Главная
Популярное
Как лазер освоил профессию сварщика
Как «пассивный дом» обходится без отопления
Что такое маркировка продукции
В чем значение насосов для промышленности, в каких отраслях какие насосы обычно используют
Как использовать солнечную энергию для теплоснабжения индивидуальных домов
Как получают искусственные алмазы
Почему энергосбережение важно для промышленности
Различные виды металлообрабатывающих станков и преимущества
Энергия ветра - неисчерпаемый источник
Для чего нужны биотехнологии в молочной промышленности?
Трубопроводная арматура
Разделы
Водоснабжение
Энергоучет
Управление энергией
Теплоизоляция и экономия энергии
Энергетические ресурсы
Энергопотребление
Твердое топливо
Энергоэффективность
История
Выпрямление синусоидальных токов
|
На главную Энергоучет Эксплуатация и техническое облуживание крышных кондиционеров Кондиционирование воздуха
Мощность охлаждения, которую обеспечивают крышные кондиционеры, обычно составляет 1770 кВт. В некоторых нежилых зданиях применяют более крупные агрегаты стандартных типоразмеров или изготовленные по специальному заказу 70351 кВт, более мелкие агрегаты, попадающие в категорию оборудования для жилых помещений 37 кВт, либо сплитсистемы, в которых функции разделены м. блоками, находящимися внутри и вне помещений. В состав большинства устройств входит встроенный газовый нагреватель, резистивный электронагреватель или предусмотрена функция теплового насоса. В данной аналитической статье речь идет об оборудовании для охлаждения и кондиционирования воздуха, используемом в агрегатах, которые монтируют на крышах зданий.
Затраты на эксплуатацию обычного 35 кВт крышного агрегата составляют примерно 2000 долларов США (далее везде долл. ) в год, а на его замену 10000 долл. Реализация мероприятий по техническому обслуживанию, рекомендуемых в этой аналитической статье, в пересчете на год обходится весьма недорого, предоставляя взамен такие преимущества, как снижение эксплуатационных затрат, повышение комфорта для пользователей и удлинение срока службы оборудования.
Резервы усовершенствования
Рабочие характеристики крышных агрегатов можно улучшить, реализуя программу их регулярного технического обслуживания. Например, проект изучения способов повышения кпд 25 коммерческих крышных агрегатов в Новой Англии позволил добиться экономичности энергии, в среднем, в размере 11% и снизить потребление энергии на 2% при окупаемости меньше чем за три года4, а аналогичный проект в штате Луизиана, где выполнили полную профессиональную наладку 23 кондиционеров в мотелях, ресторанах и продовольственных магазинах, привел к повышению кпд в диапазоне от 22 до 42%.5 Хотя эти примеры и представляют собой результат разовых усилий по повышению кпд и качества эксплуатации, техническое обслуживание крышных агрегатов это непрерывный цикл, и наладку необходимо производить ежегодно. Возможные направления эксплуатации и технического обслуживания крышных агрегатов можно классифицировать в зависимости от двух их внутренних контуров, а именно: воздушного контура и контура хладагента. Техническое обслуживание и ремонт на воздушной стороне следует проводить перед тем, как заниматься системой охлаждения, так как большую часть проблем, связанных с охлаждением, крайне не желательно успешно решить до тех пор, пока не будет правильно налажен воздушный поток. Например, измерение объема хладагента даст неточные результаты, если воздушный поток ограничен изза загрязнения фильтров.
Фильтры
Карманные фильтры, изготовленные из хлопка или синтетической ткани, стоят дороже, но их рабочие характеристики лучше, чем у плоских фильтров из стекловолокна или ковриков из крученого полиэфира ( . Ткань способствует тому, что кпд фильтрации повышается с уровня ниже 20% примерно до 30%, а складки увеличивают эффективную площадь фильтров, уменьшают падение давления и продлевают срок полезной службы. Например, использование 2дюймовых волоконных или полиэфирных фильтров в 35 кВт крышном агрегате обойдется примерно в 100 долл. в год в виде затрат на материал и стоимость рабочей силы, в то время как при использовании 2дюймовых фильтров из гофрированной ткани затраты составят около 60 долл. в год. Более длительный срок службы карманных фильтров (шесть месяцев против двух месяцев) перевешивает их более высокую продажную стоимость.
