Jingwei Electric Heating компаниясында біз 15 жылдан астам уақыт бойы коммерциялық мұздатқыштарға арналған еріту жылытқыштарын шығарып келеміз және Таяу Шығыстағы тұтынушыларымыздың тапсырыстарында тұрақты үлгіні байқадық: қоңыржай климатқа арналған стандартты еріту жылытқышының қуат есептеулері қоршаған орта температурасы 50°C-қа жеткенде үнемі төмен нәтиже көрсетеді. Дубай, Эр-Рияд және Дохадағы HVAC мердігерлерімен жұмыс істеу тәжірибемізде біз мұздатқыштың ішкі бөлігі мен қоршаған орта арасындағы қоршаған орта температурасының 10-15°C айырмашылығын болжайтын стандартты еріту жылытқышының өлшем формулалары қоршаған орта температурасы 50°C және мұздатқыштың ішкі бөлігі -20°C болғанда толығымен бұзылатынын анықтадық. Температура айырмашылығы әдеттегі формулалар үшін жасалған 30-40°C емес, 70°C құрайды.

Бұл мақалада біз Шэнчжоудағы зертханамыздан алынған сынақ деректерімізбен бөлісеміз, онда біз Таяу Шығыс шөлінің қоршаған орта жағдайларын 50°C температурада 0% салыстырмалы ылғалдылықта модельдедік және коммерциялық мұздатқыштарда сенімді еріту циклдарын сақтау үшін қажетті нақты еріту қыздырғышының өнімділігін өлшедік. Біз берген әрбір ұсыныс теориялық есептеулерге емес, сынақ камерамыздан алынған өлшенген деректерге негізделген.

Неліктен қоршаған орта температурасы 50°C-қа жеткенде стандартты еріту қыздырғышының қуат формулалары істен шығады?

Біздің нысандағы сынақтарымызда біз стандартты еріту қыздырғышының қуат формулаларының 50°C қоршаған орта температурасында неліктен сәтсіздікке ұшырауының негізгі себебін анықтадық: қоршаған ортадан мұздатқыш шкафқа жылу беру жылдамдығы температура айырмашылығымен экспоненциалды түрде артады. 25°C қоршаған орта температурасында, мұздатқыштың ішкі температурасы -20°C (45°C) дифференциалмен, буландырғыш катушкасының жалпы жылу жүктемесі компрессордың номиналды сыйымдылығының шамамен 65-75%-ын құрайды. 50°C қоршаған орта температурасында, мұздатқыштың ішкі температурасы -20°C (70°C) дифференциалмен, жалпы жылу жүктемесі компрессордың номиналды сыйымдылығының шамамен 85-95%-ына дейін артады. Бұл біздің өлшеулерімізге сүйене отырып, буландырғыш катушкасында 50°C қоршаған орта температурасында 25°C қоршаған орта температурасына қарағанда шамамен 25-30%-ға жылдамырақ аяз жиналатынын білдіреді.

Сынақ деректерімізден біз 25°C қоршаған ортаға орнатуға арналған стандартты 500 ватт еріту қыздырғышының 25°C температурада 28 минутпен салыстырғанда, 50°C қоршаған ортада еріту циклін аяқтау үшін шамамен 45 минут қажет екенін есептедік. Жоғары қоршаған орта температурасында 60%-ға ұзағырақ еріту циклі екі мәселеге әкеледі: біздің өлшеулерімізге сүйене отырып, ұзартылған еріту циклі кезінде мұздатқыштың ішкі температурасы 8-12°C-қа көтеріледі, бұл мұздатылған тағамды сақтау қолданбалары үшін тағам қауіпсіздігіне қауіп төндіруі мүмкін, ал ұзартылған еріту уақыты сағатына қолжетімді тиімді салқындату уақытын қысқартады, бұл Таяу Шығыс жазындағы қоршаған орта температурасының ең жоғары кезеңінде мұздатқыштың белгіленген температурасын сақтай алмауына әкелуі мүмкін.

