Varning - lång text!!! - dessutom editerad då det givetvis fanns några fel i första inskickningen
OK, börja från början med coolpacks log(p),h-diagram
Om vi börja med T1 (-4 grader C) så är det temperaturen på sugledningen strax innan kompressorn (mät en kort bit innan kompressorn så att värmen som leds i röret från kompressorn inte stör mätningen)
T2 är temperaturen ut från kompressorn (66.5 grader C) - den varmaste röret och är den temperaturen gasen får efter kompressionen plus en del förlustvärme som kompressorn bildar i sin drift
Sträckan T2 till T3 beskriver tryckfallet i rören i hetgasen och är då kopplad till undre raden i 'F' (se nedan) cycle spec.
Om man har en separat hetgasvärmeväxlare för att ta rätt på högkvalitatviv värme för tex. duschvatten så kan man använda sträckan mellan T3 till vertikala kanten där kondensation börjar för högre värme än vad som ges av själva kondenseringen. för att se hur mycket värme som kan tas ut ur hetgasvärmeväxlare så går man till 'cyle spec' och därefter 'Auxiliary' i andra stycket så får man en beräkning hur mycket hetvatten man kan få ut vid olika önskade temperaturer över kondenstemperaturer - dvs. den som inte tycker att man kan ta mer än en ordentlig dusch innan varmvattnet tar slut per dygn kan få en ide på hur mycket varmvatten som egentligen produceras av själva VP:n...
Sträckan T3 - T4 är avkylningen av hetgasen (om det inte till en del är avkylt innan med hetgasvärmeväxlaren) samt kondenseringen Tc och T4 är då temperaturen på utloppet på kondensorn efter fullkondensering (dvs. utan bubblor i kondensatet) plus eventuell underkylning - i detta exempel har jag satt underkylningen till 0 vilket innebär att om kondenstemperaturen är på 35 grader (dew) så måste det kylas till +29.3 grader innan det är fullkondenserar med R407C - kan man inte erbjuda denna temperaturgradient efter rörlängden på olika sätt med smart rördragning där den kallaste delen möter den kallaste vattnet/luften etc., så kan man få bubbelfri kondensat genom att hålla kompressortrycket högre - men det är dyrt då det sänke COP rejält då högre tryck kostar mer kompressorarbete.
T4 till T5 beskriver eventuella avkylningen i en suggasvärmeväxlare med kondensatet - för köldmedie med hög specifik värme och låg förångningsvärme så är det avgörande för effektiviteten att kondensatet är så kall som möjligt innan den når expansionsventilen. I exemplet satt till 0
T5 - T6 är processen som sker i expansionsventilen och det är därför det är så intressant med temperaturen före och efter expansionsventilen - här också viktigt att mäta en viss distans ifrån så att värmeledningen i rören inte påverkar temperaturmätningen - värdet X6 är det som benämns kvalitet på köldmediet, dvs. hur mycket av kondensatet kokade upp sig när den kylde sig från +29.3 grader strax innan expansionsventilen till -14.9 grader precis efter expansionsventilen - här nämns 0.27 - dvs. 27% av kondensatets massa kokade upp och den delen som kokade bidrar inte med någon värmehämtning från evaporatorn - ju mindre som är kvar efter expansion - ju mer av kompressorns arbete har gått till ingen nytta mer än att just leka elvärmeelement. För köldmedie som HFO1234yf utan suggasvärmeväxlare så kan det vara 60% som kokar upp...
Det är på just den här punkten som det är intressant att mäta temperaturen före och efter expansionsventilen om man skall få en hum om suggastrycket om man inte kan mäta sugtrycket med en manometer - åter igen X6 säger inte något om temperaturen i diagrammet, men om man trycker på knappen 'state point' i vänsterkant så får man upp en tabell
Där X6 mot position 6 och den säger -14.9 grader C - dvs. skulle man mäta mycket kort sträcka efter expansionsventilen så skulle man mäta -14.9 grader C om evaporatortemperaturen i det stora var satt -10 grader och i samma tabell så kan man då se att trycket är 317.8 kPa absoluttryck eller om man hade manometer så skulle den visa ca 217.8 kPa övertryck på sugsidan. Varför man också vill mäta temperaturen innan expansionsventilen är för att veta hur stor andel av kondensatet som kokar upp och inte är lägre aktiv i värmeupptagander samt att kokpunkten förändras en smula för köldmedier som R407C vid samma sugtryck beroende på hur mycket som kokar upp.
