Hoppas inte för mycket på mig
, till skillnad från er som skruvar dagligmässigt och ser verkan av det ganska direkt så är mina funderingar av mer teoretiskt art (jag är ju inte kylnisse så jag får ju inte slabba med HCF-gaser...) och alltid förenklad modell då faktiskt geometri och topologi på en aktuell maskin kan ha stor inverkan på den slutliga resultatet. Det handlar om hur det strömmar i rören med turbulens, vad oljan i köldmediet påverkar i värmeöverföringen mot väggen i värmeväxlaren - hur mycket värmeväxlaren i sig leder runt värme från dess varma utloppsida till dess kallare ingångssidan, vilket kan vara betydande faktor på en kompakt plattvärmeväxlare om man vill ha hetvatten för tappvatten från hetgasen mm.
jag tror det bästa optimering görs redan med flödesmätning och temperaturmätning och energiförbrukningsmätning och sedan skruvar man på brineflödena tills man når ett minimum av energiförbrukning för aktuella värmemängden vid en viss temperatur.
Men lite teori är ändå bra att ha i bakhuvudet när man försöker begripa på vad som händer i ställen som det inte går att titta efter i och även i optimeringsfunderingar.
Det är den sk. 'glide' som stökar till i R407C räknemässigt iom. att det är ca 5.5 grader K mellan 'bubble' och 'dew' och då har geometrin på värmeväxlaren mer inverkan på resultatet än med tex. R290 och R410A som kondenserar vid en enda temperatur (nåja R410A har ca 0.2 grader K i 'glide') och gasen rusar till kallaste punkten den ser i kondensorslingan och kondenserar just där om det inte redan är fyllt med flytande kondensat.
Jag antar att det är motströmskondensorer som används för att tillgodogöra sig hetgasen som extravärme på vattnet, alternativt att man sätter in en hetgasvärmeväxlare före för att försäkra sig om den värmen för tappvarmvattnet så att den inte sprids ogynnsamt i plattvärmeväxlaren med dess termisk ledning med lägre temperatur på utvattnet som resultat (lägre kvaliten på värmen).
Hetgasen är ju redan 'betald' högkvalitetsvärme från kompressorns eldrift så den gäller det att vara rädd om när det går.
När man 'tätar' systemet som jag förstått så gäller det i en R407C-maskin att hitta optimal punkt där man tillåter 5.5 grader K gradient på så stor yta som möjligt i kondensorn med hetgasen in på samma sida som varmvattnet kommer ut och kondensatet ut på andra sidan där kallvattnet rinner in. och där varje del av värmeväxlaren kanske har ca 1.5 - 2 grader (eller helst lägre) temperaturfall i väggen mellan gasdelen som kondenserar och vattendelen som värms, ju större aktiv yta för en viss effekt och därmed lägre temperaturdiff mellan köldmediet och vattnet - desto bättre och det är detta som man man bör försöka få till när man tätar till.
Med andra ord bör den användbara hetgasvärmen tas bort innan den går in i värmeväxlaren med separat värmeväxlare innan för tappvarmvattnet eller att den värmeöverföringsdelen som tar bort överhettningen av hetgasen tar så liten som möjligt av värmeväxlarens totala, ofta snålt tilltagna yta (tillverkaroptimerat...).
När man mäter utifrån med tex. gastrycket på kompressorsidan så är det två, faktiskt tre saker som stökar till när man försöker räkna på detta - det ena att gasen som går in i kondensorn faktiskt är överhettad och bidrar med värme som inte har något med kondenseringsvärmen att göra, det andra att mäta rätt på en gasblandning med 'glide' där den faktiska uppmätta kondenseringstrycket kan var något högre än köldmediets 'bubble' punkt pga. tryckfall från hetgasingången med bubblor och strömmningsförluster till punkten nära värmeväxlarens utgång där sista bubblorna av köldmediets gas precis kollapsat, där kanske man tom. skall mäta trycket före och efter kondensorn för att få uppfattning vad dessa förluster ger - en mätbar tryckfall på 0.25 bar mellan in och utgång på köldmediesidan (motsvarar också en köldmediestigning i rör av ca 2 meter höjd) motsvarar att värmeöverföringsmotståndet till vattnet i värmeväxlaren ökar med ca 0.5 grader K i temperaturdiff ex. - den tredje saken som kan vara hemskt störande både mätmässigt och effektiviteten är om systemet har okondenserbara gaser i sig som luft - det kostar mycket effektivitetsmässigt även vid ganska små mängder då det minskar effektiviteten i kondensorn (är i vägen helt enkelt då köldmediegas som skall diffundera ut ur luft och kondenseras mot kall yta går mycket långsammare än med ren gas), mätfel då det ger högre systemtryck än vad som motsvarande kondenseringstrycket vilket medför att man räknar fel, att kompressorn arbetar hårdare och ger hetare hetgas ut - både verkningsgrad och förväntad livslängd minskar då det går onödigt hett [1].
