1. Introductie van parallelle koelunits
Een parallelle unit is een koelunit die meer dan twee compressoren in één rack integreert en meerdere verdampers aanstuurt. De compressoren hebben een gemeenschappelijke verdampingsdruk en condensatiedruk, en de parallelle unit kan het energieverbruik automatisch aanpassen aan de belasting van het systeem. Dit zorgt voor een gelijkmatige slijtage van de compressoren, de koelunit neemt weinig ruimte in beslag en maakt zowel centrale aansturing als bediening op afstand eenvoudig.
Dezelfde set units kan bestaan uit compressoren van hetzelfde type, of uit verschillende typen. Het kan bestaan uit compressoren van hetzelfde type (zoals een zuigercompressor), of uit verschillende typen (zoals een zuigercompressor + schroefcompressor); het kan een enkele verdampingstemperatuur of meerdere verschillende verdampingstemperaturen aansturen; het kan een eentraps- of een tweetraps systeem zijn; het kan een enkelvoudig of een cascadesysteem zijn, enzovoort. De meeste gangbare compressoren zijn enkelvoudige, parallelle systemen van hetzelfde type.
Parallel geschakelde compressorunits zijn beter afgestemd op de dynamische koelbelasting van het koelsysteem. Door het aan- en uitschakelen van de compressor in het hele systeem aan te passen, wordt het probleem van "een te grote en te kleine wagen" vermeden. Bijvoorbeeld: wanneer de koelcapaciteitsbehoefte in de winter laag is, wordt de compressor minder vaak ingeschakeld, en in de zomer, wanneer de koelcapaciteitsbehoefte hoog is, wordt de compressor vaker ingeschakeld. De zuigdruk van de compressorunit blijft constant, wat de efficiëntie van het systeem aanzienlijk verbetert. Een vergelijkend experiment met een enkele unit en een parallel geschakelde unit in hetzelfde systeem heeft aangetoond dat het parallel geschakelde systeem 18% energie kan besparen.
Alle bedieningselementen voor compressoren, condensatoren en verdampers kunnen worden gecentraliseerd in de elektrische schakelkast van het systeem, en computergestuurde systemen kunnen worden gebruikt om de efficiëntie te maximaliseren. In principe kan een volledig onbemande werking en bediening op afstand worden gerealiseerd.
2. Keuze van pijpleidingrichting en pijpdiameter
Leidingrichting: In een freon-koelsysteem circuleert de smeerolie van de compressor samen met het koelmiddel in het systeem. Om een vlotte olieretour te garanderen, moet de retourluchtleiding (lagedrukleiding) een bepaalde helling richting de compressor hebben, meestal een helling van 0,5%.
Keuze van de pijpdiameter: Als de diameter van de koperen pijp te klein is, wordt het drukverlies van het koelmiddel in de vloeistofaanvoerleiding (hogedrukleiding) en de retourgasleiding (lagedrukleiding) te groot. Als de diameter te groot is, kan het weerstandsverlies in de leiding weliswaar worden verminderd, maar dit leidt tot hogere initiële investeringskosten en tegelijkertijd tot een onvoldoende retoursnelheid van het koelmiddel in de retourluchtleiding.
Principe voor de selectie van de pijpdiameter: de stroomsnelheid van het koelmiddel in de vloeistofaanvoerleiding bedraagt 0,5-1,0 m/s, met een maximum van 1,5 m/s; in de retourluchtleiding bedraagt de stroomsnelheid van het koelmiddel in de horizontale leiding 7-10 m/s en in de stijgende leiding 15-18 m/s.
Ontwerp met aftakkingen: Een parallelle koelunit heeft vloeistofaanvoerleidingen en retourluchtleidingen. Elke vloeistofaanvoerleiding heeft meerdere aftakkingen, en bij elke aftakking is een retourluchtleiding aangesloten. Zo'n parallelle koelunit wordt een leiding met aftakkingen genoemd. Elk paar aftakkingen, oftewel een vloeistofaanvoerleiding en de bijbehorende retourluchtleiding, kan één verdamper (aftakking 1) of een groep verdampers (aftakking n) bevatten. Bij een groep verdampers starten en stoppen de verdampers meestal gelijktijdig.
De verdamper bevindt zich hoger dan de compressor:
Als de verdamper hoger is dan de compressor, kan het systeem, mits de retourleiding een bepaalde helling heeft en een geschikte pijpdiameter wordt gekozen, een vlotte olieterugvoer garanderen. Is het hoogteverschil tussen de verdamper en de compressor echter te groot, dan zal het vloeibare koelmiddel in de toevoerleiding stoom genereren voordat het de smoorklep bereikt, wat leidt tot onderkoeling.
De verdamper bevindt zich lager dan de compressor:
Als de verdamper lager is geplaatst dan de compressor, zal het koelmiddel in de vloeistofaanvoerleiding geen flitsdamp produceren vanwege het hoogteverschil tussen de verdamper en de compressor. Bij het ontwerpen van de leidingen van het koelsysteem moet echter wel rekening worden gehouden met de retourleiding. Om olieproblemen te voorkomen, moet in dat geval een olieretourbocht worden ontworpen en geïnstalleerd op het stijgende gedeelte van elke retourluchtleiding.
De verdamper bevindt zich hoger dan de compressor:
Als de verdamper hoger is dan de compressor, kan het systeem, mits de retourleiding een bepaalde helling heeft en een geschikte pijpdiameter wordt gekozen, een vlotte olieterugvoer garanderen. Is het hoogteverschil tussen de verdamper en de compressor echter te groot, dan zal het vloeibare koelmiddel in de toevoerleiding stoom genereren voordat het de smoorklep bereikt, wat leidt tot onderkoeling.
De verdamper bevindt zich lager dan de compressor:
Als de verdamper lager is geplaatst dan de compressor, zal het koelmiddel in de vloeistofaanvoerleiding geen flitsdamp produceren vanwege het hoogteverschil tussen de verdamper en de compressor. Bij het ontwerpen van de leidingen van het koelsysteem moet echter wel rekening worden gehouden met de retourleiding. Om olieproblemen te voorkomen, moet in dat geval een olieretourbocht worden ontworpen en geïnstalleerd op het stijgende gedeelte van elke retourluchtleiding.
Geplaatst op: 22 december 2022
