Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

A ló hatása a hűtéstechnikára

| |  873 |

A ló hatása a hűtéstechnikára

Gyakran halljuk régi hűtős szakemberek szájából konferenciákon, előadásokon, vagy éppen a napi gyakorlatban a lóerő kifejezést. Az autóiparban ez megszokott, a gépészetben leginkább a villanymotorok teljesítményének kifejezésében találkozhatunk vele. Mit is jelent a lóerő?

Watt az atyja

A lóerő (HP) kifejezés James Watt skót feltaláló, mérnök ötlete volt. A technológiai fejlődés következtében a lovakat számos területen kiváltották a gőzgépek. Gyakori kérdés volt ebben az időszakban: „Vajon hány lovat cserélne le egy gőzgép?”. Watt olyan vizsgálati módszert alkalmazott, amely pontos választ ad az érdeklődőknek. Kidolgozott egy tesztet, ahol a lovak egy olyan tárcsás rendszerhez csatlakoztatott kereket hajtottak, amely szénnel teli súlyokat emel. Számításai szerint egy ló átlagosan 33 000 láb-fontot (44,74 kJ) képes emelni percenként. Egy láb-font az az erő, amely szükséges ahhoz, hogy 1 fontot 1 láb magasságra felemeljen valaki. Watt új „lóerő” kifejezése az értelmesebb 33 000 ft-lbf/min-re változott. Ez a kapcsolat ma is érvényes. A hűtéstechnikában is jelen van a lóerő fogalma, mind a mai napig.

Lóerő az iparban

A hőtartalom és a mechanikai munka között nincs meghatározható összefüggés. A hűtéstechnikában azonban nem ritkán hallani, hogy egy technikus egy 3 LE-s tágulási szelepet kér, vagy esetleg egy tágulási szelepet egy 3 LE-s rendszerhez. Vagy 5 LE kompresszorra van szükség. Az iparban nem hasznos a lóerő kifejezés használata, ha nem elektromos motorra utalunk. A tágulási szelepek mennyiségét a használt hűtőközeg tulajdonságai, a szelepen átáramló tömegáram és a rendszer működési körülményei határozzák meg. A kompresszor teljesítményét a kompresszor elmozdulása, a kompresszor hatékonysága, a kompresszor motor fordulatszáma, a hűtőközeg tulajdonságai és a rendszer feltételei határozzák meg.

Kiválasztás

Az 1. táblázat, egy kompresszor kiválasztását mutatja egy adott tervezési feltételhez: R-448A, 48 000 BTU (British Termal Unit), –37 ˚C SST (telített elpárologtatási hőmérséklet), 49˚C SCT (telített kondenzációs hőmérséklet) között.

1. táblázat

Kompresszor
típus
Kompresszor
fajta
Hűtőközeg SST
[°C]
SCT
[°C]
Mélyhűtés
[°C]
Kapacitás
[BTU]
Lóerő
[LE]
6DJ3F11ME-TSK dugattyús R-448A –37 24 –15 90 600 17
6DJ3F11ME-TSK dugattyús R-448A –37 40 –15 64 600 17
6DJ3F11ME-TSK dugattyús R-448A –37 49 –15 48 700 17

Összehasonlításképpen, az opcionális SCT feltételek kompresszorának kapacitása is látható. A –37 ˚C SST és 40 ˚C SCT igénylő alkalmazásokhoz minden szükséges tonnához hozzávetőlegesen 3,2 lóerő kell. A kompresszor teljesítményének meghatározásához az egyik alkalmazási kritérium a kisülési nyomás, amelyet a kondenzációs hőmérséklet határoz meg. Észrevehető, ha a kompresszor kapacitása növekszik, az SCT érték csökken. A kompresszor tehát annál hatékonyabban működik, minél kisebb a kisülési nyomás. Sok nagyméretű hűtőrendszert (például a szupermarketeketben) úgy építenek meg, hogy a lehető legalacsonyabb kondenzációs hőmérsékleten működjenek az alacsonyabb környezeti hőmérsékleti hónapokban. (A lehető legalacsonyabb azt jelenti, hogy betartják a kompresszor gyártójának irányelveit, és elegendő folyadéknyomást tartanak ahhoz, hogy a tágulási eszközök az alkalmazáshoz szükséges kapacitással működjenek.) A 90 000 BTU kapacitást igénylő kompresszoros hűtőkben a 6D kompresszorokból kettőre lenne szükség, hogy 50 ˚C SCT-n működjön, de csak egy kompresszor kell 24 ˚C SCT-nél.

2. táblázat

Kompresszor
típus
Kompresszor
fajta
Hűtőközeg SST
[°C]
SCT
[°C]
Mélyhűtés
[°C]
Kapacitás
[BTU]
Lóerő
[LE]
6DHNF93KL-TSK dugattyús R-448A –34  40  –15  65 900  15
ZF54K5E-TFC scroll R-448A –34  40 –15  57 600  17
4DL3F63KL-TSK dugattyús R-448A –29  40 –15  62 900  10
ZF49K5E-TFC scroll R-448A –29  40 –15  63 000  15
3DF3F40KL-TFC dugattyús R-448A –23  40 –15  55 700  6
ZF34K5E-TFC scroll R-448A –23  40 –15  54 000  10
3DB3F33KE-TFC dugattyús R-448A –17  40 –15  60 000  5,5
Z95K5E-TFC scroll R-448A –17  40 –15  60 500  13
3DA3R10ML-TFC dugattyús R-448A  –12  40 –15  64 000  6,5
ZB66K5E-TFC scroll R-448A  –12  40 –15  57 000  9
2DL3R78KL-TFC dugattyús R-448A  –6  40 –15  59 300  5
ZB48KCE-TFC scroll R-448A  –6  40 –15  55 500  6,5
4DE3R12ML-TSK dugattyús R-134A  4  40  –12  119 000  10
2DA3R89KE-TFC dugattyús R-407C  4  40  –12  103 500 6

A 2. táblázat átfogóbb kapcsolatot mutat be a BTU kapacitás (tonna) és a lóerő között. Egy adott alkalmazásnál, az SST érték növekszik, a lóerőigény csökken. A kompresszor hatékonysága (kompresszor típusa) is befolyásolja ezt az összefüggést. A kapacitásszámok alapján a dugattyús kompresszorok (a tárcsa szeleplemezekkel) nagyobb hatékonysággal bírnak, mint a scroll kompresszorok.

HűtésKompresszor

Kapcsolódó