Dobór zaworów rozprężnych w instalacjach chłodniczych
Właściwy dobór zaworów rozprężnych używanych w chłodnictwie jest istotny dla zapewnienia optymalnej wydajności i oszczędności energii w systemach HVACR.Zawory rozprężne mają za zadanie dostosowywać przepływ czynnika chłodniczego do obciążenia cieplnego parownika, utrzymując stałą temperaturę przegrzewu na wyjściu z parownika. W zależności od rodzaju i wielkości instalacji, można stosować różne typy zaworów rozprężnych, takie jak termostatyczne, elektromagnetyczne lub elektroniczne.
Każdy z nich ma swoje zalety i ograniczenia, które należy wziąć pod uwagę przy doborze odpowiedniego zaworu.
Termostatyczne zawory rozprężne są najczęściej stosowanymi zaworami w komercyjnym chłodnictwie i klimatyzacji. Ich działanie opiera się na sygnale ciśnieniowym z czujnika umieszczonego na przewodzie ssawnym, który reaguje na temperaturę gazu za parownikiem. Zawory te są elementami automatyki o działaniu proporcjonalnym, co oznacza, że proporcjonalnie do obciążenia cieplnego dostosowują napełnienie parownika czynnikiem chłodniczym. Termostatyczne zawory rozprężne mogą być z wewnętrznym lub zewnętrznym wyrównaniem ciśnienia, w zależności od spadku ciśnienia w parowniku.
Elektromagnetyczne zawory rozprężne są zaworami on/off, które otwierają się lub zamykają pod wpływem impulsu elektrycznego. Są one sterowane przez regulator przegrzania, który mierzy temperaturę gazu za parownikiem i porównuje ją z wartością zadana. Elektromagnetyczne zawory rozprężne są stosowane głównie w małych i średnich instalacjach chłodniczych, gdzie nie ma dużych zmian obciążenia cieplnego i nie wymaga się precyzyjnej regulacji.
Elektroniczne zawory rozprężne są zaworami modulowanymi, które zmieniają swoje położenie pod wpływem sygnału elektrycznego z regulatora przegrzania. Są one wyposażone w silnik krokowy lub elektromagnes, który zapewnia płynną i dokładną regulację przepływu czynnika chłodniczego. Elektroniczne zawory rozprężne umożliwiają osiągnięcie wysokiej efektywności energetycznej i stabilności pracy systemu HVACR, nawet przy dużych zmianach obciążenia cieplnego i warunków zewnętrznych. Są one kompatybilne ze wszystkimi rodzajami czynników chłodniczych i mogą być stosowane w różnych urządzeniach, takich jak VRF czy pompy ciepła.
Jak dobrać zawory rozprężne używane w urządzeniach chłodniczych?
Przede wszystkim należy znać parametry obiegu chłodniczego, takie jak rodzaj i ilość czynnika chłodniczego, ciśnienie i temperaturę na wlocie i wylocie z zaworu, moc chłodnicza i wymagana różnica ciśnienia. Następnie należy dobrać typ zaworu rozprężnego odpowiedni do danej urządzenia. Zawory termostatyczne są zwykle stosowane w obiegach z jednym parownikiem lub kilkoma parownikami połączonymi równolegle, natomiast zawory elektroniczne są preferowane w obiegach z kilkoma parownikami połączonymi szeregowo lub w obiegach zmiennoprzepływowych. Wreszcie należy dobrać wielkość zaworu rozprężnego tak, aby zapewnić odpowiednią regulację przepływu czynnika chłodniczego i zapobiec jego przegrzaniu lub niedogrzaniu.
Wady i zalety zaworów rozprężnych używane w urządzeniach HVACR
Zawory rozprężne są ważnym elementem urządzeń HVACR, ponieważ odpowiadają za regulację przepływu czynnika chłodniczego do parownika, zapewniając optymalne napełnienie i przegrzanie. Zawory rozprężne mogą być termostatyczne lub elektroniczne, w zależności od sposobu sterowania i zasilania.
Każdy rodzaj zaworu ma swoje wady i zalety.
Zawory rozprężne termostatyczne są urządzeniami mechanicznymi, które nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania. Działają na zasadzie różnicy ciśnienia i temperatury między komorą wysokiego i niskiego ciśnienia oraz czujnikiem umieszczonym na wylocie z parownika.
Zawory te charakteryzują się prostotą konstrukcji, niskim kosztem, elastycznym dostosowaniem wydajności do zapotrzebowania i płynną regulacją przepływu czynnika.
Wadami zaworów termostatycznych są mały zakres doboru, konieczność mechanicznej regulacji naciągu sprężyny, ograniczenie spadku ciśnienia w parowniku oraz możliwość wystąpienia oscylacji przegrzania.
Zawory rozprężne elektroniczne są urządzeniami zasilanymi elektrycznie, które sterowane są przez kontroler na podstawie sygnałów z czujników temperatury i ciśnienia.
Zawory te mają wiele zalet, takich jak duży zakres doboru, precyzyjna kontrola przegrzania, możliwość pracy z różnymi czynnikami chłodniczymi, zdalna regulacja i diagnostyka oraz lepsza efektywność energetyczna instalacji.
Wadami zaworów elektronicznych są wyższy koszt, większa skomplikowanie instalacji i konserwacji oraz wymóg zasilania awaryjnego. Podsumowując, zawory rozprężne są niezbędne do prawidłowego działania urządzeń HVACR. Wybór rodzaju zaworu zależy od wielu czynników, takich jak koszt, wydajność, niezawodność i kompatybilność z czynnikiem chłodniczym.
Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki
Opracowanie redakcja : (S.W.)
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl
