Chillers (Português)

Introdução

os Refrigeradores são um componente-chave dos sistemas de ar condicionado para grandes edifícios. Produzem água fria para remover o calor do ar no edifício. Eles também fornecem resfriamento para cargas de processo, tais como salas de servidores de arquivos e grandes equipamentos médicos de imagem. Tal como acontece com outros tipos de sistemas de ar condicionado, a maioria dos refrigeradores extraem calor da água através da compressão mecânica de um refrigerante.os refrigeradores são máquinas complexas que são caras de comprar e operar., Um programa de manutenção preventiva e preditiva é a melhor proteção para este ativo valioso.

Saiba mais sobre o estabelecimento de uma melhor prática o&m programa.os refrigeradores utilizam normalmente mais energia do que qualquer outro equipamento em grandes edifícios. Mantê-los bem e operá-los com inteligência pode produzir economias de energia significativas.,

Tipos de Refrigeradores

Compressão Mecânica

Durante o ciclo de compressão, o refrigerante passa através de quatro principais componentes do refrigerador: evaporador, compressor, condensador, e um fluxo de dispositivo de medição, tais como uma válvula de expansão. O evaporador é o lado de baixa temperatura (Arrefecimento) do sistema e o condensador é o lado de alta temperatura (rejeição do calor) do sistema.,

refrigeradores de compressão mecânicos

refrigeradores de compressão mecânicos são classificados por tipo de compressor: centrifugador alternativo, rotativo, centrífugo e sem fricção.semelhante a um motor de carro com pistões múltiplos, uma cambota é girada por um motor elétrico, os pistões comprimem o gás, aquecendo-o no processo. O gás quente é descarregado para o condensador em vez de ser exausto para fora de um tubo de escape., Os pistões têm válvulas de admissão e escape que podem ser abertas a pedido para permitir que o pistão para ocioso, o que reduz a capacidade de refrigeração como a demanda de água refrigerada é reduzida. Esta descarga permite que um único compressor forneça uma gama de capacidades para melhor corresponder à carga do sistema. Isto é mais eficiente do que usar um bypass de gás quente para fornecer a mesma variação de capacidade com todos os pistões trabalhando. Algumas unidades usam ambos os métodos, descarregando pistões para um número mínimo, em seguida, usando bypass de gás quente para reduzir ainda mais a capacidade de forma estável. As capacidades variam de 20 a 125 toneladas.,rosca Rotativa: o parafuso ou compressor helicoidal tem dois rotores com ranhuras helicoidais de acasalamento numa caixa fixa. À medida que os rotores helicoidais rodam, o gás é comprimido por redução direta do volume entre os dois rotores. A capacidade é controlada por uma válvula de entrada deslizante ou unidade de Velocidade Variável (VSD) no motor. As capacidades variam de 20 a 450 toneladas.

centrífuga: O compressor centrífugo opera muito como uma bomba de água centrífuga, com um impulsor comprimindo o refrigerante., Os refrigeradores centrífugos fornecem alta capacidade de resfriamento com um design compacto. Eles podem ser equipados com hélices de entrada e drives de Velocidade Variável para regular o controle de capacidade de água refrigerada. As capacidades são de 150 toneladas.

Frictionless Centrifugal: This highly energy-efficient design employs magnetic bearing technology. O compressor não requer lubrificante e tem um motor de corrente contínua de Velocidade Variável com acionamento direto para o compressor centrífugo. As capacidades variam de 60 a 300 toneladas.,refrigeradores de absorção

refrigeradores de absorção usam uma fonte de calor como gás natural ou vapor de distrito para criar um ciclo de refrigeração que não usa compressão mecânica. Como existem poucas máquinas de absorção no noroeste dos EUA, este documento cobre apenas refrigeradores de compressão mecânica. Você pode aprender mais sobre refrigeradores de absorção no centro de soluções de energia.componentes-chave dos refrigeradores de compressão mecânica os refrigeradores produzem água refrigerada no evaporador, onde o fluido refrigerante a frio flui sobre o feixe do tubo do evaporador., O refrigerante evapora-se (transforma-se em vapor) à medida que o calor é transferido da água para o refrigerante. A água refrigerada é então bombeada, através do sistema de distribuição de água refrigerada para as unidades de tratamento de ar do edifício.

Saiba mais sobre a operação e manutenção dos sistemas de distribuição de água de HVAC.

