Ventilen begrenzt. Die maximale Geschwindigkeit der flüssigen Phase beträgt nicht mehr als 1,2 Meter pro Sekunde.

In großen Höhenlagen mit langen Verläufen sollte der Innendurchmesser der Flüssigkeitsleitung so gewählt werden, dass der Druckabfall in ihr und der Druck der Flüssigkeitssäule (bei einer Steigleitung) nicht zum Sieden der Flüssigkeit an der Leitung führt Ende der Zeile.

In Präzisionsklimaanlagen, bei denen die Leitungslänge 50 Meter erreichen und überschreiten kann, werden vertikale Abschnitte von Gasleitungen mit unterschätztem Durchmesser in der Regel häufig um eine Standardgröße (um 1/8 Zoll) akzeptiert.

Wir stellen auch fest, dass die berechnete äquivalente Länge von Rohrleitungen häufig die vom Hersteller angegebene Grenze überschreitet. In diesem Fall empfiehlt es sich, die konkrete Route mit dem Hersteller der Klimaanlagen abzustimmen. Üblicherweise wird festgestellt, dass die Überlänge bis zu 50 % zulässig ist maximale Länge die in den Verzeichnissen angegebene Route. In diesem Fall gibt der Hersteller die erforderlichen Durchmesser der Rohrleitungen und den Prozentsatz der Unterschätzung der Kühlleistung an. Erfahrungsgemäß übersteigt das Understatement 10% nicht und ist nicht ausschlaggebend.

Ölhebeschlaufen

Ölhebeschlaufen werden bei vertikalen Abschnitten mit einer Länge von 3 Metern oder mehr installiert. Bei höheren Aufzügen sollten die Scharniere alle 3,5 Meter montiert werden. Gleichzeitig wird am oberen Punkt eine Rücklauf-Ölhebeschlaufe eingebaut.

Aber auch hier gibt es Ausnahmen. Bei der Vereinbarung einer nicht standardmäßigen Route kann der Hersteller entweder die Installation einer zusätzlichen Ölhebeschlaufe empfehlen oder auf die zusätzlichen verzichten. Insbesondere unter den Bedingungen einer langen Strecke wurde zur Optimierung des hydraulischen Widerstands empfohlen, auf die umgekehrte obere Schleife zu verzichten. Bei einem anderen Projekt mussten sie aufgrund der besonderen Bedingungen bei einer Steigung von etwa 3,5 Metern zwei Scharniere installieren.

Die Ölhebeschlaufe ist ein zusätzlicher hydraulischer Widerstand und muss bei der Berechnung der äquivalenten Streckenlänge berücksichtigt werden.

Bei der Herstellung einer Ölhebeschlaufe ist darauf zu achten, dass diese möglichst klein dimensioniert werden sollte. Die Länge der Schleife sollte 8 Durchmesser der Kupferleitung nicht überschreiten.

Befestigung von Kupferrohren

Reis. 1. Schema zur Befestigung von Rohrleitungen in einem der Projekte,
davon Befestigung der Schelle direkt am Rohr
nicht offensichtlich, was kontrovers diskutiert wurde

Bei der Befestigung von Kupferrohrleitungen ist der häufigste Fehler die Befestigung mit Schellen durch die Isolierung, angeblich um die Vibrationswirkung auf die Befestigungselemente zu verringern. Kontroverse Situationen in dieser Angelegenheit können auch durch eine unzureichend detaillierte Zeichnung der Skizze im Projekt verursacht werden (Abb. 1).

Tatsächlich sollten zur Befestigung der Rohre zweiteilige Rohrschellen aus Metall verwendet werden, die mit Schrauben verdreht sind und Gummidichtungseinsätze haben. Sie sorgen für die notwendige Schwingungsdämpfung. Die Schellen müssen am Rohr und nicht an der Dämmung befestigt werden, müssen eine geeignete Größe haben und eine starre Befestigung der Trasse an der Oberfläche (Wand, Decke) gewährleisten.