Фильтррамы крышных агрегатов имеют толщину 1 или 2 дюйма (25 или 50 мм). Двухдюймовые (50 мм) карманные фильтры лучше, так как большее количество материала увеличивает площадь поверхности, задерживающей загрязняющие вещества, а снижение их скорости в сечении уменьшает величину падения давления. Некоторые 1дюймовые (25 мм) рамы можно переделать на 2 дюйма (50 мм) и тем самым легко усовершенствовать систему фильтрации агрегата, для чего нужно просто повернуть направляющую, которая удерживает фильтры в нужном положении.
Промежутки времени м. заменой фильтров можно определять в зависимости от величины падения давления на фильтре, на основании календарного графика или результатов визуального осмотра. Хотя два последних способа в случае крышных агрегатов применяют чаще всего, самым надежным способом оценить, насколько засорен фильтр, является измерение падения давления на воздушной стороне. Техник может установить штуцер для отбора давления, а затем проверить состояние фильтра с помощью ручного манометра; когда падение давления превысит установленный уровень, который обычно составляет примерно от 0,5 до 0,75 дюймов водяного столба (от 125 до 188 Па) выше уровня падения давления, характерного для нового фильтра, фильтры пора менять. На установках, где засорение фильтров происходит через регулярные промежутки времени, можно измерить давление, чтобы определить соответствующие временные интервалы м. заменой фильтров, после чего их замену можно производить по календарному графику. Такие промежутки времени по графику должны составлять от одного до шести месяцев в зависимости от степени засорения фильтров загрязняющими веществами, которые содержит воздух внутри и вне помещения, и от типа фильтра.
Житейская мудрость подсказывает, что грязные фильтры снижают кпд крышных агрегатов, но на самом деле экономия энергии может оказаться весьма незначительной в силу системных эффектов. Анализ 35 кВт агрегата демонстрирует, что рост статического давления на 1 дюйм водяного столба (250 Па) вследствие загрязнения фильтров снижает кпд компрессора, но зато увеличивает кпд вентилятора, так что чистые потери составляют всего лишь около 21 долл. в год (1%) в виде энергетических затрат. Тем не менее, грязные фильтры, помимо прочего, снижают так же и общий расход воздуха на 23% и сокращают производительность по охлаждению на 7%. Регулярно менять фильтры действительно имеет смысл, но не ожидайте от этого большой экономичности энергии.
Испарительный змеевик
Имеет смысл проводить осмотр змеевика не реже одного раза в год, чтобы проверить, справляются ли фильтры с работой. Проверяйте чистоту змеевика, измеряя силу тока на подающем вентиляторе и величину падения давления на фильтре/змеевике (при новых фильтрах). Если сила тока меньше, а падение давления больше, чем это было год назад (также при использовании новых фильтров), то расход через змеевик стал меньше значит, змеевик загрязнен и требует очистки. Чистить испарительный змеевик следует с помощью электрического промывного устройства.
Подающий вентилятор
Более новые вентиляторы оснащены самосмазывающимися подшипниками в виде герметичных кассет, предварительно заправленных густой смазкой. Сменить густую смазку в этих подшипниках невозможно, так что когда они, наконец, выходят из строя обычно через несколько лет службы кассету с подшипниками необходимо заменить. О скором выходе подшипников из строя предупреждает чрезмерный шум, вибрация или выделение подшипником тепла.
В крышных агрегатах время от времени можно встретить и обычные шарикоподшипники с густой смазкой. Самой распространенной проблемой, возникающей в связи с этими подшипниками, является избыток смазки, что может нанести такой же вред, как и ее недостаток.7 Правильный порядок действий здесь состоит в том, чтобы открыть сливную пробку и вводить густую смазку через наливной фитинг до тех пор, пока чистая смазка не начнет вытекать из сливного отверстия. Будьте внимательны, чтобы густая смазка или смазочное масло не попало на маховик или ремень шкива, так как это приводит к заеданию.