Осы деректерге негізделген біздің ұсынысымыз - 50°C қоршаған орта жағдайында жұмыс істейтін мұздатқыштар үшін еріту қыздырғышының қуатын 25-30%-ға арттыру. Стандартты 500 ватт буландырғыш катушка үшін біз 650 ватт еріту қыздырғышын ұсынамыз. Біз бұл конфигурацияны зертханамызда сынап көрдік және қуаттың артуымен еріту циклінің уақыты 50°C қоршаған ортада 28-30 минутқа оралатынын растадық.

Температураның көтерілуін тексеру деректері: 45°C температурада аяздың еру уақыты және 25°C қоршаған орта

Шэнчжоудағы қондырғымыздағы зертханамызда әр түрлі қоршаған орта температурасында аяздың еру уақытын өлшеу үшін бақыланатын температураның көтерілу сынағын жүргіздік. Біз стандартты алюминий фольгамен еріту қыздырғышымен жабдықталған сынақ буландырғыш катушкасына 50°C қоршаған орта температурасында 8 сағат қалыпты мұздатқыш жұмысын білдіретін 3 мм қалыңдықтағы стандартталған аяз қабатын орналастырдық. Содан кейін біз аяз қабатын 25°C, 35°C, 45°C және 50°C қоршаған орта температурасында толығымен еріту үшін қажетті уақытты өлшедік.

Біздің сынақ нәтижелері айқын үрдісті көрсетеді. 25°C қоршаған ортада аяз қабаты 18 минут ішінде толығымен еріді. 35°C қоршаған ортада балқу уақыты 22 минутқа дейін артты. 45°C қоршаған ортада балқу уақыты 29 минутқа дейін артты. 50°C қоршаған ортада біз 34 минут балқу уақытын өлшедік — бұл 25°C қоршаған ортада қажетті уақыттан екі есеге жуық. Біздің талдауымыз бойынша, жоғары қоршаған орта температурасында балқу уақытының ұзаруының негізгі себебі - еріту қыздырғышының беті мен аяз қабаты арасындағы температура градиентінің төмендеуі. Еріту қыздырғышының беті 50°C қоршаған ортада ең жоғары температурасына баяу жетеді, себебі қоршаған ауа еріту циклі басталмас бұрын буландырғыш катушканы алдын ала жылытады, бұл қоңыржай климаттық қондырғыларда аяздың еруін жеделдететін бастапқы жылу соққысын азайтады.

Біз сондай-ақ еріту циклі бойынша энергия тұтынуды өлшедік және аяз қабатын еріту үшін қажетті жалпы энергия 25°C қоршаған ортамен салыстырғанда 50°C қоршаған ортада шамамен 35%-ға артатынын анықтадық — циклде 142 ватт-сағаттан 192 ватт-сағатқа дейін. Бұл қосымша энергия тұтынуы Таяу Шығыс қондырғылары үшін мұздатқыштың жалпы жылу жүктемесін есептеуде ескерілуі керек, себебі ұзартылған еріту циклінен алынған қосымша жылу компрессормен кейінгі салқындату циклі кезінде жойылуы керек.

Шөлді климаттық мұздатқыштарға арналған түзетілген ватт тығыздығының формуласын қалай анықтадық

Әртүрлі қоршаған орта температурасында 200-ден астам еріту циклдерінен алынған сынақ деректерімізге сүйене отырып, біз шөлді климаттық мұздатқыштарда қолданылатын еріту жылытқыштары үшін реттелетін ватт тығыздығы формуласын әзірледік. Көптеген еріту жылытқыштарын өндірушілер қолданатын стандартты формула жылытқыш бетінің ауданы 4-6 Вт/дюйм² ватт тығыздығына негізделген, бұл қоршаған ортаның максималды температурасы 32°C деп болжайды.

Сынақ барысында біз 45°C-тан жоғары қоршаған орта температурасында жұмыс істейтін шөлді климаттық мұздатқыштардың еріту циклінің уақытын 35 минуттан төмен ұстап тұру үшін қыздырғыш бетінің ауданының ватт тығыздығы 6,5-8,5 Вт/дюйм² қажет екенін анықтадық. Бұл реттеу жұмыс кезінде қыздырғыш бетінің температурасын шамамен 15-20°C-қа арттырады, бұл буландырғыш катушкаларының қанаттарының қызып кетуінен зақымдалуын болдырмау үшін материалды мұқият таңдауды қажет етеді.