Die Wahl der Abstände zwischen den Befestigungen von Rohrleitungen aus massiven Kupferrohren wird im Allgemeinen nach der in Anhang D des Dokuments SP 40-108-2004 vorgestellten Methode berechnet. Zu diese Methode sollte im Falle der Verwendung von nicht standardmäßigen Rohrleitungen oder im Falle von Streitigkeiten verwendet werden. In der Praxis werden häufiger konkrete Empfehlungen verwendet.

Empfehlungen für den Abstand zwischen den Stützen von Kupferrohrleitungen sind daher in der Tabelle angegeben. 1. Der Abstand zwischen den Befestigungen horizontaler Rohrleitungen aus halbfesten und weichen Rohren kann um 10 bzw. 20% verringert werden. Bei Bedarf mehr genaue Werte Befestigungsabstände an horizontalen Rohrleitungen sind rechnerisch zu ermitteln. An der Steigleitung muss unabhängig von der Bodenhöhe mindestens ein Befestigungselement installiert werden.

Tabelle 1 Abstand zwischen Kupferrohrhalterungen

Beachten Sie, dass die Daten aus Tabelle 1 deckt sich ungefähr mit dem in Abb. 1 S. 3.5.1 SP 40-108-2004. Wir haben jedoch die Daten dieser Norm für die in Klimaanlagen verwendeten Rohrleitungen mit relativ kleinem Durchmesser angepasst.

Wärmeausdehnungskompensatoren

Eine Frage, die Ingenieure und Installateure oft verwirrt, ist die Notwendigkeit, Dehnungsfugen zu installieren, die Wahl ihres Typs.

Das Kältemittel in Klimaanlagen hat im Allgemeinen eine Temperatur im Bereich von 5 bis 75 °C (genauere Werte hängen davon ab, welche Elemente des Kältekreislaufs sich zwischen den betreffenden Rohrleitungen befinden). Die Umgebungstemperatur ändert sich somit im Bereich von –35 bis +35 °C. Abhängig davon, wo sich die betreffende Rohrleitung befindet, im Innen- oder Außenbereich, und zwischen welchen Elementen des Kältekreislaufs (z. B. liegt die Temperatur zwischen dem Kompressor und dem Kondensator im Bereich von 50 bis 75 ° C , und zwischen dem Expansionsventil und dem Verdampfer - im Bereich von 5 bis 15 °C).

Traditionell werden im Bauwesen U- und L-förmige Dehnungsfugen verwendet. Die Berechnung der Ausgleichskapazität von U-förmigen und L-förmigen Elementen von Rohrleitungen erfolgt nach der Formel (siehe Diagramm in Abbildung 2)

wo
L bis - Abfahrt des Kompensators, m;
L - lineare Verformung des Rohrleitungsabschnitts bei Änderung der Lufttemperatur während Installation und Betrieb, m;
A ist der Elastizitätskoeffizient von Kupferrohren, E = 33.

Die lineare Verformung wird durch die Formel bestimmt

L ist die Länge des verformbaren Abschnitts der Rohrleitung bei der Installationstemperatur, m;
t ist die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Rohrleitung in verschiedenen Betriebsarten während des Betriebs, °C;
- Koeffizient der linearen Ausdehnung von Kupfer gleich 16,6 · 10 -6 1/°C.

Zum Beispiel berechnen wir den erforderlichen freien Abstand L to von der beweglichen Stütze der Rohrleitung d = 28 mm (0,028 m) vor der Krümmung, dem sogenannten Abgang des L-förmigen Kompensators im Abstand zur nächsten festen Stütze L = 10 m. Der Rohrabschnitt befindet sich im Innenbereich (Rohrleitungstemperatur bei Leerlaufkältemaschine 25 °C) zwischen Kältemaschine und abgesetztem Verflüssiger ( Arbeitstemperatur Rohrleitung 70 °C), d.h. t = 70–25 = 45 °C.

