introduktion

kylaggregat är en nyckelkomponent i luftkonditioneringssystem för stora byggnader. De producerar kallt vatten för att avlägsna värme från luften i byggnaden. De ger också kylning för processbelastningar som filserverrum och stor medicinsk bildutrustning. Som med andra typer av luftkonditioneringssystem extraherar de flesta kylaggregat värme från vatten genom att mekaniskt komprimera ett köldmedium.

kylaggregat är komplexa maskiner som är dyra att köpa och driva., Ett förebyggande och prediktivt underhållsprogram är det bästa skyddet för denna värdefulla tillgång.

Läs mer om att upprätta en bästa praxis O&m-Program.

kylaggregat använder ofta mer energi än någon annan utrustning i stora byggnader. Att upprätthålla dem väl och driva dem smart kan ge betydande energibesparingar.,

typer av kylaggregat

mekanisk kompression

under kompressionscykeln passerar köldmediet genom fyra huvudkomponenter i kylaggregatet: förångaren, kompressorn, kondensorn och en flödesmätningsanordning, såsom en expansionsventil. Förångaren är systemets lågtemperatursida (kylning) och kondensorn är systemets högtemperatursida (värmeavstötning).,

mekaniska Kompressorkylare

mekaniska kompressionskylare klassificeras efter kompressortyp: fram-och återgående, roterande skruv, centrifugal och friktionslös centrifugal.

fram och återgående: liknar en bilmotor med flera kolvar, en vevaxel vrids av en elektrisk motor, kolvarna komprimerar gasen och värmer den i processen. Den heta gasen släpps ut till kondensorn istället för att utmattas ut en avgasrör., Kolvarna har inlopps-och avgasventiler som kan öppnas på begäran för att kolven ska gå tomgång, vilket minskar kylaggregatets kapacitet när efterfrågan på kylt vatten minskar. Denna lossning gör det möjligt för en enda kompressor att ge en rad kapaciteter för att bättre matcha systembelastningen. Detta är effektivare än att använda en het gas bypass för att ge samma kapacitetsvariation med alla kolvar som arbetar. Vissa enheter använder båda metoderna, lossar kolvar till ett minimum antal och använder sedan hot-gas bypass för att ytterligare minska kapaciteten stabilt. Kapaciteten varierar från 20 till 125 ton.,

vridskruv: skruven eller spiralkompressorn har två parningsheliskt räfflade rotorer i ett stationärt hölje. När de spiralformade rotorerna roterar komprimeras gasen genom direkt volymminskning mellan de två rotorerna. Kapacitet styrs av en glidande inloppsventil eller variabel hastighet köra (VSD) på motorn. Kapaciteten varierar från 20 till 450 ton.

Centrifugal: centrifugalkompressorn fungerar ungefär som en centrifugalvattenpump, med ett pumphjul som komprimerar köldmediet., Centrifugalkylare ger hög kylkapacitet med en kompakt design. De kan utrustas med både inloppsskenor och varvtalsreglage för att reglera kontrollen av kylvattenkapaciteten. Kapaciteten är 150 ton och uppåt.

friktionslös Centrifugal: denna mycket energieffektiva design använder magnetisk lagerteknik. Kompressorn kräver inget smörjmedel och har en variabel hastighet likströmsmotor med direktdrift för centrifugalkompressorn. Kapaciteten varierar från 60 till 300 ton.,

absorptionskylare

absorptionskylare använder en värmekälla som naturgas eller distriktsånga för att skapa en kylcykel som inte använder mekanisk kompression. Eftersom det finns få absorptionsmaskiner i nordvästra USA täcker detta dokument endast mekaniska kompressionskylare. Du kan lära dig mer om absorptionskylare på Energy Solutions Center.

viktiga komponenter i mekaniska Kompressionskylare

kylaggregat producerar kylt vatten i förångaren där kallt köldmedium strömmar över förångarrörsbunten., Kylmediet avdunstar (ändras till ånga) eftersom värmen överförs från vattnet till kylmediet. Kylvattnet pumpas sedan via kylvattendistributionssystemet till byggnadens luftbehandlingsaggregat.

Läs mer om drift och underhåll av VVS-vattendistributionssystem.

Läs mer om drift och underhåll av Luftdistributionssystem.

det kylda vattnet passerar genom spolar i lufthanteraren för att avlägsna värme från luften som används för att tillföra utrymmen i hela byggnaden., Det varma vattnet (värmt av den värme som överförs från byggnaden ventilationsluft) återgår till förångaren och cykeln börjar om.

kompressor

förångat köldmedium lämnar förångaren och reser till kompressorn där den är mekaniskt komprimerad och ändras till en högtrycksånga med hög temperatur. Efter att ha lämnat kompressorn kommer köldmediet in i kylaggregatets kondensorsida.

kondensor

inuti kondensorn strömmar varmt köldmedium runt rören som innehåller kondensorslingans vatten., Värmeöverföringarna till vattnet, vilket gör att kylmediet kondenserar till flytande form. Kondensorvattnet pumpas från kondensorbunten till kyltornet där värme överförs från vattnet till atmosfären. Det flytande kylmediet färdas sedan till expansionsventilen.