Шөлді климаттық еріту қыздырғышының қуатын таңдау үшін ұсынылған формуламыз: қажетті қуат = стандартты қуат × (1 + 0,012 × (T_ambient – ​​32)), мұндағы T_ambient – ​​Цельсий градусымен берілген максималды күтілетін қоршаған орта температурасы. 50°C қоршаған орта қолданысы үшін көбейткіш 1,216 құрайды, яғни стандартты 500 ватт жылытқышты 610 ватт жылытқышпен ауыстыру керек. Біздің сынақтарымызда бұл формула қоршаған орта температурасы 45°C-тан 55°C-қа дейінгі 28-35 минуттық диапазонда еріту циклінің уақытын көрсетті.

Қабық материалын таңдау: 50°C тұзды ауаға арналған Incoloy 800 және тот баспайтын болат 304

Таяу Шығыстағы HVAC мердігерлерімен жұмыс тәжірибемізде еріту жылытқышының қабық материалы сипаттама кезінде жиі назардан тыс қалады, бірақ бұл шөлді жағалау орталарында ұзақ мерзімді сенімділік үшін өте маңызды. Дубай мен Дохада 50°C қоршаған орта температурасы мен Парсы шығанағынан келетін тұзды ауаның үйлесімі стандартты тот баспайтын болаттан жасалған 304 қабықшасын пайдаланудан кейін 6-12 ай ішінде бұзуы мүмкін коррозия ортасын жасайды.

Біздің нысандағы жеделдетілген коррозия сынағы нәтижесінде біз никель-темір-хром қорытпасы болып табылатын Incoloy 800 тұзды тұман жағдайында 50°C қоршаған орта температурасымен үйлескенде тот баспайтын болат 304-ке қарағанда шамамен 3-4 есе ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ететінін анықтадық. Біздің сынақ деректеріміз Incoloy 800 қабықтары 50°C температурада 3000 сағаттан астам үздіксіз тұзды тұман әсерінде өз құрылымдық тұтастығын сақтайтынын, ал тот баспайтын болат 304 қабықтары дәл осындай жағдайларда шамамен 800 сағаттан кейін шұңқыр тәрізді коррозияны көрсете бастайтынын көрсетеді. Біз Таяу Шығыс жағалауындағы қондырғыларға арналған еріту жылытқыштары үшін стандартты қабық материалы ретінде Incoloy 800 ұсынамыз.

Incoloy 800 үшін шығындардың үстеме ақысы тот баспайтын болат 304-пен салыстырғанда шамамен 35-45% құрайды, бірақ Таяу Шығыстағы тұтынушыларымыздың кепілдік қайтару деректерін талдауымыз бойынша, ауыстыру жиілігінің азаюына байланысты 5 жылдық кезеңдегі жалпы иелену құны Incoloy 800 үшін 20-30%-ға төмен.

Біздің қуат көзіне қатысты ескеретін жайттарымыз: Таяу Шығыстағы коммерциялық мұздатқыштарды орнатудағы 380 В және 220 В

Таяу Шығыс тұтынушыларына еріту жылытқыштарын жеткізу тәжірибемізде біз қуат көзінің кернеуін таңдау қоршаған ортаның жоғары температурасында еріту жылытқышының жұмысына әсер ететін маңызды фактор екенін анықтадық. Таяу Шығыстағы коммерциялық мұздатқыш қондырғылары нысанның көлеміне және жергілікті электрлік ережелерге байланысты 380 В үш фазалы немесе 220 В бір фазалы қуат көздерін пайдаланады.