Durch die Formel finden wir:

L \u003d L t \u003d 16,6 10 -6 10 45 \u003d 0,0075 m.

Ein Abstand von 500 mm reicht also völlig aus, um die Wärmeausdehnung der Kupferleitung auszugleichen. Wir betonen noch einmal, dass L der Abstand zum festen Träger der Rohrleitung ist, L to der Abstand zum beweglichen Träger der Rohrleitung ist.

Ohne Kurven und bei Verwendung eines U-förmigen Kompensators stellen wir fest, dass für alle 10 Meter eines geraden Abschnitts ein Kompensator von einem halben Meter erforderlich ist. Wenn die Breite des Korridors oder andere geometrische Eigenschaften des Verlegeorts der Rohrleitung den Einbau eines Kompensators mit einer Auskragung von 500 mm nicht zulassen, sollten Kompensatoren häufiger eingebaut werden. In diesem Fall ist die Abhängigkeit, wie aus den Formeln ersichtlich, quadratisch. Wenn der Abstand zwischen den Kompensatoren um das 4-fache verringert wird, wird der Kompensator nur um das 2-fache kürzer.

Zum schnelle Definition Abfahrt des Kompensators ist es bequem, die Tabelle zu verwenden. 2.

Tabelle 2. Abweichung des Kompensators L k (mm) in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Dehnung der Rohrleitung

Schließlich stellen wir fest, dass zwischen den beiden Kompensatoren nur eine feste Stütze vorhanden sein sollte.

Mögliche Stellen, an denen Kompensatoren erforderlich sein können, sind natürlich diejenigen, wo der größte Temperaturunterschied zwischen dem Betriebsmodus und dem Nichtbetriebsmodus der Klimaanlage besteht. Da das heißeste Kältemittel zwischen dem Kompressor und dem Kondensator strömt und die kälteste Temperatur typisch für Außenbereiche im Winter ist, sind die Außenleitungen in Kühlsystemen mit entfernten Kondensatoren und in Präzisionsklimaanlagen am kritischsten - wenn Schrankinnenluft verwendet wird Klimaanlagen und einen externen Kondensator.

Eine ähnliche Situation trat in einer der Anlagen auf, wo Fernkondensatoren auf einem Rahmen 8 Meter vom Gebäude entfernt installiert werden mussten. In einer solchen Entfernung mit einem Temperaturunterschied von mehr als 100 °C gab es nur einen Abzweig und eine starre Befestigung der Rohrleitung. Im Laufe der Zeit zeigte sich in einer der Armaturen ein Rohrbogen und ein halbes Jahr nach Inbetriebnahme der Anlage trat ein Leck auf. Drei parallel zueinander montierte Anlagen hatten den gleichen Defekt und erforderten eine Notreparatur mit Änderung der Streckenführung, Einbau von Kompensatoren, wiederholter Druckprüfung und Neubefüllung des Kreislaufs.

Schließlich ist ein weiterer Faktor, der bei der Berechnung und Konstruktion von Wärmeausdehnungskompensatoren, insbesondere U-förmigen, berücksichtigt werden sollte, eine signifikante Erhöhung der äquivalenten Länge des Freon-Kreislaufs aufgrund der zusätzlichen Länge der Rohrleitung und vier Bögen. Wenn die Gesamtlänge der Strecke kritische Werte erreicht (und wenn es um die Notwendigkeit der Verwendung von Kompensatoren geht, ist die Länge der Strecke offensichtlich ziemlich groß), sollte das endgültige Schema mit dem Hersteller vereinbart werden, in dem alle Kompensatoren angegeben sind . In einigen Fällen ist es möglich, durch gemeinsame Anstrengungen die optimale Lösung zu entwickeln.

