SUPERHEAT HVAC | ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ 3 ΣΥΧΝΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ

ΟΡΙΣΜΟΣ ΥΠΟΘΕΜΑΤΟΣ HVAC | ΟΡΙΣΜΟΣ ΥΠΟΘΕΜΑΤΟΣ HVAC

Υπερθέρμανση στο σύστημα HVAC είναι η θερμότητα που μπορεί να χειριστεί το ψυκτικό στα πηνία του εξατμιστή με την οποία το υγρό ψυκτικό βράζει για να σχηματίσει έναν ατμό. Είναι γνωστό ότι το νερό θα εξατμιστεί σε ατμό όταν η θερμοκρασία αυξηθεί μετά από ένα ορισμένο σημείο. Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα ψύξης όπου το υγρό θα είναι ψυκτικό και όχι μόνο νερό.

Υπερθέρμανση HVAC
Σύστημα HVAC (μονάδες: Wikipedia)

Ας υποθέσουμε ότι αφήσαμε το νερό να βράσει πέρα ​​από ένα ορισμένο όριο, τότε είναι προφανές ότι ο ατμός θα γινόταν πιο ζεστός και πιο ζεστός. Όταν η θερμοκρασία του υγρού αυξάνεται, η πίεση αναμένεται επίσης να αυξηθεί και το νερό θα εξατμιστεί σαν ατμός.

Ομοίως, το ψυκτικό στον εξατμιστή θα αρχίσει επίσης να βράζει με την επιπλέον θερμότητα που προστίθεται σε αυτό. Η διαδικασία απορρόφησης θερμότητας δεν σταματά και συνεχίζεται. Η θερμότητα που απορροφάται από το ψυκτικό καθώς αλλάζει από υγρό σε ατμό σε μια δεδομένη θερμοκρασία αναφέρεται ως υπερθέρμανση.

Η υπερθέρμανση στη φυσική ορίζεται επίσης ως θέρμανση ενός υγρού πέρα ​​από τη θερμοκρασία βρασμού όπου το υγρό αναμένεται να είναι σε κατάσταση μετάστασης όπου τα εσωτερικά αποτελέσματα μπορούν να οδηγήσουν σε βρασμό του υγρού ανά πάσα στιγμή.

Το Superheat για ένα σύστημα HVAC υπολογίζεται κατά την εκκίνηση μιας μονάδας ψύξης ή κατά την επίλυση ενός προβλήματος με το λειτουργικό σύστημα. Επιπλέον, το σύστημα θα πρέπει να λειτουργεί για περισσότερο από 15 λεπτά για να επιτύχει μια σταθερή κατάσταση για να λάβει ακριβή ένδειξη. Η ανάγνωση που λαμβάνεται συγκρίνεται με τα βιομηχανικά πρότυπα.

ΦΟΡΜΑΛΑ SUPERHEAT HVAC

Το Superheat για σύστημα HVAC υπολογίζεται ως η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας κορεσμού του υγρού και της πραγματικής θερμοκρασίας του αερίου. Τα ψυκτικά που χρησιμοποιούνται στο σύστημα HVAC βράζουν συχνά σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από εκείνες του νερού. Ας υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία βρασμού ενός ψυκτικού είναι -200C και θερμαίνεται στους -100C, τότε το ψυκτικό υπερθερμαίνεται κατά 10 βαθμούς αν και η θερμοκρασία είναι αρνητική.

Superheat = Τρέχουσα θερμοκρασία - Θερμοκρασία βρασμού

Ένα χαμηλότερο υπερθέρμανση υποδηλώνει ότι το ψυκτικό είναι περισσότερο από ότι δεν υπάρχει αρκετό θερμικό φορτίο που θα μπορούσε να οδηγήσει στο υγρό ψυκτικό να εισέλθει στα πηνία συμπιεστή με αποτέλεσμα τη ζημιά τους. Ενώ μια υψηλή υπερθέρμανση υποδηλώνει ότι υπάρχει περιορισμένη ποσότητα ψυκτικού για το θερμικό φορτίο που μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση και η απόδοση του ψυκτικού συστήματος διακυβεύεται.

Με τον υπολογισμό της υπερθέρμανσης, ένας μηχανικός HVAC μπορεί να πει πόσο μεγάλο μέρος του υγρού εισέρχεται στα πηνία του εξατμιστή ή πόσο μακριά κινείται το ψυκτικό μέσω των πηνίων.