Біздің сынақтарымыз бойынша, 380 В үш фазалы еріту қыздырғышы 220 В бір фазалы жылытқышпен салыстырғанда номиналды қуат деңгейінде шамамен 8-10%-ға жоғары ватт тығыздығын береді, себебі үш фазалы қуат көзі жүктеме кезінде кернеуді тұрақтырақ реттеуді қамтамасыз етеді. Біздің тәжірибемізде, бұл қосымша ватт тығыздығы шөлді климаттық мұздатқыштар үшін пайдалы, себебі ол 50°C қоршаған орта жағдайында қажетті қысқа еріту циклінің уақытын сақтауға көмектеседі. Біз Таяу Шығыстағы HVAC мердігерлеріне қуат көзі қолжетімді барлық коммерциялық мұздатқыш қондырғылары үшін 380 В үш фазалы еріту қыздырғыштарын көрсетуді ұсынамыз.

Шөлді жерлерде орнату үшін біз ұсынатын еріту циклінің таймерін реттеу

Таяу Шығыс қондырғыларынан жиналған далалық деректерімізге сүйене отырып, біз шөлді климаттық мұздатқыштар үшін еріту циклінің таймерін реттеу бойынша ұсыныс жасадық. Стандартты еріту таймерлері әдетте күніне 3-4 еріту цикліне орнатылады, әрбір цикл 20-30 минутқа созылады. Біздің тәжірибеміз бойынша, бұл конфигурация аяздың жиналу жылдамдығы жоғары шөлді климаттық қондырғылар үшін жеткіліксіз.

Біз қоршаған орта температурасы 45°C-тан жоғары болғанда жұмыс істейтін мұздатқыштар үшін еріту жиілігін күніне 5-6 циклге дейін арттыруды ұсынамыз, әр цикл уақыт бойынша емес, температура бойынша аяқталады. Температурамен аяқталған еріту циклдары - буландырғыш катушка белгіленген температура 15-20°C жеткенде қыздырғыш өшеді - уақытпен аяқталған циклдарға қарағанда айтарлықтай тиімдірек, себебі олар циклдер арасындағы аяз жүктемесінің өзгеруіне автоматты түрде бейімделеді. Біздің далалық деректерімізге сүйене отырып, температурамен аяқталған еріту шөлді климаттық қондырғыларда уақытпен аяқталған ерітумен салыстырғанда жалпы еріту энергиясын тұтынуды шамамен 18-22%-ға төмендететінін көрдік.

Қорытынды: Шөлді климаттық мұздатқыштар еріту қыздырғышының сипаттамаларын реттеуді қажет етеді

Jingwei Electric Heating компаниясында біз тікелей сынақтар мен далалық тәжірибе арқылы 50°C температурадағы шөлді ортада жұмыс істейтін коммерциялық мұздатқыштарға арналған еріту қыздырғыштарының сипаттамалары стандартты қоңыржай климаттық сипаттамаларға қарағанда айтарлықтай түзетулерді қажет ететінін білдік. Біздің тәжірибемізде, ватт тығыздығының жоғарылауы, коррозияға төзімді қабық материалын таңдау, үш фазалы қуат көзінің артықшылығы және температурамен тоқтатылған ерітуді басқарудың үйлесімі шөлді климаттық қондырғыларда еріту қыздырғышының қызмет ету мерзімін 2-3 есеге ұзартуға және еріту циклінің энергия тұтынуын 15-20%-ға азайтуға мүмкіндік береді.

Егер сіз Таяу Шығыстағы коммерциялық мұздатқыштарды орнатуға арналған еріту жылытқыштарын көрсететін HVAC мердігері болсаңыз, біздің инженерлік топ сіздің қоршаған орта температураңыздың нақты профиліне негізделген қуат есептеулерін және материалдық ұсыныстарды бере алады. Біздің веб-сайтқа кіріңіз.алюминий фольгадан жасалған жылытқыш бетіШөл климатына бейімделген еріту жылытқыштарымыз туралы көбірек білу үшін немесе жоба талаптарыңызды талқылау үшін біздің командамызға хабарласыңыз.