Routen von Klimaanlagen sollten in Furchen, Kanälen und Schächten, Tabletts und Kleiderbügeln versteckt verlegt werden, während die versteckte Verlegung den Zugang zu abnehmbaren Verbindungen und Armaturen ermöglichen sollte, indem Türen und abnehmbare Schilde angeordnet werden, auf deren Oberfläche keine scharfen Vorsprünge vorhanden sein sollten. Auch beim Verlegen von verdeckten Rohrleitungen an den Stellen zusammenklappbarer Verbindungen und Armaturen sollten Wartungsklappen oder abnehmbare Abschirmungen vorgesehen werden.

Vertikale Schnitte sollte nur in Ausnahmefällen monolithisch sein. Grundsätzlich ist es ratsam, sie in Kanälen, Nischen, Furchen, sowie hinter dekorativen Paneelen zu platzieren.

In jedem Fall muss die verdeckte Verlegung von Kupferrohrleitungen in einem Gehäuse (z. B. in Wellpappe) erfolgen Rohre aus Polyethylen Oh). Anwendung Wellrohre PVC ist nicht erlaubt. Vor dem Abdichten der Stellen zum Verlegen von Rohrleitungen ist es erforderlich, ein Ausführungsschema für die Installation dieses Abschnitts durchzuführen und hydraulische Tests durchzuführen.

Die offene Verlegung von Kupferrohren ist an Orten erlaubt, die sie ausschließen mechanischer Schaden. offene Bereiche kann mit dekorativen Elementen abgedeckt werden.

Das Verlegen von Rohrleitungen durch Wände ohne Muffen, muss gesagt werden, wird fast nie beobachtet. Wir erinnern jedoch daran, dass für den Durchgang durch Gebäudestrukturen Hülsen (Gehäuse) beispielsweise aus Polyethylenrohren bereitgestellt werden müssen. Der Innendurchmesser der Muffe sollte 5–10 mm größer sein als der Außendurchmesser des zu verlegenden Rohres. Der Spalt zwischen dem Rohr und dem Gehäuse muss mit einem weichen, wasserdichten Material abgedichtet werden, das eine Bewegung des Rohrs entlang der Längsachse ermöglicht.

Bei der Installation von Kupferrohren sollten Sie ein speziell dafür entwickeltes Werkzeug verwenden - Walzen, Rohrbieger, Presse.

Schon ein paar nützliche Informationen Informationen zur Installation von Freon-Rohrleitungen erhalten Sie von erfahrenen Installateuren von Klimaanlagen. Es ist besonders wichtig, diese Informationen an Designer weiterzugeben, da eines der Probleme der Designindustrie ihre Isolierung von der Installation ist. Dadurch werden in der Praxis schwer umsetzbare Lösungen in Projekte miteinbezogen. Wie man so schön sagt, Papier hält alles aus. Einfach zu zeichnen, schwer auszuführen.

Übrigens, deshalb werden alle Weiterbildungen im APIC Schulungs- und Beratungszentrum von Lehrern mit Erfahrung im Bereich Bau- und Montagearbeiten durchgeführt. Auch für die Fachrichtungen Management und Design werden Lehrende aus dem Bereich der Umsetzung eingeladen, um eine umfassende Wahrnehmung der Branche durch die Studierenden zu gewährleisten.

Eine der Grundregeln besteht also darin, auf der Entwurfsebene eine für die Installation geeignete Höhe zum Verlegen von Freonleitungen bereitzustellen. Der Abstand zur Decke und zur Zwischendecke wird mit mindestens 200 mm empfohlen. Beim Aufhängen von Rohren an Ständern liegen die bequemsten Längen der letzteren zwischen 200 und 600 mm. Kürzere Stollen sind schwierig zu verarbeiten. Längere Stollen sind auch umständlich zu montieren und können wackeln.

Wenn Sie Rohrleitungen in einer Wanne installieren, hängen Sie die Wanne nicht näher als 200 mm von der Decke ab. Darüber hinaus wird empfohlen, für ein bequemes Rohrlöten etwa 400 mm von der Wanne bis zur Decke freizulassen.