Большинство специалистов по ОВК могут рассказать, по крайней мере, одну историю о том, как они обнаружили, что электродвигатель вентилятора работает не в ту сторону. Центробежные вентиляторы будут все равно подавать какуюто долю обычного объема воздуха, даже работая в обратную сторону (примерно 50% расчетного расхода воздуха), так что подобная ситуация может не сразу стать очевидной. Наиболее распространенная причина работы вентилятора в обратную сторону это переключение кабельных выводов на электродвигателе. Чтобы избежать этой проблемы, может оказаться полезным поместить таблички с четкими пояснениями на корпусе вентилятора, шкивах, электродвигателе и кабелях.
Вентиляторный ремень
Некоторые специалисты отстаивают идею замены ремней один или два раза в год, другие оставляют ремни в работе до тех пор, пока они не порвутся. Обычный комплект ремней для подающего вентилятора 10тонного (35 кВт) агрегата стоит от 5 до 10 долл., а вызов специалиста по техническому обслуживанию для замены порванного ремня стоит не меньше 65 долл., поэтому представляется целесообразным заменять ремни по графику, не дожидаясь, пока они порвутся. Хорошим способом повысить кпд приводного агрегата на 210% является замена стандартных ремней на зубчатые клиновые ремни.8 Дополнительные затраты на зубчатые клиновые ремни составляют около 20%.
Электродвигатель вентилятора
Заслонка для наружного воздуха
После очистки и смазки заслонку следует проверить на принцип. возможность перемещения по всей ее траектории. далее следует проверить уставку экономайзера. Несмотря на то, что многие экономайзеры настраивают примерно на 60 oF (16 0C), уставка может быть выше, достигая уровня температуры обратного воздуха (около 74 oF [23 oC]), чтобы обеспечить особо хорошую вентиляцию. но в высоковлажном климате или там, где наружный воздух сильно загрязнен, максимизировать приток наружного воздуха при низких температурах по сухому термометру может быть неоправданно.
Целоcтность корпуса
Зарядка хладагентом
Самый точный способ проверить и исправить зарядку хладагентом состоит в измерении перегрева и (или) недоохлаждения (либо, если агрегат снят с крыши, в том, чтобы точно отвесить нужное количество хладагента). но измерять перегрев и недоохлаждение имеет смысл только , когда они коррелируют с нагрузками на конденсатор и испаритель. Техникам следует иметь толстую ткань или иное средство для блокирования воздушного потока через конденсатор в целях моделирования расчетных условий окружающей среды, либо справочную таблицу от изготовителя, содержащую данные о допустимом перегреве для различных температур окружающего воздуха. Величина перегрева для большинства систем непосредственного расширения должна находиться в диапазоне от 10 до 20 oF (от 6 до 11 oC).
Идея перегрева состоит в том, чтобы защитить компрессор, и поэтому теперь некоторые изготовители указывают в спецификации значения перегрева, замеренные на входе во всасывающую линию компрессора, а не там, где это традиционно делалось, т.е. у шарика термометра терморегулирующего вентиля. Разница в величине перегрева м. двумя этими точками может достигать нескольких градусовэтого достаточно для серьезной ошибки при зарядке агрегата хладагентом.
Терморегулирующий расширительный вентиль
Компрессор
Электрические испытания предназначены для проверки работоспособности двигателя компрессора путем измерения сопротивления заземления обмоток двигателя с помощью мегомметра, для чего требуется прибор стоимостью в 300 долл. и примерно 10 минут времени. Низкие показания мегомметра (обычно менее 100 Мегом) означают необходимость осушения системы путем монтажа фильтравлагоотделителя и (или) обезвоживания системы с помощью глубокой откачки.14
Проверку масла выполняют на площадке, вставляя небольшую ампулуиндикатор в служебный порт вентиля Шредера. Если в масле содержится кислота, то ампулаиндикатор меняет цвет. Проверочные ампулы стоят около 10 долл. каждая, причем их можно использовать повторно до тех пор, пока проверка компрессора не даст отрицательный результат. Самое важное проверить масло на наличие кислоты после отказа компрессора, но это можно делать и в рамках ежегодного испытания. Системы, которые не пройдут такую проверку, следует оснастить одним или несколькими фильтрамивлагоотделителями, предназначенными для очистки системы от кислоты и влаги.