Den här 5.5 graders K gradienten mellan in och utgång med R407C får man vare sig man vill eller inte efter ett tags drift eftersom gasen rusar till för exakt sin blandningsförhållande passande kallaste punkt och medans den rusar fram i rören/gångarna så fälls dom gasdelarna med högst kokpunkt ut först (mest R134a) till vätska medans sista gasrika R125 och R32 gasblandningen nära utgången löser sig först då i den R134a-rika lösningen i slutet och kallaste delen av kondensorsträckan.
Gas respektive vätskeproportionerna på R407C vid 55 grader C ser ut följande
Dew Point:
vätska 16.6% R32, 20.0% R125, 63.4% R134a
gasdelen 23.0% R32, 25.0% R125, 52.0% R134a
Bubble Point:
vätska 23.0% R32, 25.0% R125, 52.0% R134a
gasdelen 29.8% R32, 29.5% R125, 40.7% R134a
alla delar räknat på viktprocent
Detta betyder inte att det är bara en gaskomponent som kondenserar i taget utan alla gör det samtidigt men olika proportioner och beroende på gasblandningen resp. flytande delens blandningsförhållande samt aktuell temperatur/tryck - en balansförhållande helt enkelt.
En R407C-anläggning med viss kompressortryck så innebär det att det är ca 5.5 grader skillnad från punkten där kondensorn börja vätas på dess inloppyta tills den sista bubblan försvinner i kondensatet i närheten av kondensorns utgång och räknar man med 2 grader temperaturfall genom väggen mellan köldmediet och vattnet i aktiva delen av värmeväxlaren så handlar det om 7.5 grader temperaturskillnad mellan ingående kallvattnets temperatur där sista bubblan på kondensatet försvinner och gastemperaturen i punkten där R407C börjar att kondensera (medans på en R290 eller R410A-anläggning så är det ca 2 grader skillnad då det kondenserar över hela rörlängden på en gång och vid samma temperatur i vart fall på köldmediesidan i kondensorn) .
Dvs. är trycket motsvarande 23.4 Bar så bör man få ut 53 grader varmt vatten (exklusive hetgasvärmebidraget som också värmer) vid 48 grader C vattenimatning. Öser man på mera med 48-gradig vatten och ut-temperaturen blir lägre så kommer gasen fortfarande att kondensera med 5.5 grader differens mellan början och slutet i sin kondenseringsfas med skillnaden att det gör på en mindre sträcka i kondensorn och högre effektöverföring per cm^2 (och större sträcka används för underkylningen av hetgas resp. kondensatet istället) och där stockningen av flytande kondensat som är i vägen för dito gasformig i olika blandningsförhållande gör att temperaturskillnaden mellan köldmediet och vattnet blir högre och därmed lägre effektivitet - lägre COP för en given effektnivå - dvs. COP-ökningen med lägre temperatur ökar inte i samma grad som som det borde vara med en optimerad system just pga. krympningen av den aktiva kondenserande ytan där man får ett läge där det inte bara är plåtens 'bristande' värmeledning som ger temperaturskillnad utan också en tjockare vätskefilm av kylmedel på ytan med större temperaturgradient mellan vätskeytan där det kondenserar och vätskefilmen som närmare väggen lämnar över värmen till plåten.
för lite vattenflöde minskar också på COP då dom extra graderna varmare temperatur som vattnet höjs med per automatik drar ned COP.
(obs ovanstående resonemang är extremt beroende av hur kondensor/evapratorn är utförd - är det i serieslinga, parallellmatning, kapillärtunna parallella rör som i bil-AC kondensor numera, skrovlighet etc. då det kan ge stor skillnad i egenskaper om man kör med 'singelgas' utan märkbar glide som R290/R410A eller blandgas med glide som R407C i en och samma värmeväxlare...)
[1] en av de absolut första grejorna jag råkade ut för när jag hade köpt min första manometer och lite rördelar och försökte gänga ihop dessa tätt (inte lätt alls om man skall ha riktigt, riktigt tätt - teflontejp som gängtätning gick bort ganska tidigt om man säger så...) - provtryckte med propan och lät lite av flytande propan följa med och sedan fick grejorna stå ett tag, nästa gång jag tittade på detta så visade manometern någon bar för mycket gentemot propanets ångtryck vid aktuell temperatur - först förstod jag inte alls varför men sedan kom jag på att jag inte spolat ut luften ur rörkopplingen och detta gav ca 1 bar fel och för högt tryck - det här var innan jag hade skaffat första vakumpumpen...
gäster: 747
dolda: 0
användare: 8
