Gestire più celle frigorifere con un'unica unità condensante significa che un'unità condensante esterna fornisce il refrigerante a due o più evaporatori (aeroevaporatori), tipicamente un evaporatore per cella frigorifera, attraverso un collettore della linea del liquido condiviso e un collettore di aspirazione.
In questo modo è possibile ridurre i costi di installazione, risparmiare spazio, e semplificare la manutenzione rispetto all'installazione di un'unità condensante separata per ogni stanza, quando le stanze sono compatibili in termini di temperatura e condizioni operative.
Il requisito chiave della progettazione è il controllo indipendente della stanza: ogni cella frigorifera deve essere in grado di “chiedere” il raffreddamento senza forzare le altre celle a raffreddarsi eccessivamente o perdere il controllo.
Quando questo progetto funziona
Questo progetto funziona meglio quando tutte le stanze funzionano a setpoint di temperatura simili e quindi possono condividere la stessa temperatura di evaporazione (chiamato anche “Temperatura di aspirazione satura” che è equivalente a “SST” ) senza grossi compromessi.
Se una stanza è un congelatore e un'altra è un frigorifero, un'unità condensante condivisa di base a circuito singolo solitamente ha difficoltà perché la pressione di aspirazione deve soddisfare la stanza più fredda, e ciò può causare un ciclo breve nella stanza più calda, congelare il prodotto, o richiedono controlli speciali oltre una semplice configurazione.
Diventa rischioso anche se l'applicazione richiede un'elevata ridondanza (Per esempio, stoccaggio farmaceutico critico), perché un'unità di condensazione diventa un singolo punto di guasto per più stanze.
Concetto fondamentale: evaporatori multipli con controllo indipendente
In una multisala, configurazione con unità condensante singola, l'unità condensante è il “motore," e l'evaporatore di ciascuna cella frigorifera è una zona di raffreddamento separata.
Un modo comune e pratico per controllare ciascuna zona è un termostato in ogni stanza che apre/chiude un'elettrovalvola della linea del liquido che alimenta l'evaporatore di quella stanza, fornendo flusso di refrigerante on/off per stanza.
Questo è spesso abbinato a una sequenza di svuotamento in modo che il compressore si spenga in base alla pressione di aspirazione dopo la chiusura della valvola solenoide, che aiuta a prevenire la migrazione del refrigerante liquido al compressore durante i cicli di spegnimento.
Progettazione e installazione passo dopo passo
Fare un passo 1: Confermare le temperature e scegliere SST
Inizia elencando la temperatura target di ciascuna cella frigorifera, sbalzo di temperatura consentito, sensibilità all'umidità (prodotti freschi vs cibi surgelati), e la frequenza prevista di apertura delle porte, perché questi fattori guidano la scelta dell'evaporatore e lo SST richiesto.
Tabellone display unità inverter
In un sistema a singola aspirazione, in genere si sceglie un SST in grado di soddisfare la stanza più fredda o più impegnativa, quindi gestire le stanze più calde facendo funzionare le loro elettrovalvole (e strategia di ventilazione/sbrinamento, se necessario).
Guida pratica: più i setpoint delle stanze sono vicini tra loro, più è facile mantenere un controllo stabile, evitare problemi di formazione di ghiaccio, e mantenere ragionevole il consumo di energia.
Fare un passo 2: Calcolo del carico e dimensionamento delle apparecchiature
Il dimensionamento corretto inizia con due numeri: (1) il carico termico di ogni stanza e (2) il carico massimo simultaneo quando più stanze vengono abbassate contemporaneamente.
Dimensionare ciascun evaporatore in base al carico della stanza e alla temperatura operativa, perché il flusso d'aria, selezione della bobina, e l'alimentazione del refrigerante deve corrispondere a quello spazio specifico.
Quindi dimensionare l'unità di condensazione per la capacità combinata al SST selezionato e all'ambiente di progettazione, considerando che più stanze possono chiamare insieme dopo l'apertura delle porte o durante l'abbassamento iniziale.