Если электропроводка агрегата выбрана неверно (например, с заниженными параметрами или в ином смысле), то слишком низкое напряжение может привести к повреждению двигателя компрессора (двигатель реагирует на низкое напряжение, потребляя больше тока, что резко увеличивает электрический нагрев в обмотках двигателя). Если есть основания подозревать наличие этой проблемы, а причину проблем, связанных с напряжением, устранить слишком трудно или это требует чрезмерных затрат, то на крышном агрегате прямо перед его главным рубильником можно установить защитный фазоиндикатор, что потребует затрат от 200 до 300 долл.15 Эти устройства отсекают питание от агрегата, когда напряжение выходит за допустимый диапазон (обычно составляющий плюсминус 10%), и вновь запускают агрегат, когда условия становятся безопасными.
Змеевик конденсатора
Очистка конденсатора с помощью электрического промывного устройства, подающего чистящий раствор в поток воды высокого давления, обходится примерно в 50 долл. в виде затрат на рабочую силу и материалы. (Наносимые распылением чистящие растворы не дадут достаточного качества при очистке змеевиков с помощью щеток и шланга даже несмотря на то, что они способны высветлить наружную поверхность).18 Эти деньги будут потрачены разумно очистка агрегата в данном примере окупается всего лишь за два месяца с небольшим, давая чистую годовую экономию в размере 200 долл. Серьезная процедура очистки конденсатора включает измерения до и после очисткиперепада температур на змеевике для проверки результатов работы.
Вентилятор и электродвигатель конденсатора
Короткий цикл включениявыключения вентилятора конденсатора (три минуты или меньше) ведет к плохому управлению системой охлаждения и, возможно, преждевременному износу двигателя вентилятора. Эта проблема часто является следствием узости мертвой зоны регулятора давления на выходе для вентилятора конденсатора. Разумная величина мертвой зоны (от 20 до 50 фунтов на дюйм2 [от 138 до 345 кПа] м. уставками начала и окончания срабатывания по давлению предотвращает краткость рабочих циклов вентилятора конденсатора.19
Как и все кондиционеры, крышные агрегаты это сложные машины, которые быстро поглощают свою продажную цену за счет эксплуатационных затрат. Обеспечить техническое обслуживание и эксплуатацию этих агрегатов чтобы снизить энергетические затраты и избежать дорогостоящих ремонтов, это важная техническая и организационная задача, которая заслуживает пристального внимания со стороны управляющих зданиями и сооружениями и поставщиков услуг.
Ссылки
Mukesh Khattar and Michael Brandemuehl, Dehumidification Performance of Unitary Rooftop Air Conditioning Systems: Kmart Demonstration, EPRI TR106066, 356506, Final Report (May 199 , Electric Power Research Institute, Palo Alto CA, 4158552514, p. 4 /Рабочие характеристики по осушению воздуха агрегатированных крышных систем кондиционирования: Демонстрационный проект , Окончательный отчет, Институт электроэнергетических исследований, ПалоАльто, Калифорния, стр. 47/.
Scott Silver, Philip Fine, and Fred Rose, Performance Monitoring of DX Rooftop Cooling Equipment , Energy Engineering, vol. 87, no. 5 (199 , pp. 324 / Мониторинг рабочих характеристик крышного охлаждающего оборудования непосредственного расширения /.
Martha Hewett, David Bohac, Russell Landry, Timothy Dunsworth, Scott Englander, and George Peterson, Measured Energy and Demand Impacts of Efficiency TuneUps for Small Commercial Cooling Systems, Proceedings, ACEEE 1992 Summer Study on Energy Efficiency in Buildings (199 , p. 3.139Ч3.14 / Измерение воздействия наладки кпд на расход энергии и нагрузку в малых коммерческих системах охлаждения , Труды Летнего 1992 г. симпозиума ACEEE по энергетической эфф. зданий (199 , стр. 3.139Ч3.140./
Michael Carl and Joseph Smilie, How Maintenance Impacts Air Conditioning Performance and Demand, Proceedings of the 1992 International Winter Meeting of the American Society of Agricultural Engineers, Nashville, TN, (December 199 , p. / Как техническое обслуживание влияет на рабочие характеристики и нагрузку по кондиционированию воздуха , Труды Международной Зимней 1992 г. конференции Американского общества сельскохозяйственных инженеров, Нэшвилл, Теннесси (декабрь 199 , стр. 7/.