Am bequemsten ist es, Outdoor-Routen in Schalen zu verlegen. Wenn es das Gefälle zulässt, dann in Schalen mit Deckel. Wenn nicht, sind die Rohre auf andere Weise geschützt.

Ein unveränderliches Problem vieler Objekte ist die fehlende Kennzeichnung. Eine der häufigsten Bemerkungen bei der Arbeit im Bereich der Bau- oder Bauaufsicht ist die Kennzeichnung der Kabel und Rohrleitungen der Klimaanlage. Zur Erleichterung des Betriebs und der späteren Wartung des Systems wird empfohlen, Kabel und Rohre alle 5 Meter sowie davor und danach zu markieren Gebäudestrukturen. Die Kennzeichnung sollte die Systemnummer und den Rohrleitungstyp verwenden.

Bei der Verlegung mehrerer Rohrleitungen übereinander auf derselben Ebene (Wand) ist die Verlegung unterhalb derjenigen erforderlich, bei der im Betrieb am ehesten Kondenswasser entsteht. Bei paralleler Verlegung zweier Gasleitungen übereinander verschiedene Systeme, derjenige, in dem die schwereren Gasströme fließen, sollte unten installiert werden.

Fazit

Bei der Planung und Installation großer Anlagen mit vielen Klimaanlagen und langen Wegen sollte besonderes Augenmerk auf die Organisation von Freon-Pipeline-Routen gelegt werden. Dieser Ansatz zur Entwicklung einer gemeinsamen Rohrleitungsrichtlinie spart Zeit sowohl in der Entwurfs- als auch in der Installationsphase. Darüber hinaus vermeidet dieser Ansatz viele Fehler, denen man begegnen muss echte Konstruktion: vergessene Dehnungsfugen oder Dehnungsfugen, die aufgrund von angrenzenden nicht in den Korridor passen Engineering-Systeme, fehlerhafte Rohrbefestigungsschemata, falsche Berechnungen der äquivalenten Länge der Rohrleitung.

Wie die Umsetzungserfahrung gezeigt hat, wirkt sich die Berücksichtigung dieser Tipps und Empfehlungen bei der Installation von Klimaanlagen wirklich positiv aus, reduziert die Anzahl der Fragen während der Installation und die Anzahl der Situationen, in denen es dringend erforderlich ist, eine Lösung zu finden zu einem komplexen Problem.

Yury Khomutsky, technischer Redakteur der Zeitschrift „Climate World“

Heute gibt es original japanische, koreanische und chinesische VRF-Systeme auf dem Markt. Weitere VRF-Systeme zahlreicher OEMs. Äußerlich sind sie sich alle sehr ähnlich und es entsteht der falsche Eindruck, dass alle VRF-Systeme gleich sind. Aber „nicht alle Joghurts sind gleich“, wie die beliebte Anzeige sagte. Wir setzen eine Reihe von Artikeln fort, die darauf abzielen, die Technologien zur Gewinnung von Kälte zu untersuchen, die in der modernen Klasse von Klimaanlagen - VRF-Systemen - verwendet werden.

Ausführungen von Abscheidern (Ölabscheidern)

Öl in Ölabscheidern wird durch eine scharfe Richtungsänderung und eine Verringerung der Dampfbewegungsgeschwindigkeit (bis zu 0,7-1,0 m/s) vom gasförmigen Kältemittel getrennt. Die Bewegungsrichtung des gasförmigen Kältemittels wird mit Hilfe von gezielt eingebauten Leitblechen oder Düsen geändert. In diesem Fall fängt der Ölabscheider nur 40-60 % des vom Kompressor weggetragenen Öls auf. Daher liefert ein Zentrifugal- oder Zyklonölabscheider die besten Ergebnisse (Abb. 2). Das in die Düse 1 eintretende gasförmige Kältemittel, das auf die Leitschaufeln 3 fällt, erhält eine Rotationsbewegung. Unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft werden Öltropfen auf den Körper geschleudert und bilden einen langsam nach unten fließenden Film. Das gasförmige Kältemittel ändert beim Verlassen der Schlange schlagartig seine Richtung und verlässt den Ölabscheider durch Rohr 2. Das abgeschiedene Öl wird durch die Trennwand 4 vom Gasstrahl getrennt, um ein sekundäres Einfangen des Öls durch das Kältemittel zu verhindern.