Eftersom det R407C är en gas med 'glide' så kokar dom olika beståndsdelarna upp i olika takt och vid -10 grader så kokar den sista flytande resten av R407C till gas vid just -10 grader C - i exemplet har jag ingen överhettning men i praktiken vill man ha någon grads överhettning. Och det är här den termiska expansionsventilen kommer in då den har en bulb som mäter tempen på utgången av evaporatorn och ventilen är då ställd så att om utgången av expansionsventilen är -14.9 grader C och bulben -9 grader så öppnar den upp ventilen för mer kondensat - men när utgången från evaporatorn börja närma sig -10 grader då den flytande gasen närmar sig utgången så stryper den flödet så att den hela tiden håller 5.9 grader K diff mellan bulben och expansionsventilen och den vägen ser till att all R407C kokar upp innan den når sugledningen från evaporatorn med 1 grad överhettning.
Nu i exemplet ovan har jag bara 0 grader överhettning så vi kör med noll marginal, så om vi går tillbaka till log(p),h-diagram genom att klicka på 'home' så är punkten T7 temperaturen på gasen som går ut från evaporatorn och sträckan mellan T7 och T8 är skadlig överhettning av suggasen i transporten[1] mellan evaporator och kompressor. Mellan T8 och T1 (helt felplacerat i diagrammet enligt min mening - skall vara direkt efter evaporatorn) så kan man ha en suggasvärmeväxlare med kondensatet (dvs. mot T4 - T5 tidigare) och från denna om den används, går suggasen vidare mot kompressorn och T1 och kylcirkeln är fullbordad
Om man trycker på 'cycle spec' så kommer man till inmatningsarket
Och med neongröna bokstäver som referens så gäller följande:
A:
Aktiva temperaturer på evaporator och kondensor samt dess överhettning och underkylning, detta är en orsak till att man måste mäta runt i sin VP med termometer på olika punkter, när det gäller evaporatortemperatur så är det _inte_ samma sak som temperaturen precis efter expansionsventilen om man har köldmedie med glide som R407C utan är något man får saxa fram med hjälp av kondensattemperatur före expansionsventilen, temperatur precis efter expansionsventilen och putta in dessa data enligt tidigare stycke så att man vet om den aktiva temperaturen är 4 eller 5 grader varmare än temperaturen man mätte precis efter expansionsventilen och den vägen sedan slå upp trycket. kan man mäta sugtrycket med manometer så är det förstås enklare. Att lista ut kondensationstemperaturen är svårare om man inte kan tryckmäta, speciellt när man har R407C utan här får man mäta på flera ställen i kondensorn då 1/3 av ytan går åt att kyla överhettningen av hetgasen, mitten till själva kondenseringen och sista rörlängderna underkyler man vätskan - är det kondensor i vattenberedare så är det ännu svårare. Dock har man synglas och mäter temperaturen på tittglaset när det precis är några bubblor farande fortfarande så har du tryck/temperatur för motsvarande R407C 'bubble' just då...
B:
Här är effektnivåer och det finns 4 val, kylkapacitet, värmekapacitet, sugvolym suggas per timme och massa köldmedie per timme.
C:
Den svåraste och osäkraste faktorn då det aldrig står något om detta i pappren eller kompressorns datablad - där finns två val, det ena är isentropisk verkningsgrad och den andra är inmatad effekt. Isentropisk verkningsgrad säger kort sagt hur mycket av inmatad effekt används för kylprocessen - då resten som motorns koppar och järnförluster, friktionsförluster i lager och oljor, strömningsförluster i kompressorn, läckage mm. ger bara extra uppvärmning och hetare hetgas. Coolpack har 0.7 som default men detta värde gäller bara tämligen stora kompressorer i många kW till MW-klass. i VP-sammanhang så får man räkna kring 0.6 - kanske 0.65 för stora VP - jag behöver knappast säga att den har _mycket_ stor inverkan på systemets COP - man kan få fram en uppskattad COP genom att mäta in värdena runt omkring då detta fungerar lite som en excel-ark att mata man in ett värde så kanske andra värden ändrar sig och man kan saxa sig allt närmare ett troligt värde.
