14/12/2015. Wegwijs in de koeltechniek voor de niet koeltechnieker. Auteur: Rudy Beulens

Transcriptie

1 Wegwijs in de koeltechniek voor de niet koeltechnieker Auteur: Rudy Beulens 1

2 Wat is koeltechniek Is een verzameling van technische oplossingen Bedoeld om ruimten, goederen of voorwerpen af te koelen Toepassingen 2

3 Compressor Condensor Ontspanner verdamper 4 hoofdcomponenten compressor Is een gaspomp die een koelmedium verpomp van een lage druk naar een hoge druk Hij onderhoud dus de lage druk in de verdamper De hoge druk in de condensor Door deze drukveranderingen krijgen we ook temperatuursveranderingen 3

4 Compressor Bestaat in open uitvoering Semihermetische uitvoering Hermetische uitvoering Open uitvoering 4

5 Semihermetische uitvoering Hermetische compressor 5

6 Condensors Ontspanner 6

7 Verdamper Wat is koeling Is een uitwisseling van energie tussen stoffen die thermisch niet in evenwicht zijn Dit gebeurt steeds van warm naar koud De uitwisseling van warm naar koud is zolang tot stoffen in evenwicht zijn wat hun temperatuur betreft Eigenlijk wordt er warmte onttrokken 7

8 Koelkringloop Bij koelen maakt men gebruik van de toestandsverandering van een stof Deze stof is een koelmedium waarin de moleculaire structuur verandert Deze toestandsverandering is bv het overgaan van vloeistof naar damp of omgekeerd Natuurkundige begrippen faseovergang 8

9 koeltechnische begrippen Persgas Is het gas die de compressor verlaat in gasvormige toestand onder een hogere druk dan de atmosferische druk Dit gas stroomt via leidingen de condensor binnen Natuurkundige begrippen Condenseren Is de faseovergang van gas naar vloeistof In het koelcircuit gebeurd het condenseren in de condensor door een uitwisseling met een medium die kouder is dan onze persgas 9

10 Koeltechnische begrippen Expanderen Is een drukval die veroorzaakt wordt door van een nauwe opening onder hoge druk naar een groter volume te gaan waardoor de druk daalt en daarmee ook de temperatuur daalt Bij deze drukdaling is er geen uitwisseling van warmte Koeltechnische begrippen Verdampen Is een faseovergang van vloeistofmoleculen naar de gasfase Tijdens het verdampen wordt er warmte ontrokken Denk maar aan ether die je op je huid giet, Dit verdampt en voelt daardoor koud aan 10

11 Koeltechnische begrippen Onderkoeling Is de temperatuur verlagen van een vloeistof en dit bij dezelfde heersende druk Onderkoeling Onderkoeling van een koudemiddel is een noodzaak om dampbellen bij de ingang van het ventiel te voorkomen Dampbellen in het koudemiddel verminderen de capaciteit van het expansieventiel Indien er een kijkglas aanwezig is kan men dit daar vaststellen 11

12 Koeltechnische begrippen Oververhitting Is de temperatuur van damp verhogen bij dezelfde heersende druk Oververhitting Is een noodzakelijk kwaad De ov zorgt ervoor dat er geen vloeibaar koelmiddel de compressor binnenkomt Daar de compressor een gaspomp is en dus geen vloeistof kan en mag verpompen Anders bekomt men vloeistofslag 12

13 Koelkringloop Koelproces 13

14 Het log P-H diagram Ook wel Mollier diagram genaamd In het log P-H diagram kan de verloop van een koude proces worden gevolgd Kan de toestand van het koudemiddel in elk punt worden vastgesteld Heeft betrekking op 1Kg koelmiddel Het log P-H diagram Dit diagram bestaat voor alle condenseerbare gassen Op dit diagram zien we de toestand van het gas bij een bepaalde druk en een bepaalde temperatuur 14

15 Het log P-H diagram/h²o Het log P-H diagram Aggregatietoestand Dampgehalte Temperatuur Absolute druk Warmte-inhoud Soortelijke volume van de aangezogen damp Entropie of compressielijn 15

16 Het log P-H diagram We onderscheiden drie zones Zone A: vloeistofgebied Zone B: gebied dampvloeistof of coexistentiegebied Zone C: gasgebied Druk Het log P-H diagram De druk wordt aangegeven in Bar absoluut De waarde wordt gerekend ten opzichte van het vacuüm Is gelijk aan de manometerdruk +1 Absolute druk= relatieve druk

17 Absolute en relatieve druk Het log P-H diagram Temperatuur De lijnen van temperatuur zijn isothermen Ze lopen verticaal in het vloeistofgebied Horizontaal in het gebied van vloeistof en gas Gebogen in gas zone of oververhitting gebied 17

18 Het koudeproces in het log PH Dampgehalte in % Dit is belangrijk voor punt vier in het proces Wie zien tevens hoeveel vloeistof er reeds is verdampt voor de intrede van de verdamper Noemt smoorverlies Het log P-H diagram De warmte-inhoud of enthalpie Geeft het aantal kilojoule warmte per kg koudemiddel Met behulp van de ent alpen is de warmteopname of afgifte tussen twee punten te bepalen Bv: h4=180 kj/kg h1=340 kj/kg De warmteopname in de verdamper is dan 160kJ/kg 18

19 Entropie Het log P-H diagram Geeft de verhouding van de warmte inhoud van koudemiddel ten opzichte van de absolute temperatuur van het koudemiddel aan tijdens de adiabatische compressie Dit is van belang voor het bepalen van eindcompressie temperatuur Het log P-H diagram Het soortelijk volume V Geeft aan hoe groot het volume damp is van 1 kg koudemiddel in dat punt Dit is van belang voor de dimensioneren van diverse componenten en koelleidingen, en het volume dat moet verplaatst worden door de compressor 19

20 Het koudeproces in het log P-H diagram Het log P-H diagram Comprimeren van 1 naar 2 De compressor zuigt het oververhitte gasvormige koudemiddel aan op het niveau van de zuig druk Perst het samen tot persdrukniveau richting condensor 20

21 Het log P-H diagram Condenseren van 2 naar 3 In de condensor wordt het oververhitte gas eerst afgekoeld tot condensatietemperatuur, Gevolgd door de condensatie, Wanneer er aan de ontstane vloeistof nog meer warmte wordt onttrokken, zal er na-koeling optreden Dit alles bij een constante condensatie druk Het log P-H diagram Expanderen van 3 naar 4 Hier wordt de druk verminderd tot dampdruk in het ventiel Het vloeibaar koelmiddel verdampt door de onttrekking van warmte uit de omgeving in de verdamper 21

22 Het log P-H diagram Verdamper van 4 naar 1 Hier verdampt alle vloeistof door het opnemen van warmte uit het te koelen object Na de verdamper wordt het zelfs oververhit(stoom) De druk blijft terug constant Log P-H / R134a P-H R134a 22

23 Test druk van de installatie 1,1 keer de maximale werkdruk, rekening houdend met alle factoren die kunnen optreden Dit volgens de EN378 tabel Ontwerptemperaturen 23

24 Instellen hogedruk pressostaat Op 90% van de gedane test druk of lager Vb.: R134a bij 63 = 17 bar Test druk minimum 18,7 bar Instellen veiligheid pressostaat 17 bar of lager Onderhoud v/d koelinstallatie Op wat letten condensor zuiver houden Verdampers zuiver houden Eventuele filters regelmatig reinigen 24

25 Onderhoud v/d koelinstallatie Door wie Gecertificeerd bedrijf Gecertificeerde koeltechnici Waarom gecertificeerd Europese normen EN 378 en EN303 Vlaamse overheid neemt enkele maatregelen Is bij wet verplicht Om de uitstoot van koelmiddel te beperken 25

26 Gecertificeerd bedrijf Is een bedrijf die door een erkend organisme gekeurd is Dit attest is 24 maanden geldig Wettelijke verplichtingen De eigenaar, uitbater of beheerder van koelinstallaties moet erop toezien dat het bedrijf die werkzaamheden uitvoert aan een installatie gecertificeerd is 26

27 Onderhoud v/d koelinstallatie Gecertificeerde koeltechnici Moeten een attest behalen bekwaamheid in de koeltechniek Attest 5 jaar geldig Attest kan behaald worden in een gecertificeerd examencentrum: Syntrawest Na vijf jaar actualisatie examen 27

28 Categorieën Er worden 4 categorieën uitgereikt, afhankelijk van de uit te voeren werkzaamheden van de technieker die aan koelinstallaties werkt met ozonafbrekende stoffen en/of gefluoreerde broeikasgassen Categorie I Deze personen mogen alle werkzaamheden uitvoeren aan alle koelinstallaties, ongeacht de koelmiddelinhoud 28

29 Categorie II Deze personen mogen koelinstallaties installeren, onderhouden of reviseren en ozonafbrekende stoffen of gefluoreerde broeikasgassen terugwinnen als het gaat om installaties van minder dan equivalent 5ton CO² uitstoot nominale koelmiddelinhoud. Bij hermetisch gesloten systeem mag de inhoud 6 kg bedragen. Lekdichtheidscontroles mogen worden uitgevoerd op alle installaties, mits deze niet worden geopend. Categorie III Deze personen mogen enkel koelmiddel terugwinnen uit installaties met een nominale koelmiddelinhoud van niet meer dan 5 ton equivalent CO² Bij hermetisch afgesloten systemen mag de nominale koelmiddelinhoud 6 kg bedragen 29

30 Categorie IV Deze personen mogen de wettelijke voorgeschreven lekdichtheidcontroles uitvoeren op voorwaarde dat daarbij het koelmiddelcircuit niet wordt geopend Hoeveelheid koelmiddel in ton CO²-eq 30

31 Vraagstelling 31