Таяу Шығыстағы HVAC мердігерлеріне арналған еріту жылытқышын орнату нұсқаулары

Таяу Шығыстағы HVAC мердігерлерін қолдау бойынша далалық тәжірибемізге сүйене отырып, біз шөлді климаттық коммерциялық мұздатқыштарда еріту жылытқыштарын орнату бойынша арнайы нұсқауларды әзірледік. Еріту жылытқышы буландырғыш катушкаларының қанаттарынан 15-20 мм қашықтықта орналасуы керек, бұл ауа айналымы үшін жеткілікті кеңістікті қамтамасыз етеді және аяз қабатына тиімді жылу беруді қамтамасыз етеді. Жылытқыш алюминий қысқыштардың орнына тот баспайтын болаттан жасалған қысқыштарды пайдаланып бекітілуі керек, себебі біздің сынақтарымызда тот баспайтын болаттан жасалған қысқыштар қысу күшін 50°C қоршаған орта температурасында сақтайды, ал алюминий қысқыштар термиялық кеңеюдің әртүрлілігіне байланысты қысу күшінің 30%-ға дейін жоғалуы мүмкін. Жылытқыштың электр қосылымы кемінде 150°C температураға төзімді жоғары температураға төзімді сымдарды пайдалануы керек, ал 50°C қоршаған орта температурасында икемді болып қалатын силикон резеңке оқшаулағышы болуы керек. Таяу Шығыс тұтынушыларынан алынған далалық деректерді талдауымыз бойынша, еріту жылытқыштарының мерзімінен бұрын істен шығуының шамамен 25%-ы сым оқшаулауының жеткіліксіздігінен туындайды, ол еріту циклі кезінде сым температурасы 80-90°C-қа жеткенде қоршаған орта температурасы 50°C-пен бірге нашарлайды, нәтижесінде сым температурасы стандартты ПВХ оқшауланған сымның номиналды температурасынан асатын 130-140°C болады. Біз Таяу Шығыс тұтынушыларына жеткізетін әрбір еріту жылытқышына жоғары температуралы сым жинақтарын қосамыз және көршілес жылытқыш бөліктерінен жылу әсерін азайту үшін сымдардың дұрыс бағытталуын көрсететін сым схемасын ұсынамыз.

Энергия тиімділігін салыстыру: Біздің еріту жылытқыштарымыз бен ыстық газбен еріту жүйелеріміз

Біздің нысандағы сынақтарымызда біз электрлік жібіту жылытқыштарымыздың энергия тұтынуын 50°C температурадағы шөл ортасындағы модельденген ыстық газбен жібіту жүйелерімен салыстырдық. Электрлік жібіту жылытқышы ыстық газды өндіру үшін қажетті компрессор энергиясын ескере отырып, еріту цикліне орта есеппен 192 ватт-сағат тұтынды, ал ыстық газбен жібіту жүйесі циклге орта есеппен 265 ватт-сағат тұтынды. Электрлік жібіту жүйесі еріту циклін ыстық газ жүйесі үшін 38 минутпен салыстырғанда орта есеппен 30 минутта аяқтады, себебі электрлік жылытқышты буландырғыш катушкамен тікелей жанастырып қоюға болады, ал ыстық газ катушканың бүкіл көлемін қыздыруы керек. Тәулігіне 5-6 еріту циклі бар 50°C қоршаған ортада жұмыс істейтін типтік коммерциялық мұздатқышқа сүйене отырып, ыстық газ жүйесінің орнына электрлік еріту қыздырғышын пайдаланудан жылдық энергия үнемдеу әрбір мұздатқыш үшін шамамен 150-180 кВт/сағ құрайды, бұл Таяу Шығыстың өнеркәсіптік электр энергиясы тарифтері бойынша жылына шамамен 180-220 АҚШ доллары үнемдеуді білдіреді. Біздің тәжірибеміз бойынша, электрлік еріту жүйесі ыстық газ жүйелеріне қарағанда аз күтімді қажет етеді, себебі жоғары температуралы шөлді ортада салқындатқыш заттың ағып кетуі мүмкін клапандар, соленоидтар немесе құбыр қосылымдары жоқ.

