Compressoren. Selectiecriteria voor de service. ESSE - Wilhelm Nießen 1

Transcriptie

1 Compressoren Selectiecriteria voor de service 1

2 Inhoud Taak Typen Toepassingsgebieden Opbouw Functie Koelcircuit Warmtetransport Koelvermogen ZEM GL-serie 134a Koelmiddelvergelijking Massastroom Compressorvergelijking Definities Service-compressor Gegevensbladen Type codes 2

3 Taak In het koelproces heeft de compressor de taak de voor het verdampen en condenseren noodzakelijke drukverhoudingen tot stand te brengen en het voor het warmtetransport vereiste koelmiddel te transporteren. 3

4 Typen Hermetische compressoren Rolzuigercompressoren Scrollcompressoren Open compressoren 4

5 Toepassingsgebieden Open compressoren: voor grote vermogens; aandrijving ook mogelijk met otto- of dieselmotor. Scrollcompressoren: voor kleinere vermogens zoals bv. voor warmtepompen, hermetische bouwwijze. Rolzuigercompressor: voor kleinere vermogens zoals bv. voor airco- en koelinstallaties, hermetische bouwwijze. Hermetische compressor: voor kleine vermogens zoals bv. in de huishoudkoeling; slagzuigercompressor, vast of regelbaar toerental. 5

6 Toepassingsgebieden Hermetische voor huishoudtoestellen 6

7 Opbouw (hermetisch) Deksel Verdichter Aandrijfmotor Capsule Aansluitbox 7

8 Functie (hermetisch) Aanzuigen 8

9 Functie (hermetisch) Verdichten 9

10 Functie (hermetisch) Verdicht koelmiddelgas wordt naar de condensor gepompt 10

11 Koelcircuit Het koelmiddel wordt door de compressor aangezogen, verdicht en naar de condensor gepompt.van daar geraakt het via het smoororgaan (capillaire buis) in de verdamper. 11

12 Warmtetransport Warmte die in het koeltoestel stoort, wordt eruit getransporteerd. Het warmtetransport gebeurt met behulp van het koelmiddel. Koelen = minder warmte Het koelvermogen is o.a. afhankelijk van de circulerende koelmiddelmassa waarbij deze weer samenhangt met het koelvermogen van de compressor. Warmte Heat Warmte Heat Warmte Heat Verdampingsenthalpie kcal/kg koelmiddel 12

13 Koelvermogen (W) Warmte Heat Warmte Heat Warmte Bij huishoudelijke koel- en vriestoestellen ligt het koelvermogen rond W 148W 62W 82W 13

14 Koelvermogen (W) GL80AA GL35AA GL45AA 8,10 cm³ 148W 3,67 cm³ 4,56 cm³ 62W 82W 14

15 Koelvermogen (W) 88W GL35AA GL45AA 100W 3,67 cm³ 4,56 cm³ 62W 82W 159W GL80AA 8,10 cm³ 148W 15

16 Koelvermogen (W) 88W >62W >82W GL35AA GL45AA 100W 3,67 cm³ 4,56 cm³ 62W 82W 159W GL80AA 8,10 cm³ >148W 148W 16

17 ZEM GL-serie 134a ZEM GL35AA 3.67 cm³ ZEM GL45AA 4.56 cm³ ZEM GL80AA 8.10 cm³ 1/10 HP (PS) P 88 W 1/8 HP (PS) P 100 W 1/5 HP (PS) P 159 W Q 62 W Q 53 kcal/h Q 82 W Q 70 kcal/h Q 148 W Q 127 kcal/h GL35AA 3,67 cm³ GL45AA 4,56 cm³ GL80AA 8,10 cm³ 17

18 Koelmiddelvergelijking Koelmiddel R12 R134a R600a Kookpunt - 30 C - 26 C - 12 C Condens.-druk 55 C Pabs 13,72 bar 14,91 bar 7,77 bar Enthalpie bij kookpunt 40 kcal/kg 51 kcal/kg 88 kcal/kg Verd.-enth. 32/-25 C 29 kcal/kg 37 kcal/kg 65 kcal/kg Dichtheid damp -25 C 7,69 kg/m³ 5,56 kg/m³ 1,67 kg/m³ Verd.-druk -25 C Pabs 1,24 bar 1,07 bar 0,56 bar Vol. van de damp -25 C 130 dm³/kg 180 dm³/kg 600 dm³/kg 18

19 Koelmiddelvergelijking (R12=1) Koelmiddel R12 R134a R600a Kookpunt - 30 C - 26 C - 12 C Condens-druk 55 C Pabs 1 1,087 0,566 Enthalpie bij kookpunt 1 1,295 2,211 Verd.-enth. 20/-25 C 1 1,279 2,246 Dichtheid damp -25 C 1 0,723 0,217 Verd.-druk -25 C Pabs 1 0,863 0,452 Vol. van de damp -25 C 1 1,385 4,615 19

20 Koelvermogen = massastroom Voorbeeld R134a Factor = Vol. damp : Enthalpie Koelmiddel Verd.-enth.20/-25 C Dichtheid damp -25 C Vol. damp -25 C R R134a 1,279 0,723 1,385 R600a 2,246 0,217 4, Factor voor de cilinderinhoud = 1,385 : 1,279 = 1,08-voud 2. Voor een bij benadering gelijk koelvermogen bij R134a is een ca. 1,08 maal grotere cilinderinhoud van de R134a-compressor nodig. Enthalpie is constant Dichtheid is constant Oplossing: massastroom verhogen!