D:
Här också gissningslek - dvs. hur mycket värme avger kompressorn till sin omgivning - Har stor betydelse på vilken hetgastemperatur man får då om kompressorn är värmeisolerad så är höjd hetgastemperaturen den enda vägen kompressorn kan göra sig av värmen från sina förluster. finns också alternativet hur många Watt man förlorar i värme men också i form av faktisk uppmätt hetgastemperatur (förstås då beroende av punkt-C och isentropisk verkninsgrad - ja allt hänger egentligen ihop mer eller mindre...)
E: Den skadliga uppvärmningen av suggasen mellan evaporatorn/suggasvärmeväxlaren och sugsidan på kompressorn - den kostar bara elström och värmer hetgasen extra mycket utan att tillföra kylkretsen en skvatt.
F: tryckförluster i rör om man tex. har hög strömmningshastighet eller lyfthöjd på vätska eller gas - denna uttrycks som differenstemperatur, så vet man att man tappar 0.1 Bar för att man lyfte köldmediet 1 meter i höjd så får man titta i köldmediets tryck-temperaturtabell hur mycket denna tryckändring påverkar i förångningstemperatur då denna tryckskillnad motsvarar i temperaturhöjning eller temperatursänkning i kondensor/evaporatorn - Att skicka köldmedie flera meter upp till en evaporator med lite högre kompressortryck är själva verket en ganska dyr 'cirkulationspump' då det motsvarar kanske någon grad högre temperaturskillnad mellan evaporator och kondensor i verkan än vad som motiveras i faktiska temperaturer...
G:
Suggasvärmeväxlare med kondensatet, om man tänker labba med detta så skall man komma ihåg att alla köldmedier passar inte för detta, en del ger väldigt liten förbättring (som R12, R22) andra straffas av det (ammoniak) medans gaser med hög specifik värme som propan/isobuten - framförallt HFO1234yf (finns inte i coolpack...) kan vinna mer eller mindre på detta med bättre COP.
Straffet för detta är förstås högre hetgastemperatur - men å andra sidan så tål propan mfl. betydligt mer värme utan att det hettas så mycket samt gaser som propan, isobutan och framförallt HFO1234yf behöver ha förvärmning för att inte kondensera gas under kompression och spä ut oljan i kompressorn innerytor med högre slitage som följd. värdet 0.3 som är default om man aktivera säger hur mycket värme som flyttas mellan T4-T5 och T7-T8 tidigare nämnt och man får avpassa så att hetgasen inte blir för varm (dvs. inte över 110 grader C) om man har hyffsat koll på resten av parametrarna, vilket sällan innebär 100% överföring utan snarare 30 - 50% överföring - om man sedan tittar i LOG(p),H-diagrammet med suggasvärmeväxlare med hetgasen så ser man att det är ansenliga värmebelopp som flyttas mellan T4-T5 och T7-T8, kan tom. vara mer än energiförbrukningen i kompressorn... och denna värmeväxling höjer COP-värdet med rätt sorts köldmedie (bla. propan så att den överstiger R134a i teoretisk COP)
H:
ganska självklart - val av köldmedie - tyvärr har den inte alla sorter som är aktuella idag som HFO1234yf, DME eller möjlighet att blanda köldmedie själva som propan/butangasblandningar eller propylen och etan-gasblandning som prov för ersättning av R410A etc.
I: (nere vid COP)
COP som anges här är _alltid_ kyl-COP - så räknar man på VP så skall man ta detta värde + 1 för att få fram värme-COP
OK - detta blev väldigt lång text och för att lära sig coolpack så måste man helt enkelt labba lite, kanske med lite uppmätta temperaturer (och tryck om man har möjlighet) från sin egen anläggning - en elmätare är heller inte dumt att ha för att veta hur mycket effekt man trycker in i systemet (kompressorn), och lite kunskaper som slagvolym och varvtal på kompressorn etc.
[1] Är den sk. skadlig uppvärmning som inte bidrar till kylprocessen (suggasvärmeväxlare bidrar till kylprocessen då genom att kyla kondensatet så får man mer flytande kondensat efter expansionen kvar i evaporatorn och kan ta upp värme) utan den uppvärmning gör att gasen minskar i densitet (flera arbetsamma kolvslag för samma massa köldmedie) och höjer suggastemperaturen i onödan.
gäster: 932
dolda: 0
användare: 5