Carl and Smilie [5].
Bill Howe et al., E Source Drivepower Technology Atlas, (199 , p. 9 / Приводы: Технологический атлас , стр. 92/.
Howe [7].
Alan Vick, John Proctor, and Frank Jablonski, Evaluation of a 'Super TuneUp' Pilot Program for ForcedAir Furnaces in Small Commercial Buildings, Proceedings, International Energy Program Evaluation Conference, Chicago, Illinois, p. 503 (199 . / Оценка пилотной программы 'суперналадки' для печей с принудительным нагнетанием воздуха в малых нежилых зданиях , Труды Конференции по оценке Международной энергетической программы , Чикаго, Иллинойс, стр. 503 (199 /.
1 Эта величина расхода могла бы иметь место при общей площади утечек 10 кв. дюймов (6450 мм и скорости на выходе 33 мили в час (15 м/с). Принимая, что производительность агрегата равна 4000 фут3/мин. (1888 л/c); утечки через корпус 5%; EER=9,0; продолжительность работы 2000 часов в год, а стоимость электроэнергии 8 центов за 1 кВтoч, получим, что издержки вследствие утечек воздуха составляют 106,40 долл. в год.
1 Hewett et al. [4], p. 3.131.
1 Dale Rossi, частное письмо (20 сентября 1996 г.), Chief Technical Officer (главный технический специалист), Four Seasons Mechanical Inc., 1979 Stout Drive, Ivyland PA 18974, тел. 2156729600, факс 2156719658, эл. почта dtrossi@acrx.com, web www.acrx.com.
1 David E. Stouppe and Tom Y.S. Lau, Refrigeration and Air Conditioning Equipment Failures, The Locomotive (ежеквартальный журнал компании Hartford Steam Boiler Inspection and Insurance Co., г. Хартфорд, штат Коннектикут), Spring (весна) 1988, vol. 6, no. 1, pp. 39.
1 Leon Neal, частное письмо (17 сентября 1996 г.), Senior Product Engineer (старший инженертехнолог), North Carolina Alternative Energy Corporation, 909 Capability Drive, Suite 2100, Raleigh NC 276063870, тел. 9198579018, факс 9198322696.
1 Keith Clark, частное письмо (28 августа 1996 г.), Service Manager (менеджер по эксплуатации), Design Mechanical, 5637 Arapahoe Road, Boulder CO 80303, тел. 3034492092, факс 3034498739.
1 Robert W. Roose, Handbook of Energy Conservation for Mechanical Systems in Buildings (New York: Van Nostrand Reinhold Company, 197 , p. 28 / Справочник по энергосбережению для механических систем зданий / Данные относятся к 15тонному (53 кВт) поршневому компрессору R2 При температуре конденсации 95 0F (35 0C), избыточное давление на выходе составляет 181,8 фунтов на /кв. дюйм (1253 кПа), производительность 18,3 тонны (64 кВт), а потребляемая мощность компрессора 14,3 котельных л.с. (140 кВт). При температуре конденсации 105 0F (40 0C), избыточное давление на выходе составляет 210 фунтов на кв. дюйм (1448 кПа), производительность 17,0 тонны (60 кВт), а потребляемая мощность компрессора15,9 котельных л.с. (156 кВт). [Все значения даны для температуры всасывания 45 0F (7 0C) и избыточного давления всасывания 76,6 фунтов на кв. дюйм (528 кПа.).
1 В предположении, что 75% энергии идет на компрессор, а общие затраты на электроэнергию составляют 8 центов за 1 кВтoч.
1 Keith Clark [15].
1 Ira Richter, Condenser Short Cycling , Refrigeration Service & Contracting, vol. 64, no. 8, p. 34 (August 199 . / Краткий рабочий цикл конденсатора /.
Благодарность
Об эффективной работе вентиляторов в системах вентиляции Вентиляция. О типоразмерных рядах канальных вентиляторов и критериях их оценки Вентиляция. Системы кондиционирования воздуха, предпочитаемые инвесторами Кондиционирование воздуха. Концепция оценки эфф. инвестиций в теплоэнергоснабжение и энергосбережение зданий Энергосбережение. На главную Энергоучет 0.0033 |
|