Saiba mais sobre a operação e manutenção de Sistemas de distribuição de ar.a água refrigerada passa pelas bobinas do manipulador de ar para remover o calor do ar utilizado para condicionar os espaços em todo o edifício., A água quente (aquecida pelo calor transferido do ar de ventilação do edifício) regressa ao evaporador e o ciclo recomeça.

Compressor

refrigerante vaporizado deixa o evaporador e viaja para o compressor onde ele é mecanicamente comprimido, e é transformado em um vapor de alta pressão, de alta temperatura. Ao sair do compressor, o refrigerante entra no lado condensador do refrigerador.

condensador

no interior do condensador, o fluido refrigerante a quente circula em torno dos tubos que contêm a água do ciclo do condensador., O calor transfere-se para a água, fazendo com que o refrigerante se condense em forma líquida. A água do condensador é bombeada do feixe do condensador para a torre de resfriamento, onde o calor é transferido da água para a atmosfera. O líquido refrigerante então viaja para a válvula de expansão.Saiba mais sobre a operação e manutenção de Torres de resfriamento.válvula de dilatação

o fluido refrigerante entra no evaporador através da válvula de dilatação ou do dispositivo de medição. Esta válvula controla a velocidade de arrefecimento., Uma vez através da válvula, o refrigerante se expande para uma pressão mais baixa e uma temperatura muito mais baixa. Ele flui em torno dos tubos do evaporador, absorvendo o calor da água refrigerada que foi devolvida dos tratadores de ar, completando o ciclo de refrigeração.

controla

os refrigeradores mais recentes são controlados por microprocessadores sofisticados de bordo. Os sistemas de controle de Chiller incluem controles de segurança e operação. Se o equipamento falhar, o controle de segurança desliga o refrigerador para evitar danos graves à máquina., Os controles operacionais permitem ajustes em alguns parâmetros operacionais do refrigerador. Para monitorizar melhor o desempenho do refrigerador, o sistema de controlo do refrigerador deve comunicar com o controlo digital directo da instalação (DDC).os refrigeradores estão tipicamente localizados em salas de equipamento mecânico. Cada tipo de refrigerante utilizado num compressor de refrigerador tem requisitos de segurança específicos para detecção de fugas e ventilação de emergência. Consulte o seu código mecânico local ou o código mecânico internacional para mais detalhes.,

a EPA promulgou regulamentos relativos ao uso e manipulação de refrigerantes para cumprir a Lei de ar limpo de 1990. Todo o pessoal que trabalhe com refrigerantes abrangidos pela presente lei deve ser devidamente licenciado.

melhores práticas para uma operação eficiente

as seguintes melhores práticas irão melhorar o desempenho do refrigerador e reduzir os custos operacionais:

operar vários refrigeradores para a eficiência máxima: as plantas com dois ou mais refrigeradores podem economizar energia combinando as cargas de construção com a combinação mais eficiente de um ou mais refrigeradores., Em geral, o refrigerador mais eficiente deve ser usado primeiro.elevar a temperatura da água refrigerada: um aumento da temperatura da água refrigerada fornecida aos tratadores de ar do edifício melhorará a sua eficiência. Estabelecer um calendário de reset de água refrigerada. Um esquema de reset pode normalmente ajustar a temperatura da água refrigerada à medida que a temperatura do ar exterior muda. Num refrigerador centrífugo, o aumento da temperatura do abastecimento de água refrigerada em 2-3 ° F reduzirá o consumo de energia do refrigerador em 3-5%.,reduzir a temperatura da água do condensador: reduzir a temperatura da água que regressa da torre de arrefecimento ao condensador de refrigerador em 2-3°F reduzirá a utilização de energia do refrigerador em 2-3%. O ponto de regulação da temperatura da água que sai da torre de arrefecimento deve ser tão baixo quanto o fabricante do refrigerador permitirá que a água entre no condensador.ar retido no circuito do refrigerante aumenta a pressão na descarga do compressor. Isto aumenta o trabalho exigido do compressor. Os refrigeradores mais recentes têm purificadores automáticos de ar que têm medidores de tempo de execução., O acompanhamento diário ou semanal do tempo de execução mostrará se se desenvolveu uma fuga que permite que o ar entre no sistema.