ΠΩΣ ΝΑ ΜΕΤΡΗΣΟΥΜΕ ΤΗΝ ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗ ΣΤΟ HVAC;

Για τη μέτρηση της υπερθέρμανσης σε HVAC, πρέπει να ακολουθήσετε τα ακόλουθα βήματα που είναι

  • Είναι σημαντικό να μετρήσετε την πίεση στην κάτω πλευρά του συστήματος χρησιμοποιώντας ένα μανόμετρο.
  • Η μετρούμενη πίεση πρέπει να χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας ένα διάγραμμα HVAC.
  • Στο επόμενο βήμα, είναι απαραίτητο να μετρηθεί η θερμοκρασία της γραμμής αναρρόφησης που εξέρχεται από τον συμπυκνωτή, αλλά πρέπει να απέχει 4 έως 6 ίντσες μακριά από τον συμπιεστή.
  • Αυτές οι μετρήσεις μπορούν να βοηθήσουν τον προσδιορισμό της υπερθέρμανσης ή την επίτευξη της υπερθέρμανσης στόχου. Ας υποθέσουμε ότι η μέτρηση της θερμοκρασίας στη γραμμή αναρρόφησης δίνει τιμή 55 μοιρών και η μετατροπή της πίεσης αναρρόφησης σε αντίστοιχη θερμοκρασία δίνει 40 μοίρες ως τιμή, τότε η διαφορά μεταξύ των δύο τιμών θα δώσει το υπερθέρμανση που είναι 15 μοίρες σε αυτό το παράδειγμα.

Είναι σημαντικό για έναν μηχανικό HVAC να γνωρίζει πώς να υπολογίζει, να μετράει ή να βρίσκει το υπέρθερμο στόχο για ένα σύστημα HVAC. Διευκολύνει επίσης τη ζωή ενός μηχανικού HVAC στην αντιμετώπιση προβλημάτων με το σύστημα ψύξης.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗ ΚΑΙ Η ΥΠΟΛΥΣΗ ΣΤΟ HVAC;

Τι είναι η υπερθέρμανση;

Το ψυκτικό που εισέρχεται στα πηνία ενός εξατμιστή εξατμίζεται πλήρως πριν πλησιάσει την έξοδο του εξατμιστή. Ο ατμός γίνεται κρύος καθώς εξατμίζεται εντελώς. Καθώς ο κρύος ατμός εισέρχεται ξανά στα πηνία του εξατμιστή, αρχίζει να απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον και στη συνέχεια να υπερθερμαίνεται. Καθώς ο ατμός υπερθερμαίνεται, απορροφά μόνο την αισθητή θερμότητα στα πηνία του εξατμιστή. Αυτή η διαδικασία αυξάνει την αποτελεσματικότητα του συστήματος

Επίδραση της υπερθέρμανσης

Η υπερθέρμανση συμβαίνει σε αμετάβλητη πίεση και σε θερμοκρασία υψηλότερη από τη θερμοκρασία κορεσμού. Όταν ο ατμός υφίσταται λογική θέρμανση, τότε η διαδικασία ονομάζεται υπερθέρμανση. Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας ψύξης αυξάνεται με την υπερθέρμανση, αλλά η πυκνότητα των ατμών μειώνεται καθώς εξέρχεται από τον εξατμιστή και εισέρχεται στον συμπιεστή. Περαιτέρω, η ποσότητα ατμού που εισέρχεται στον συμπιεστή στη συνέχεια μειώνεται.

Από αυτό, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η χωρητικότητα της διαδικασίας ψύξης αυξάνεται με την αύξηση της υπερθέρμανσης και μειώνεται με τη μειωμένη πυκνότητα του υπερθέρμανσης ατμών. Ως εκ τούτου, το πιθανό αποτέλεσμα από αυτές τις αντίθετες τάσεις μπορεί να αποδειχθεί με βάση την ποσότητα υπερθέρμανσης που είναι διαθέσιμη.

Τι είναι το Subcooling;

Η υποψύξη είναι η διαδικασία κατά την οποία το ψυκτικό ψύχεται σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τη θερμοκρασία κορεσμού του ψυκτικού στην αντίστοιχη πίεση του συμπυκνωτή. Το ψυκτικό που ψύχεται θα είναι σε υγρή κατάσταση. Το ψυκτικό μπορεί να υποψυχθεί με δύο διαφορετικούς τρόπους που είναι

  • Φέρνοντας τροποποιήσεις στον συμπυκνωτή έτσι ώστε να επιτευχθεί η διαδικασία υποψύξης
  • Η αναβάθμιση του συστήματος με εσωτερικούς και εξωτερικούς εναλλάκτες θερμότητας θα βελτιώσει τη διαδικασία υποψύξης.