21 Koelvermogen = massastroom Voorbeeld R600a Factor = Vol. damp : Enthalpie Koelmiddel Verd.-enth.20/-25 C Dichtheid damp -25 C Vol. damp -25 C R R134a 1,279 0,723 1,385 R600a 2,246 0,217 4, Factor voor de cilinderinhoud = 4,615 : 2,246 = 2,05-voud 2. Voor een bij benadering gelijk koelvermogen bij R600a is een ca. 2,05 maal grotere cilinderinhoud van de R600a-compressor nodig. Enthalpie is constant Dichtheid is constant Oplossing: massastroom verhogen!

22 Compressorvergelijking Koelmiddel R12 R134a R600a Compressortype Cilinderinhoud in cm³ Kookpunt Verhouding cilinderinhoud Koelvermogen in kcal/h A1075A 4,38-30 C 1 67 GL 45 4,56-26 C 1,04 71 HL 90 9,08-12 C 2,07 85 Massastroomsnelh. Enthalpie bij kookpunt in kg/h Vol.-stroomsnlh. in dm³/h vl. Vol.-stroomsnlh. in dm³/h gas 2, ,3 1,9 1, ,2 1,3 2, Verd.-enth. 20/-25 C 1 1,279 2,246 Dichtheid damp -25 C 1 0,723 0,217 Vol. damp -25 C 1 1,385 4,615 22

23 Definities Opmerkingen 1. Specifieke verdampingsenthalpie kcal/kg = constant 2. Specifieke dichtheid van de damp kg/m³ = constant 3. Koelvermogen W of kcal/h = massastroom kg/s 3. Compressor nominaal toerental is constant (ca t/min) 4. Koelvermogen compressor = cilinderinhoud compressor 23

24 Service-compressor Bepalen van de compressor in geval van reparatie Nieuwe compressor uit onderdelenlijst bestellen Alternatief voor profs: Voorhanden reservecompressoren op hun bruikbaarheid testen. 24

25 Service-compressor Bruikbaarheid van service-compressoren: 1. Compressor moet geschikt zijn voor het voorhanden koelmiddel. (Veiligheidsvereisten bv. ingekapselde Klixon voor R600a-toestellen en geschikte olie bv. esterolie voor 134atoestellen.) 2. Afmetingen en aansluitmogelijkheden van de compressor. (Elektrische aansluiting, buisaansluitingen en druipschaal.) 3. Bepaling van het benodigde koelvermogen. (Gegevens uit de gegevensbladen. Op vergelijkbaarheid letten!) 4. Alternatief bij punt 3 - benaderende bepaling van het koelvermogen via de cilinderinhoud van de compressor. (Cilinderinhoud reservecompressor moet ongeveer overeenkomen met de cilinderinhoud van de originele compressor.) 25

26 Gegevensbladen 26

27 Gegevensbladen GL45AA 27

28 Gegevensbladen 28

29 Omrekeningen Vermogen P - in W of J/s of Nm/s 1 J/s = 1 W = 1 Nm/s. Warmvermogen Q - in W - kcal/h - Btu/h 1kcal/h = 1,16 W = 4,19 kj/h= 3,97 Btu/h 1 W= 0,86 kcal/h = 3,6 kj/h = 0,239Btu/h 1 kj/h = 0,239 kcal/h = 0,278 W Warmtehoeveelheid Q - in J of kcal 1 kcal = 4,19 kj 1 kj = 0,239 kcal 29

30 Type codes Aspera BP 1058 A BP 1058 Y BP 1058 Z BP 1111 A BP 1111 Y BP 1111 Z Serie Eerste cijfer duidt aantal van de aan de beide laatste cijfers toe te voegen nullen aan. Het resultaat toont het koelvermogen volgens ASHRAE. (kcal/h bij -23,5 C verdampertemperatuur) Koelmiddel A=R12 Y=R600a Z=R134a Voorbeeld BP 1111 Y 110 kcal/h R600 BP 1058 Z 58 kcal/h R134a ASHRAE x 0,75 = ca...kcal/h Cecomaf 30

31 Type codes Danfoss TL 4 K TL S 4 K TL X 4 K TL Y 4 K NL 10 K NLE 9 K NL Y 9 K TL V 7 K Serie Optioneel: geen vermelding = standaard S = semi-directe aanzuiging E = energiezuinig X,X = high energiezuinig V = variabel toerental Cil.-inh. in cm³ Koelmiddel A = R12 B = R12 G = R134a F = R134a K = R600a 31

32 Type codes Embraco F G S 70 C A F G S 70 C A F G S 70 C A E M U 32 C L P E M U 32 C L P E M U 32 C L P Type x 10 = koelvermogen in Btu/h gemeten bij 60 Hz Koelmiddel C = R600a H = R134a Omrekening: x 2,15 = ca. koelvermogen in kcal/h 32

33 Type codes ZEM G Q T 45 A A G Q T 45 A A G Q T 45 A A H L 45 A A G L 45 A A G L 12 A A Koelmiddel G = R134a O = R134a H = R600a Serie Efficiëntie M = standaard Y = gemiddeld T = hoog Cil.-inh. 10 tot 9,9 cm³ 45 = 4,5 cm³ meer dan 10 cm³ 12 = 12cm³ 33

34 Documentatie Indien de typebenaming van de compressor geen bepaling toelaat, moet altijd worden teruggegrepen naar de technische documentatie. Bijvoorbeeld: TDS gegevensbladen van de fabrikant. Koelmiddel G = R134a O = R134a K = R600a 34