La scelta deve rispettare il campo di applicazione e le linee guida di installazione del produttore dell'unità di condensazione, perché un'applicazione impropria può portare a un controllo instabile della pressione della testa, problemi di restituzione del petrolio, e viaggi fastidiosi.
Fare un passo 3: Disposizione delle tubazioni del refrigerante (nozioni di base sui multievaporatori)
1) Utilizza un layout tipico:
-
Una linea del liquido dall'unità condensante che diventa un collettore del liquido, quindi si dirama su ciascun evaporatore.
-
Un collettore di aspirazione che raccoglie il vapore di aspirazione da ciascun ramo dell'evaporatore e lo ritorna al compressore.
2) Dimensionamento della linea: intestazione vs rami
Le linee di diramazione devono essere dimensionate per la capacità di ciascun evaporatore, mentre l'intestazione principale(S) deve essere dimensionato per la portata totale combinata a pieno carico.
Una buona progettazione delle tubazioni mira anche a mantenere le perdite di carico su livelli ragionevoli e a mantenere le velocità del refrigerante necessarie per il ritorno dell'olio sia in condizioni di pieno carico che di carico parziale.
3) Ritorno dell'olio e trappole
Il ritorno dell'olio è una delle principali preoccupazioni di progettazione perché l'olio circola con il refrigerante e deve ritornare al compressore in modo affidabile.
La guida per i sifoni “P” della linea di aspirazione indica che vengono utilizzati per favorire il ritorno dell'olio nei montanti verticali e che è necessario un sifone ogni volta che il compressore si trova sopra l'evaporatore, con considerazioni speciali come le trappole invertite per determinate configurazioni del collettore di aspirazione.
Ritorno dell'olio
Anche, le linee di aspirazione sono comunemente inclinate nella direzione del flusso del refrigerante per favorire il ritorno dell'olio, che dovrebbe essere enfatizzato nella guida alla progettazione delle tubazioni del refrigerante.
4) Controllo dell'isolamento e della condensa
Le linee di aspirazione richiedono comunemente l'isolamento per ridurre il guadagno di calore e prevenire la formazione di condensa, che migliora le prestazioni e riduce il rischio di danni causati dall'acqua intorno all'edificio.
Fare un passo 4: Controllo stanza per stanza (termostato + solenoide della linea del liquido)
Per consentire a ciascuna cella frigorifera di funzionare in modo indipendente, installare:
1) Un termostato (o regolatore elettronico della stanza) per cella frigorifera.
Controller elettrico per cella frigorifera
2) Una elettrovalvola della linea del liquido per evaporatore (tipicamente installato nella linea del liquido che alimenta l'evaporatore), controllato dal termostato di quella stanza.
Un'elettrovalvola è una valvola a funzionamento elettronico utilizzata per controllare il flusso in modalità completamente aperta/completamente chiusa, rendendolo adatto al controllo on/off di ciascun evaporatore.
Quando una stanza raggiunge il setpoint, il suo termostato chiude il solenoide, interrompendo il flusso di refrigerante verso l'evaporatore mentre le altre stanze possono continuare a funzionare se richiedono ancora il raffreddamento.
Le valvole di espansione contano ancora
Anche con comando a solenoide, ciascun evaporatore necessita in genere di un adeguato dispositivo di dosaggio del refrigerante (comunemente un TXV/TEV) selezionato per tipo e capacità di refrigerante, perché il controllo stabile del surriscaldamento dipende dalla corretta alimentazione e distribuzione all'evaporatore.
TXV
Fare un passo 5: Controllo dello svuotamento (proteggere il compressore)
Il controllo di svuotamento è ampiamente utilizzato con i solenoidi della linea del liquido perché riduce la possibilità che il refrigerante liquido migri nel compressore durante i cicli di spegnimento e causi avviamenti allagati o diluizione dell'olio.
In una sequenza di svuotamento, quando il termostato è soddisfatto chiude il solenoide della linea del liquido; il compressore continua a funzionare e "pompa" il refrigerante dal lato inferiore verso il condensatore/ricevitore finché la pressione di aspirazione non scende al valore impostato per il controllo di bassa pressione.