Επιδράσεις του Subcooling

Η χωρητικότητα της διαδικασίας ψύξης αυξάνεται όταν ένα ψυκτικό υποψύχεται χρησιμοποιώντας κάποια πηγή ψυκτικού. Παρατηρείται ότι η απόδοση του συστήματος ψύξης μπορεί να βελτιωθεί κατά 1% για κάθε 2 βαθμούς υποψύξης. Υπάρχουν νέα σχέδια συμπυκνωτών στην αγορά που μπορούν να βελτιώσουν τη διαδικασία υποψύξης αυξάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας ψύξης.

Η παραγωγή φυσικού αερίου είναι ελάχιστη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επέκτασης και μπορεί να επιτευχθεί υψηλότερο γεωγραφικό πλάτος που καθιστά ευκολότερη τη διαχείριση της θέσης των σωληνώσεων και του εξατμιστή.

Σημασία της διαφοράς Subcool, Superheat και θερμοκρασίας

Για να βεβαιωθείτε ότι υπάρχει σωστή φόρτιση ψυκτικού σε ένα σύστημα HVAC, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε την υπερθέρμανση, την υποψύξη και να γνωρίζετε τη διαβάθμιση θερμοκρασίας στο πηνίο. Η σημασία ή τα πλεονεκτήματα της γνώσης του υποψυκτικού, της υπερθέρμανσης και της διαφοράς θερμοκρασίας δίνονται παρακάτω

1. Ειδοποιεί έναν μηχανικό HVAC ότι έχει τα κατάλληλα επίπεδα ψυκτικού για να επιτύχει υψηλή απόδοση και ικανότητα ψύξης.

2. Βοηθά στη σωστή διάγνωση και επιδιόρθωση του αντίστοιχου προβλήματος. δηλαδή, αποφεύγει τη διάγνωση και την επισκευή του εξατμιστή όταν το πρόβλημα είναι με τον συμπιεστή. Αυτό θα μπορούσε να αποδειχθεί ακριβό λάθος.

3. Εάν παρατηρηθεί η υπερθέρμανση παρακάτω, το πιθανό πρόβλημα θα πρέπει να είναι ότι υπάρχει πάρα πολύ ψυκτικό στον εξατμιστή.

4. Εάν παρατηρηθεί ότι το υπερθέρμανση είναι πολύ υψηλό, αυτό υποδηλώνει ότι η ποσότητα ψυκτικού είναι πολύ χαμηλή για το διαθέσιμο φορτίο θερμότητας. Οι πιθανοί λόγοι για την υψηλή υπερθέρμανση θα μπορούσαν να οφείλονται σε πηνία εξατμισμένου ρεύματος ή ελαττωματική μονάδα μέτρησης.

Ένα σύστημα HVAC λέγεται ότι λειτουργεί υψηλή υπερθέρμανση ή χαμηλή υποψύξη όταν υπάρχει περιορισμένη ποσότητα ψυκτικού τόσο στα πηνία του εξατμιστή όσο και στον συμπιεστή. Ο πιθανός λόγος για την υψηλή υπερθέρμανση και τη χαμηλή υποψύξη θα μπορούσε να οφείλεται

1. Περιορισμός στη γραμμή υγρού

2. Ελαττωματικό σύστημα μέτρησης

3. Υπερβολική ροή αέρα μέσω των πηνίων του εξατμιστή.

4. Συνδεδεμένα πηνία συμπιεστή

5. Περιορισμένη ροή αέρα μέσω των πηνίων του εξατμιστή

ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΑΠΟΡΡΙΨΗΣ ΣΕ HVAC

Σε ένα σύστημα HVAC, η μετατροπή ενός ψυκτικού από υγρό σε ατμό συνεπάγεται την προσθήκη θερμότητας στο σύστημα σε θερμοκρασία βρασμού. Η θερμότητα που προστίθεται πάνω από τη θερμοκρασία βρασμού αναφέρεται ως υπερθέρμανση.

Για να βρείτε υπερθέρμανση στη γραμμή αναρρόφησης, είναι σημαντικό να γνωρίζετε την πίεση αναρρόφησης και τη θερμοκρασία βρασμού στον εξατμιστή σε οποιαδήποτε δεδομένη πίεση. Αυτή η μέθοδος εύρεσης του υπερθέρμανσης από την πίεση και τη θερμοκρασία αναφέρεται συχνά ως μέθοδος θερμοκρασίας-πίεσης για την εύρεση υπερθέρμανσης.