Läs mer om drift och underhåll av kyltorn.

expansionsventil

köldmediet strömmar in i förångaren genom expansionsventilen eller mätanordningen. Denna ventil styr kylhastigheten., En gång genom ventilen expanderar kylmediet till ett lägre tryck och en mycket lägre temperatur. Det strömmar runt förångarrören, absorberar värmen från det kylda vattnet som returnerats från lufthanterarna och slutför kylcykeln.

kontroller

nyare kylaggregat styrs av sofistikerade mikroprocessorer ombord. Kylaggregatets styrsystem inkluderar säkerhets-och driftskontroller. Om utrustningen inte fungerar, stänger säkerhetsreglaget ned kylaggregatet för att förhindra allvarliga skador på maskinen., Manöverorgan tillåter justeringar av vissa kylaggregatets driftsparametrar. För att bättre övervaka kylaggregatets prestanda bör kylaggregatets styrsystem kommunicera med anläggningens direkta digitala styrning (DDC).

säkerhetsproblem

kylaggregat är vanligtvis placerade i en mekanisk utrustning rum. Varje typ av köldmedium som används i en kylaggregat kompressor har särskilda säkerhetskrav för läckagedetektering och nödventilation. Kontakta din lokala mekaniska kod eller den internationella mekaniska koden för detaljer.,

EPA har antagit regler om användning och hantering av köldmedier för att följa lagen om ren luft från 1990. All personal som arbetar med köldmedier som omfattas av denna lag måste vara vederbörligen licensierad.

bästa praxis för effektiv drift

följande bästa metoder kommer att förbättra kylaggregatets prestanda och minska driftskostnaderna:

använd flera kylaggregat för toppeffektivitet: anläggningar med två eller flera kylaggregat kan spara energi genom att matcha bygglasterna till den mest effektiva kombinationen av en eller flera kylaggregat., I allmänhet bör den mest effektiva kylaren först användas.

höj kylvattentemperaturen: en ökning av temperaturen på det kylda vatten som levereras till byggnadens lufthanterare kommer att förbättra effektiviteten. Upprätta ett schema för återställning av kylvatten. Ett återställningsschema kan vanligtvis justera kylvattnets temperatur när utomhustemperaturen ändras. På en centrifugalkylare minskar temperaturen på kylvattenförsörjningen med 2-3°F kylaggregatets energianvändning 3-5%.,

minska kondensatorns vattentemperatur: minska temperaturen på vattnet som återvänder från kyltornet till kylaggregatets kondensor med 2-3 ° F kommer att minska kylaggregatets energianvändning 2-3%. Temperaturbörvärdet för det vatten som lämnar kyltornet bör vara så lågt som kylmaskinstillverkaren tillåter att vatten kommer in i kondensorn.

rensa luft från köldmedium: luft instängd i köldmedieslingan ökar trycket vid kompressorurladdningen. Detta ökar det arbete som krävs från kompressorn. Nyare kylaggregat har automatiska luftrenare som har run-time meter., Daglig eller veckovis spårning av körtid kommer att visa om en läcka har utvecklats som tillåter luft att komma in i systemet.

optimera frikylning: om ditt system har en kylaggregat bypass och värmeväxlare, känd som en vatten sida economizer, bör den användas för att betjäna processbelastningar under vintersäsongen. Vattensidan economizer producerar kylt vatten utan att köra kylaren. Kondensor vatten cirkulerar genom kyltornet för att avvisa värme, och sedan går till en värmeväxlare (förbi kylaggregatet) där vattnet kyls tillräckligt för att möta kylbelastningen.,

verifiera prestanda för hot-gas bypass och unloader: dessa finns oftast på fram-och återgående kompressorer för att kontrollera kapaciteten. Se till att de fungerar korrekt.

upprätthålla köldmedienivå: för att upprätthålla en kylares effektivitet, kontrollera köldmediets siktglas och överhettnings-och underkylningstemperaturavläsningar, och jämföra dem med tillverkarens krav. Både låga och höga köldmedieförhållanden kan detekteras på detta sätt. Antingen tillstånd minskar en kylaggregatets kapacitet och effektivitet.,

behåll en daglig logg: Chiller o & M bästa praxis börjar med att upprätthålla en daglig temperaturlogg, vätskenivåer, tryck, flödeshastigheter och motorstyrka. Sammantaget tjänar dessa avläsningar som en värdefull baslinjereferens för att använda systemet och felsökningsproblem. Många nyare kylaggregat sparar automatiskt loggar av dessa mätningar i sitt inbyggda styrsystem, vilket kanske kan kommunicera direkt med DDC. Nedan följer ett exempel på en daglig logg som kan anpassas för användning med din kylare.,

ladda ner denna tabell som ett Word-dokument

bästa praxis för underhåll

jämfört med ett större kylaggregatfel är ett bra förebyggande och förebyggande underhållsprogram en mindre kostnad. Genomförandet av en underhållsplan för bästa praxis kommer att spara pengar under kylaggregatets livslängd och säkerställa längre kylaggregatets livslängd. För mer information om detta ämne gå till Best Practice O&M-Programmet.