Trotz des Betriebs des Abscheiders wird ein kleiner Teil des Öls immer noch mit Freon in das System getragen und sammelt sich dort allmählich an. Um es zurückzugeben, wird ein spezieller Ölrücklaufmodus verwendet. Sein Wesen ist wie folgt. Das Außengerät schaltet sich im Kühlmodus bei maximaler Leistung ein. Alle EEV-Ventile in Innengeräten sind vollständig geöffnet. Aber die Ventilatoren der Innengeräte werden abgeschaltet, sodass Freon in der flüssigen Phase durch den Wärmetauscher des Innengeräts fließt, ohne zu verdampfen. Das flüssige Öl in der Inneneinheit wird mit flüssigem Freon in die Gasleitung gespült. Und dann kehrt es mit gasförmigem Freon mit maximaler Geschwindigkeit zum Außengerät zurück.

Kältemittelöltyp

Die Art des Kältemittelöls, das in Kühlsystemen zum Schmieren von Kompressoren verwendet wird, hängt von der Art des Kompressors, seiner Leistung, aber vor allem vom verwendeten Freon ab. Kältekreislauföle werden entweder als mineralisch oder synthetisch klassifiziert.

Mineralöl wird hauptsächlich mit FCKW- (R12) und HCFC- (R22) Kältemitteln verwendet und basiert auf Naphthen oder Paraffin oder einer Mischung aus Paraffin und Acrylbenzol. HFKW-Kältemittel (R410a, R407c) lösen sich nicht in Mineralöl, daher wird für sie synthetisches Öl verwendet.

Kurbelgehäuseheizung

Kälteöl vermischt sich mit dem Kältemittel und zirkuliert mit ihm durch den gesamten Kältekreislauf. Das Öl im Kurbelgehäuse des Kompressors enthält etwas gelöstes Kältemittel, und das flüssige Kältemittel im Kondensator enthält eine kleine Menge gelöstes Öl. Der Nachteil bei letzterem ist die Schaumbildung. Wenn die Kältemaschine längere Zeit abgeschaltet wird und die Öltemperatur im Kompressor niedriger ist als im internen Kreislauf, kondensiert das Kältemittel und löst sich größtenteils im Öl. Startet der Kompressor in diesem Zustand, sinkt der Druck im Kurbelgehäuse und das gelöste Kältemittel verdampft mit dem Öl unter Bildung von Ölschaum. Dieser Vorgang wird „Schäumen“ genannt und führt dazu, dass Öl aus dem Kompressor durch das Auslassrohr entweicht und die Kompressorschmierung verschlechtert. Um Schaumbildung zu vermeiden, wird bei VRF-Systemen eine Heizung am Kompressorkurbelgehäuse installiert, sodass die Temperatur des Kompressorkurbelgehäuses immer etwas höher ist als die Umgebungstemperatur (Abb. 3).