Καθώς ο εξατμιστής τυλίγει όλο και περισσότερη θερμότητα, το υγρό ψυκτικό αρχίζει να βράζει και σε κάποιο σημείο, μόνο ατμοί μπορούν να βρεθούν στα πηνία. Ίσως να μείνει κάποιος ατμός που είναι ακόμα κρύος.

Ο κρύος ατμός διέρχεται από τα πηνία του εξατμιστή και απορροφά τη θερμότητα, μετά από ένα σημείο. Όλοι οι διαθέσιμοι ατμοί θα θερμανθούν σε θερμοκρασία πάνω από τη θερμοκρασία κορεσμού. Αφού βράσει όλο το υγρό, η πρόσθετη θερμότητα που προστίθεται στον ατμό αναφέρεται ως Suction Superheat.

Παράδειγμα: Ένα ψυκτικό είναι κορεσμένη κατάσταση εισέρχεται στα πηνία εξατμιστή στους 45F και αυτή η θερμοκρασία λαμβάνεται από την πίεση αναρρόφησης στα 120 PSIG για R-410 Α. Ο ανιχνευτής θερμοκρασίας που τοποθετείται στη γραμμή αναρρόφησης είναι 55F. Από την ένδειξη θερμοκρασίας στη γραμμή αναρρόφησης, είναι προφανές ότι το ψυκτικό υπερθερμαίνεται κατά 10 μοίρες.

Αφού η κατάσταση του ψυκτικού έχει αλλάξει και η διαδικασία έχει σταματήσει, η ψύξη του ψυκτικού σταματά. Η θερμοκρασία του ψυχρού ατμού αυξάνεται γρήγορα. Η θέρμανση του ψυκτικού ατμού διασφαλίζει ότι κανένα υγρό δεν θα εισέλθει στα πηνία του συμπιεστή και έτσι θα μειώσει τις πιθανότητες βλάβης του συμπιεστή.

ΚΑΛΩΔΙΟ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΤΟΣ HVAC

Συχνά οι κατασκευαστές συστημάτων HVAC παρέχουν διαγράμματα πίεσης-θερμοκρασίας που διευκολύνουν τη ζωή των τεχνικών. Αυτό το διάγραμμα βοηθά έναν τεχνικό να φορτίσει ένα σύστημα HVAC με την κατάλληλη ποσότητα ψυκτικού. Αυτά τα διαγράμματα παρέχονται συχνά κοντά στη μονάδα συμπύκνωσης της μονάδας HVAC. Το φορτίο ψυκτικού βασίζεται σε παράγοντες όπως η θερμοκρασία περιβάλλοντος και η ικανότητα φόρτωσης του συστήματος.

Οι περισσότεροι από τους συμπυκνωτές στα συστήματα HVAC είναι ήδη φορτισμένοι με ψυκτικό. Το φορτίο ψυκτικού στο συμπυκνωτή και η διάταξη γραμμής εξαρτάται από τον κατασκευαστή. Με αυτόν τον τρόπο, η διαδικασία εγκατάστασης γίνεται πολύ πιο εύκολη για έναν μηχανικό HVAC. Οι προσαρμογές φόρτισης μπορούν να γίνουν ανάλογα με το μήκος της γραμμής.

Αυτή η μέθοδος φόρτισης μονάδων με ψυκτικό λειτουργεί καλά με συστήματα ψύξης που παρέχονται ως πακέτο όπου ο βρόχος απαιτεί επισκευή ενώ το φορτίο πρέπει να ανακτηθεί. Το ψυκτικό πρέπει να φορτίζεται όπως συνιστάται από τον κατασκευαστή σε όρους ουγγιάς. Υπάρχουν μέσα φόρτισης ενός συστήματος HVAC χωρίς τη χρήση μιας κατάλληλης μεθόδου υπερθέρμανσης ή υποψύξης.

Όταν ένας μηχανικός HVAC φορτίζει μια μονάδα HVAC, ο τεχνικός πρέπει να πάρει την ακριβή διαφορά θερμοκρασίας από το σημείο όπου το υγρό άλλαξε την κατάστασή του. Εάν το υπερθέρμανση είναι υψηλό, το σύστημα θα υπερφορτωθεί και εάν το υπερθέρμανση είναι χαμηλό, το σύστημα θα υπερφορτωθεί. Αυτή η μέθοδος φόρτισης του συστήματος ονομάζεται μέθοδος υπερθέρμανσης και δεν χρησιμοποιείται κατά τη φόρτιση μιας αντλίας θερμότητας ή ενός κλιματιστικού.