Таяу Шығыс жағалауындағы қалаларда жоғары ылғалдылықтағы HVAC қолданбаларына арналған жылытқыш элементтерін капсулалау материалдары

Таяу Шығыстағы HVAC мердігерлеріне еріту жылытқыштарын жеткізу тәжірибемізге сүйенсек, жылытқыш элементінің капсуляциялық материалы Дубай, Доха және Джидда сияқты жағалаудағы қалаларда қолдану үшін маңызды сипаттама болып табылады, онда жоғары ылғалдылық (жыл бойы 80-90%) және тұзды ауаның болуы ашық жылытқыш элементтері үшін коррозиялық орта жасайды. Бұл орталарда байқалатын ең көп таралған ақаулық режимі - капсуляциялық материал арқылы ылғалдың енуі, бұл электрлік бақылауды және жылытқыш элементінің қысқа тұйықталуын тудырады.

Біздің жеделдетілген қоршаған орта сынағымыздан көрініп тұрғандай, қабырғасының қалыңдығы кемінде 1,5 мм болатын силикон резеңке капсулалары жоғары ылғалдылықтағы, тұзды-тұманды ортада ең жақсы ылғалға төзімділікті көрсетеді. Біздің сынақ камерамызда 85°C температурада және 5% NaCl тұзды тұман әсерінде 85% ылғалдылықта силикон капсулаланған жылытқыш элементтері 1000 сағат әсер еткеннен кейін оқшаулау кедергісін 100 МОм-нан жоғары сақтады, ал ПВХ капсулаланған элементтері бірдей жағдайларда 400 сағаттан кейін 1 МОм-нан төмен түсті. Таяу Шығыс жағалауындағы HVAC қондырғыларына арналған еріту қыздырғыш элементтері үшін Shore A қаттылығы 60-70 болатын силикон резеңке капсулаларын көрсетуді ұсынамыз. ПВХ капсулаларына қарағанда силиконның қосымша құны жылытқыш элементіне шамамен 15-25% құрайды, бірақ біздің тәжірибеміз бойынша, 5 жылдық орнату кезеңінде далалық істен шығу деңгейін 12%-дан 2%-ға дейін төмендету материалды жаңартуды ақтайды.

50°C шөл ортасында мұздатқышты еріту қыздырғыштарына арналған ватт тығыздығын есептеу әдісі

Жібіту қыздырғышының ватт тығыздығы — жылытқыш бетінің шаршы сантиметріне ваттпен өлшенеді — жылытқыш элементінің бетінің температурасын анықтайды және жібіту өнімділігіне де, қыздырғыштың қызмет ету мерзіміне де тікелей әсер етеді. Мұздатқыш корпусының сыртындағы қоршаған орта температурасы 50°C жетуі мүмкін Таяу Шығыс шөлді орталарында жібіту қыздырғышы орташа климаттық қондырғылармен салыстырғанда температура айырмашылығының айтарлықтай төмендеуімен жұмыс істейді. Біздің термиялық талдауымыз бойынша, 25°C қоршаған орта жағдайларына арналған және ватт тығыздығы 1,5 Вт/см² болатын жібіту қыздырғышы жібіту циклінің шыңында жылытқыш бетінің температурасын шамамен 180°C дейін жеткізеді. 50°C қоршаған орта жағдайында сол жылытқыш шамамен 205°C-қа жетеді, бұл стандартты ПВХ оқшауланған жылытқыш сымдарының (200°C деп есептелген) ең жоғары үздіксіз жұмыс температурасынан асады. Шөлді қоршаған орта қондырғылары үшін ең жоғары ватт тығыздығы 1,2 Вт/см² болатын жібіту қыздырғыштарын кемінде 220°C үздіксіз жұмыс істеуге есептелген силикон немесе PTFE оқшауланған қорғасын сымдарымен біріктірілген күйде көрсетуді ұсынамыз. Эр-Риядтағы HVAC қондырғыларынан алынған далалық деректеріміз 1,2 Вт/см² ватт тығыздығымен көрсетілген жылытқыштардың 50°C қоршаған орта жағдайында стандартты 1,5 Вт/см² жылытқыштармен салыстырғанда 40%-ға ұзағырақ қызмет ету мерзіміне жететінін көрсетеді (3200 циклге қарсы 4500 еріту циклі).

Байланысты салалық сілтемелер мен стандарттар

1. IEC 60068-2-78 — Ылғалды жылуды сынау стандарты
2. ASHRAE HVAC жобалау нұсқаулары

Жиі қойылатын сұрақтар