Einfluss von Verunreinigungen auf den Betrieb des Kältekreislaufs

1. Prozessöl (Maschinen-, Montageöl). Wenn Prozessöl (z. B. Maschinenöl) in ein System gelangt, das HFC-Kältemittel verwendet, trennt sich das Öl, bildet Ausflockungen und verursacht eine Verstopfung der Kapillarrohre.
2. Wasser. Wenn Wasser in das Kühlsystem mit HFKW-Kältemittel eindringt, nimmt der Säuregehalt des Öls zu und die im Kompressormotor verwendeten Polymermaterialien werden zerstört. Dies führt zur Zerstörung und zum Ausfall der Motorisolierung, zum Verstopfen von Kapillarrohren usw.
3. Mechanischer Schmutz und Schmutz. Auftretende Probleme: Verstopfung von Filtern, Kapillarrohren. Zersetzung und Abscheidung von Öl. Isolationsfehler des Kompressormotors.
4. Luft. Eine Folge des Eindringens einer großen Luftmenge (z. B. wurde das System ohne Evakuierung gefüllt): anormaler Druck, erhöhter Säuregehalt des Öls, Ausfall der Kompressorisolierung.
5. Verunreinigungen anderer Kältemittel. Wenn eine große Menge verschiedener Arten von Kältemitteln in das Kühlsystem eindringt, treten anormale Betriebsdrücke und -temperaturen auf. Die Folge davon ist eine Beschädigung des Systems.
6. Verunreinigungen anderer Kältemaschinenöle. Viele Kältemaschinenöle vermischen sich nicht und fallen in Form von Flocken aus. Die Flocken verstopfen die Filter und Kapillarrohre und reduzieren den Freonfluss im System, was zu einer Überhitzung des Kompressors führt.

Die folgende Situation tritt wiederholt auf, bezogen auf die Art der Ölrückführung zu den Kompressoren von Außengeräten. Eine VRF-Klimaanlage wurde installiert (Bild 4). Betankung des Systems, Betriebsparameter, Pipelinekonfiguration - alles ist normal. Die einzige Einschränkung ist, dass einige der Inneneinheiten nicht montiert sind, aber der Lastfaktor der Außeneinheit ist akzeptabel - 80 %. Kompressoren fallen jedoch regelmäßig durch Blockieren aus. Was ist der Grund?

Und der Grund ist einfach: Tatsache ist, dass Abzweigungen für die Installation der fehlenden Innengeräte vorbereitet wurden. Diese Zweige waren Sackgassen, in die das zusammen mit Freon zirkulierende Öl gelangte, aber nicht zurückgehen und sich dort ansammeln konnte. Daher fielen die Kompressoren aufgrund des üblichen „Ölmangels“ aus. Um dies zu verhindern, war es notwendig, Absperrventile an den Abzweigungen so nah wie möglich an den Verteilern zu installieren. Das Öl würde dann frei im System zirkulieren und in den Ölrückgewinnungsmodus zurückkehren.

Ölhebeschlaufen

Es gibt keine Anforderungen für die Installation von Ölhebeschlaufen für japanische VRF-Systeme. Es wird angenommen, dass die Separatoren und der Ölrückführmodus das Öl wirksam zum Kompressor zurückführen. Es gibt jedoch keine ausnahmslosen Regeln - bei MDV-Systemen der V5-Serie wird empfohlen, Ölhebeschlaufen zu installieren, wenn das Außengerät höher als das Innengerät ist und der Höhenunterschied mehr als 20 m beträgt (Abb. 5).

Die physikalische Bedeutung der Ölhebeschleife wird auf die Ansammlung von Öl vor dem Vertikalhub reduziert. Öl sammelt sich im unteren Teil des Rohrs und blockiert allmählich die Öffnung für den Durchgang von Freon. Gasförmiges Freon erhöht seine Geschwindigkeit im freien Abschnitt der Pipeline, während es das angesammelte flüssige Öl einfängt.

Wenn der Rohrabschnitt vollständig mit Öl bedeckt ist, drückt Freon dieses Öl wie ein Pfropfen zur nächsten Ölhebeschleife.

Fazit

Ölabscheider sind ein wesentliches und unverzichtbares Element einer hochwertigen VRF-Klimaanlage. Nur dank der Rückführung von Freonöl zurück zum Kompressor wird ein zuverlässiger und störungsfreier Betrieb des VRF-Systems erreicht. Die optimale Auslegungsmöglichkeit ist, wenn jeder Verdichter mit einem separaten Abscheider ausgestattet ist, da nur so eine gleichmäßige Verteilung des Freonöls in Mehr-Verdichter-Anlagen erreicht wird.