Optimize o arrefecimento livre: se o seu sistema tiver um bypass de refrigerador e um permutador de calor, conhecido como economizador do lado da água, deve ser utilizado para servir as cargas de processo durante a época de Inverno. O Economizador do lado da água produz água refrigerada sem correr o refrigerador. A água condensadora circula através da torre de resfriamento para rejeitar o calor, e então vai para um trocador de calor (contornando o refrigerador) onde a água é resfriada o suficiente para atender as cargas de resfriamento.,estes são mais comumente encontrados em compressores alternativos para controlar a capacidade. Certifica-te que funcionam bem.manter o nível do refrigerante: para manter a eficiência do refrigerador, verifique o vidro de visão do refrigerador e as leituras de temperatura sobreaquecimento e sub-refrigeração, e compare-as com as exigências do fabricante. Tanto as condições de baixo nível como de alto nível de refrigerante podem ser detectadas desta forma. Qualquer condição reduz a capacidade e eficiência de um refrigerador.,

manter um log diário: Chiller o & M as melhores práticas começam com a manutenção de um log diário de temperaturas, níveis de fluidos, pressões, caudais e amperagem do motor. Em conjunto, estas leituras servem como uma referência valiosa para o funcionamento do sistema e problemas de solução de problemas. Muitos refrigeradores mais recentes salvam automaticamente registros dessas medidas em seu sistema de controle de bordo, que pode ser capaz de se comunicar diretamente com o DDC. Abaixo está um exemplo de um log diário que pode ser adaptado para uso com o seu chiller.,

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melhores práticas para manutenção

em comparação com uma grande falha do refrigerador, um programa de manutenção preventiva e preditiva som é um custo menor. A implementação de um plano de manutenção de melhores práticas irá poupar dinheiro durante a vida do refrigerador e garantir uma vida mais longa para o refrigerador. Para mais informações sobre este tópico, consulte o programa de Melhores Práticas o&M.as Práticas Operacionais abaixo das normas passam frequentemente despercebidas e tornam-se a norma aceite. A melhor prevenção é a formação de pessoal tanto nas práticas de manutenção como de operação., Muitos fabricantes de refrigeradores oferecem treinamento para a construção de engenheiros operacionais em operação e manutenção de seus refrigeradores.

para manter os refrigeradores eficazes, você deve 1) trazer o refrigerador para a eficiência máxima, e 2) manter essa eficiência máxima. Existem alguns passos básicos que os profissionais de instalações podem tomar para garantir que seus refrigeradores estão sendo mantidos corretamente. Abaixo estão algumas das principais práticas.a falha dos tubos do permutador de calor é dispendiosa e perturbadora., Os feixes do evaporador e do tubo de condensação recolhem depósitos minerais e lamas da água. O acúmulo de escala promove a corrosão que pode levar à falha da parede do tubo. O acúmulo de escala também isola os tubos no trocador de calor, reduzindo a eficiência do refrigerador. Existem duas acções preventivas Principais:

verificar o tratamento de água: verificar o tratamento de água do ciclo aberto de condensação semanal irá reduzir a frequência da limpeza do tubo de condensação e a possibilidade de uma falha do tubo.Saiba mais sobre a operação e manutenção de Torres de resfriamento.,a verificação mensal do tratamento de água do circuito fechado de água refrigerada reduz a frequência da limpeza do tubo de evaporação e a possibilidade de falha do tubo.

Saiba mais sobre a operação e manutenção dos sistemas de distribuição de água de HVAC.tubos de inspecção e limpeza: os tubos do evaporador e os feixes de condensadores devem ser inspeccionados uma vez por ano, normalmente quando o refrigerador está desligado para fins de Inverno., Alternadamente, para sistemas que operam durante todo o ano para atender às cargas de processo, escamação de tubos e incrustação pode ser monitorado através do registro de queda de pressão através dos feixes de condensador e evaporador. Um aumento da pressão da entrada para a saída de 3-4 PSI indica um aumento provável na escala ou incrustação que requer a limpeza do tubo.se possível, monitorize o temporizador de purga de ar. O tempo excessivo ou aumento da purga de ar pode indicar uma fuga de fluido refrigerante. Se não estiver instalado um dispositivo de purga de ar, as bolhas de ar no vidro de visão do fluido refrigerante podem também indicar fugas no fluido refrigerante., Analisadores de gás também podem ser usados para identificar vazamentos de refrigerante.

A tabela abaixo fornece uma lista de verificação para tarefas de manutenção.

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a Agenda de Manutenção para Chillers