Substandard operativ praxis går ofta obemärkt och blir den accepterade normen. Utbildningspersonal i både underhåll och drift är det bästa förebyggandet., Många kylaggregat tillverkare erbjuder utbildning för att bygga operativa ingenjörer i drift och underhålla sina kylaggregat.

för att effektivt upprätthålla kylaggregat, måste du 1) föra kylaggregatet till toppeffektivitet, och 2) upprätthålla den toppeffektiviteten. Det finns några grundläggande steg som anläggningar proffs kan vidta för att se till att deras kylaggregat underhålls på rätt sätt. Nedan följer några av de viktigaste metoderna.

minska skalan eller nedsmutsningen

fel på värmeväxlarrören är kostsamt och störande., Förångare-och kondensorrörsbuntarna samlar mineral-och slamavlagringar från vattnet. Skala uppbyggnad främjar korrosion som kan leda till fel på rörväggen. Scale buildup isolerar också rören i värmeväxlaren vilket minskar kylaggregatets effektivitet. Det finns två huvudsakliga förebyggande åtgärder:

kontroll av vattenrening: kontroll av vattenreningen av kondensorn-vatten open loop weekly kommer att minska frekvensen av kondensorrörrengöring och möjligheten till ett rörfel.

Läs mer om drift och underhåll av kyltorn.,

kontroll av vattenbehandlingen av kylvattnet stängd slinga varje månad kommer att minska frekvensen av förångare röret rengöring och möjligheten av ett rör misslyckande.

Läs mer om drift och underhåll av VVS-vattendistributionssystem.

inspektion och rengöring av rör: rören i förångaren och kondensorbuntarna ska inspekteras en gång om året, vanligtvis när kylaren tas offline för vinterning., Alternativt, för system som arbetar hela året för att möta processbelastningar, rörskalning och nedsmutsning kan övervakas genom att logga tryckfall över kondensorn och förångare buntar. En ökning av trycket från inloppet till utloppet av 3-4 PSI indikerar en sannolik ökning av skalan eller nedsmutsning som kräver rörengöring.

inspektera för köldmedieläckage

om möjligt, övervaka luftrengöringstimern. Överdriven eller ökad luftrengöringstid kan indikera en köldmedieläcka. Om en luftrengöringsanordning inte är installerad kan bubblor i köldmediets siktglas också indikera köldmedieläckage., Gasanalysatorer kan också användas för att identifiera köldmedieläckage.

tabellen nedan ger en checklista för underhållsuppgifter.

ladda ner tabellen som ett Word-dokument

underhållsschema för kylaggregat

beskrivning underhållsfrekvens
fyll i daglig logg kontrollera alla börvärden för korrekt inställning och funktion. Se till att det inte finns några ovanliga ljud och rumstemperaturen är acceptabel.,D>Stäng av eller sekvens onödiga kylaggregat dagligen
kontrollera inställningar för kylvattenåterställning och funktion kontrollera inställningar för godkänd sekvens av drift i början av varje kylsäsong årligen
kontrollera kylaggregatets låsfunktion börvärde kontrollera inställningar för godkänd sekvens av drift i början av varje kylsäsong årligen
kontrollera kylaggregatets låsfunktion börvärde tr > rengör förångare och kondensorrör anges när tryckfall över pipan (rör bunt) överstiger tillverkarens rekommendationer, men åtminstone årligen., årligen
kontrollera motor ampere lastgräns Motor ampere bör inte överstiga tillverkarens specifikation årligen
Kompressormotor och montering genomföra vibrationsanalys: kontrollera alla anpassningar till specifikationer. Kolla alla sälar. Smörj vid behov. årligen
Kompressoroljesystem utför analys av olja och filter. Byt vid behov. Kontrollera oljepump och tätningar kontrollera oljevärmare och termostat kontrollera alla silar, ventiler etc., årligen
elektriska anslutningar kontrollera alla elektriska anslutningar och terminaler för full kontakt och täthet årligen
kontrollera köldmedium skick Lägg köldmedium om låg. Registrera mängder och ta itu med läckageproblem. årligen
kontrollera för kondensor och förångare rör korrosion och rengör vid behov. indikationer inkluderar: dålig vattenkvalitet, överdriven nedsmutsning och ålder av kylaggregat. Virvelströmsprovning kan göras för att bedöma röret skick., efter behov