I componenti chiave del controllo includono:
1) Solenoidi della linea del liquido, aperto da una richiesta di raffreddamento e chiuso quando soddisfatto.
2) Un controllo di bassa pressione correttamente impostato vicino al compressore che spegne il compressore alla pressione di aspirazione appropriata (non “a zero”), che viene evidenziato come un dettaglio importante nelle spiegazioni sul pump-down.
Requisito di sistema importante: il pump-down funziona correttamente solo in caso di stoccaggio high-side (condensatore e/o ricevitore) può trattenere in sicurezza la carica di refrigerante del sistema durante lo svuotamento, che è indicato nelle descrizioni dello svuotamento.
Fare un passo 6: Pianificazione dello sbrinamento per più evaporatori
Lo sbrinamento deve essere effettuato per ogni cella frigorifera poiché la formazione di brina varia in base all'umidità, aperture delle porte, e la temperatura della bobina.
Le linee guida per la progettazione delle celle frigorifere descrivono lo sbrinamento con timer (tempo iniziato/tempo terminato) come metodo comune e illustra anche il metodo di sbrinamento su richiesta, evidenziando che la strategia di sbrinamento è una vera decisione progettuale, non un ripensamento.
Nei sistemi multiroom, scaglionare i programmi di sbrinamento in modo che non tutti gli evaporatori entrino in sbrinamento contemporaneamente, che aiuta a mantenere la stabilità dell'aspirazione ed evita grandi sbalzi di temperatura all'interno della struttura.
Fare un passo 7: Lista di controllo per la messa in servizio (cosa verificare)
Mettere in servizio un sistema multi-evaporatore significa dimostrare tre cose: tenuta alla refrigerazione, corrette condizioni di carica/funzionamento del refrigerante, e corretto comportamento di controllo per stanza.
Utilizza una lista di controllo pratica:
1. Prova di pressione e controllo delle perdite prima della ricarica, seguendo le prescrizioni di installazione/manutenzione del produttore dell'unità condensante.
2. Evacuare correttamente e verificare il mantenimento del vuoto, perché l'umidità e gli incondensabili creano problemi di affidabilità.
3. Caricare il sistema e verificare che il sottoraffreddamento/surriscaldamento sia stabile secondo le indicazioni del produttore, perché i sistemi multi-evaporatore possono essere sensibili alla carica e all'alimentazione.
4. Conferma che ciascun termostato apra il solenoide corretto e solo quella stanza inizi a raffreddarsi, dimostrando l’indipendenza stanza per stanza.
5. Testare lo svuotamento: chiudere un solenoide, osservare la caduta di aspirazione, e verificare che il controllo di bassa pressione spenga il compressore al punto di interruzione previsto.
6. Prova le modalità “chiamata a più stanze” e “chiamata a stanza singola”., perché il ritorno dell'olio e la stabilità dell'aspirazione devono funzionare durante il funzionamento a carico parziale.
Errori comuni e suggerimenti per la risoluzione dei problemi
Errore 1: Combinazione di celle frigorifere e congelatori su un semplice SST condiviso
Se una stanza più calda condivide la pressione di aspirazione con un congelatore SST, può raffreddarsi eccessivamente, bobine di congelamento, o richiedere un ciclo eccessivo per mantenere la temperatura.
Le opzioni fisse includono i sistemi di separazione, aggiunta di controlli più avanzati di regolazione della capacità/pressione, o riprogettare l'architettura per soddisfare i vincoli dell'applicazione.
Errore 2: Saltare i solenoidi (o collegarli in modo errato)
Senza solenoide dedicato controllato da ciascun termostato ambiente, il refrigerante può alimentare un evaporatore soddisfatto, portando a problemi di superamento della temperatura e migrazione.
Verificare che ciascun solenoide sia orientato e controllato correttamente, poiché la natura on/off dei solenoidi è fondamentale per la zonizzazione indipendente.
Elettrovalvola
Errore 3: Tubazione di aspirazione scadente (problemi di ritorno dell'olio)
I problemi di restituzione del petrolio spesso si manifestano come operazioni rumorose, elevata usura del compressore, o prestazioni scadenti durante il carico parziale quando solo una piccola stanza sta chiamando.
Seguire le pratiche della linea di aspirazione come il passo corretto e le trappole appropriate per i montanti per favorire il ritorno dell'olio, soprattutto quando esistono cambiamenti di elevazione.
Errore 4: Sbrinamento non coordinato
Se lo sbrinamento non è programmato correttamente, le stanze potrebbero riscaldarsi eccessivamente o il sistema potrebbe comportarsi in modo irregolare poiché più evaporatori entrano in sbrinamento contemporaneamente.
Correggere utilizzando un piano di sbrinamento chiaro (timer o richiesta) e sbrinamenti sbalorditivi per adattarsi alle effettive condizioni di gelo e all'utilizzo della stanza.
Domande frequenti
1) Una unità condensante può gestire due o più celle frigorifere?
SÌ, un'unità condensante può servire più evaporatori, ma le stanze dovrebbero essere compatibili con la temperatura perché un design semplice di solito condivide un livello di pressione di aspirazione.
2) Ho bisogno di un solenoide per la linea del liquido per ogni cella frigorifera??
Per un controllo indipendente, un modo comune è un termostato e un solenoide della linea del liquido per evaporatore/cella frigorifera, in modo che ciascuna cella frigorifera possa interrompere il flusso di refrigerante quando raggiunge il setpoint.
3) Cos’è il “pump-down”.," e perché viene utilizzato?
Il pump-down è un metodo di controllo in cui la chiusura del solenoide interrompe l'alimentazione del refrigerante e il compressore continua a funzionare finché un controllo di bassa pressione non lo spegne, riducendo il rischio di migrazione del refrigerante liquido durante i cicli di inattività.
4) Come posso evitare problemi di ritorno dell'olio in un sistema multi-room?
Il ritorno dell'olio dipende dal corretto dimensionamento della linea di aspirazione, intonazione corretta, e trappole/trappole invertite nelle posizioni giuste, soprattutto con montanti verticali e condizioni di carico variabili.
Se sapessimo già il numero di stanze, temperature target, e distanze dall'unità condensatrice, quindi è possibile aggiornarlo con una sezione "tubazioni e controlli campione". (disposizione di esempio, elenco valvole, e uno script di test di messa in servizio) che può essere adattato a quello scenario.
Conclusione
Riunire più celle frigorifere sotto un'unica unità di condensazione può essere una soluzione intelligente, un modo economicamente vantaggioso per costruire un sistema per celle frigorifere multizona, se il progetto corrisponde all'applicazione.
La formula vincente è la compatibilità della temperatura, corretta selezione della capacità, e una disposizione delle tubazioni che supporta un flusso di refrigerante stabile e un ritorno dell'olio affidabile. Altrettanto importante, ogni stanza deve avere un controllo indipendente, tipicamente utilizzando un termostato ambiente (o regolatore elettrico) e un'elettrovalvola dedicata sulla linea del liquido, quindi una cella frigorifera può soddisfare senza costringere le altre a raffreddarsi eccessivamente.
Quando si effettua il controllo dello svuotamento, programmazione dello sbrinamento, e i controlli di sicurezza sono previsti fin dall'inizio, ottieni una migliore stabilità della temperatura, meno viaggi fastidiosi, e una maggiore durata delle apparecchiature.
Prima dell'installazione, convalidare le ipotesi di carico e le condizioni operative, quindi commissionare attentamente testando ciascuna cella frigorifera individualmente e tutte le celle frigorifere insieme.
Fatto bene, un'unità di condensazione può servire in modo affidabile più celle frigorifere con un funzionamento semplice e prestazioni efficienti.
Eventuali commenti?
Benvenuto, lascia un messaggio o ripubblicalo.