Αλλά εάν ένα κλιματιστικό ήταν εξοπλισμένο με θερμοστατική βαλβίδα διαστολής, τότε το σύστημα πρέπει να φορτιστεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο υπερθέρμανσης ή τη μέθοδο υποψύξης.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Είναι πολύ σημαντικό για έναν μηχανικό HVAC να κατανοήσει την υπερθέρμανση και την υποψύξη καθώς συνδέεται στενά με τη διάγνωση μιας μονάδας HVAC. Για μαθητευόμενο ή πιο φρέσκο ​​στο τμήμα HVAC, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πώς να αφαιρέσουμε την ικανότητα υπερθέρμανσης ενός συστήματος HVAC. Περαιτέρω, θα πρέπει επίσης να αναπτυχθούν δεξιότητες στην ανάγνωση των διαγραμμάτων πίεσης-θερμοκρασίας που παρέχονται από τον κατασκευαστή καθώς αυτές τις μέρες οι περισσότερες μονάδες διαθέτουν αυτά τα διαγράμματα.

Συνιστάται να κατανοήσετε τους βασικούς νόμους που σχετίζονται με τα συστήματα HVAC όπως το Boyles Law, το Sensible Heat, κ.λπ. που θα διευκολύνουν τη ζωή ενός μηχανικού HVAC. Επίσης σημαντικές έννοιες Υψηλή υπερθέρμανση, Χαμηλή υπερθέρμανσηκαι Υπερθέρμανση θα ήταν επωφελές για έναν μηχανικό μηχανικό ή έναν τεχνικό.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗΣ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ SUPERHEAT ΣΤΟ HVAC

1. Τι είναι η υπερθέρμανση και η υποψύξη σε ένα σύστημα HVAC

Ένα σύστημα HVAC λέγεται ότι λειτουργεί με υψηλή υπερθέρμανση ή χαμηλή υποψύξη όταν υπάρχει περιορισμένη ποσότητα ψυκτικού τόσο στα πηνία εξατμιστή όσο και στον συμπιεστή.

2. Ποιοι είναι οι πιθανοί λόγοι για υψηλή υπερθέρμανση σε ψυκτική μονάδα;

Ο πιθανός λόγος για την υψηλή υπερθέρμανση θα μπορούσε να οφείλεται στους ακόλουθους λόγους

1. Περιορισμός στη γραμμή υγρού

2. Ελαττωματικό σύστημα μέτρησης

3. Υπερβολική ροή αέρα μέσω των πηνίων του εξατμιστή.

4. Συνδεδεμένα πηνία συμπιεστή

5. Περιορισμένη ροή αέρα μέσω των πηνίων του εξατμιστή

3. Πώς να υπολογίσετε το υπερθέρμανση ενός ψυκτικού σε θερμοκρασία 58.500C?

Το υπερθέρμανση υπολογίζεται ως η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας βρασμού και της τρέχουσας θερμοκρασίας

Θερμοκρασία βρασμού ψυκτικού = 48.500C

Superheat = Τρέχουσα θερμοκρασία - Θερμοκρασία βρασμού

Υπερθέρμανση = 58.50 - 48.50

= 100C

Για να διαβάσετε περισσότερα θέματα σχετικά με τη Μηχανική ή τη Θερμική Μηχανική, παρακαλώ Click Here

Σχετικά με τη Veena Parthan

Είμαι η Veena Parthan, εργάζομαι ως Μηχανικός Ηλιακής Λειτουργίας και Συντήρησης στον τομέα της Ηλιακής Βρετανίας. Έχω πάνω από 5 χρόνια εμπειρίας στον τομέα της Ενέργειας και των Βοηθητικών Υπηρεσιών. Έχω ολοκληρώσει το Πτυχίο Χημικών Μηχανικών και Μεταπτυχιακό στη Θερμική Μηχανική. Έχω μεγάλο ενδιαφέρον για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τη βελτιστοποίησή τους. Έχω δημοσιεύσει ένα άρθρο σε πρακτικά συνεδρίων AIP που βασίζεται στο Cummins Genset και τη βελτιστοποίηση ροής του.
Κατά τη διάρκεια των ελεύθερων ωρών μου, ασχολούμαι με ανεξάρτητη τεχνική γραφή και θα ήθελα πολύ να προσφέρω την εμπειρία μου στην πλατφόρμα LambdaGeeks. Εκτός από αυτό, περνάω τις ελεύθερες ώρες μου διαβάζοντας, συμμετέχοντας σε κάποιες αθλητικές δραστηριότητες και προσπαθώ να εξελιχθώ σε ένα καλύτερο άτομο.
Ανυπομονούμε να σας συνδέσουμε μέσω του LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/veena-parthan-07981790/

Lambda Geeks