Šaldymo sistemose kondensatoriaus ritės veikia kaip vieta, kurioje veikimo metu išmetama dauguma šilumos. Kai kompresorius padidina aušintuvą karšto garo pavidalu, jis iš karto patenka į šias rites. Tokiu atveju sistema praranda šilumą aplinkinėje terpėje tiek tiesioginiu kontaktu, tiek oro judėjimu aplink rites. Šiuolaikinių kondensatorių konstrukcijoje dėl mažų išorėje išsikišančių metalinių plevenų yra sukuriama didelė paviršiaus plotas. Dažnai naudojami tokie medžiagų tipai kaip varis arba aliuminis, nes jie puikiai laiduoja šilumą. Pagal pramonės standartus apie dvi trečiosios visos aušintuvu surenkamos šilumos išeina būtent čia. Komercinėse sistemose paprastai taip pat naudojami didesni ventiliatoriai, kurie pučia orą per rite, kad greičiau atvėstų, kai tenka dirbti intensyviau. Teisingai suprojektavus šią dalį, aušintuvas išeina reikiamos temperatūros, kad tinkamai vėl galėtų grįžti į skystos būsenos formą.
Kai aušinimo skystis kondensatoriuje atvėsta, jis pakeičia būseną iš garų atgal į skystąją formą. Tai, ką vadiname pertvarkymu, vyksta tada, kai šis skystis yra dar labiau atvėsinamas žemiau taip vadinamo sočiojo temperatūros taško. Šis papildomas aušinimo etapas neleidžia susidaryti blykstiniams dujoms tiesiogiai prieš pasiekiant plėtimosi vožtuvą. Pagal praėjusiais metais atliktus HVAC Tech Institute tyrimus, tinkami pertvarkymo metodai gali padidinti bendrą sistemos našumą apie 12–15 procentų, nes užtikrina nuolatinį aušinimo skysčio tekėjimą per sistemą. Šių sistemų ritės sukuria turbulenciją, kuri padeda vienodai paskirstyti šilumą per paviršius. Visiškai pavirtęs skystuoju ir tinkamai pertvarkytas, aušinimo skystis juda link garintuvo sekcijos. Naujesni modeliai su mikrokanalų technologija pasiekia žymiai greitesnį pertvarkymą nei senesni konstrukciniai sprendimai, todėl šiuolaikiniai šaldytuvai, atlikdami tą pačią užduotį, paprastai sunaudoja mažiau energijos.
Šilumos perdavimas per kondensatoriaus ritinėlius priklauso pagrinde nuo dviejų procesų: šilumos laidumo ir konvekcijos. Kai aušintuvas ritinėlyje įkaista, jis perduoda šilumą per pačias metalines sienas. Tuo pat metu aplinkui esantis oras atlieka konvekcinį aušinimą, iš esmės „vagia“ perteklinę šilumą. Kai kurios sistemos remiasi natūraliu oro judėjimu, tačiau dauguma šiuolaikinių sistemų turi ventiliatorius, pučiančius orą per ritinėlius, kas žymiai efektyviau padeda palaikyti vėsumą. Tyrimai rodo, kad padidinus kondensatoriaus paviršiaus plotą apie 30 procentų, šilumos sklaidos efektyvumas gali padidėti 18–25 procentų, nors rezultatai kinta priklausomai nuo specifinių sąlygų. Dėl to daugelis gamintojų projektuoja ritinėlius su ilgomis vingiuotomis vario vamzdelėmis, derinamomis su daugybe išorėje kyšančių aliuminio plastinkų. Šios plastinkos žymiai padidina kontaktą su aušinančiu oru, galutiniame etape verčiant visą sistemą intensyviau atsikratyti šilumos.
Kondensatorių forma ir dizainas turi didelės reikšmės, kai kalba eina apie tai, kaip gerai jie tvarko šilumą. Varis yra puikus medžiaga šiam tikslui, nes jis šilumą laiduoja labai efektyviai – apie 401 W/mK. Tai reiškia, kad šiluma per jį juda greitai. Šiems variniams komponentams pritvirtinti aliuminio rėbželiai taip pat padeda, nes padidina paviršiaus plotą, kuris geriau aušina dėl konvekcijos. Pastaruoju metu vis dažniau pasitaiko mikrokanalų konstrukcijų, kurios gali sumažinti aušinimo skysčio poreikį nuo 25% iki 40% lyginant su senesniais vamzdelių ir rėbželių modeliais. Kai gamintojai stengiasi derinti rėbželių išdėstymą, jie iš tiesų sukuria didesnį oro srauto turbulentiškumą, kas padidina šilumos atmetimo greitį apie 12–18% sistemose, kuriose oras verčiamas pro jas. Šią informaciją patvirtina „Coil Material Efficiency Report“ tyrimas. Visa tai reiškia, kad mažesnės buitinės įrangos vienetams pavyksta gerai veikti net esant ribotam vietos kiekiui.
Tipiška ritininė šaldytuvo kondensatoriaus sistema susideda iš trijų pagrindinių dalių, kurios kartu veikia, kad tinkamai pašalintų šilumą. Pačios ritės dažniausiai būna gyvatės formos ir pagamintos iš vario arba aliuminio, nes šios medžiagos užtikrina gerą kontaktinį plotą šilumos atidavimui iš sistemos. Taip pat yra įleidimo ir išleidimo vamzdžiai, reguliuojantys aušalo skysčio judėjimo greitį per sistemą. Tai padeda palaikyti tinkamą slėgio skirtumą tarp vietos, kur kompresorius siunčia aušintuvą, ir vietos, kur jis vėl paėmamas garintuve. Pagal 2023 m. ASHRAE atliktus tyrimus, tinkamas aušalo skysčio srautas gali sumažinti energijos suvartojimą apie 12 procentų standartinėse šaldytuvo modelėse. Ilguoju laikotarpiu tai reiškia gana didelę sutaupymo sumą tiek namų ūkiams, tiek verslams.
Dauguma namų vis dar naudoja varinius vamzdžius savo šaldymo ir kondicionavimo sistemoms, išlaikydami apie tris ketvirtadalius rinkos dėl to, kaip gerai jie laiduoja šilumą. Tačiau aliuminis pradeda įsitvirtinti didesnėse komercinėse sistemose, užgrobdamas apie 22 % tos rinkos dalies, nes jis yra žymiai lengvesnis montuojant. Diegiant šias sistemas, technikai paprastai derina įleidimo vamzdelius su kompresoriaus išleidimu, kurio skersmuo nuo 1/4 colio iki 3/8 colio, kad srautas tekėtų sklandžiai, nekurdamas kamščių. Išleidimo angų konfigūracija padeda tinkamai atvėsinti aušintuvą prieš jį pasiekiant plėtimosi vožtuvą. Teisingai tai padarius, viskas lemia stabilų veikimą ir užtikrina, kad faziniai pokyčiai vyktų tuo metu, kada turėtų.
Ašiniai ventiliatoriai, kurie naudoja bešepstelinius nuolatinės srovės variklius, gali per minutę perjudinti nuo 150 iki 300 kubinių pėdų oro per ritinėlius. Iš tikrųjų tai apie 40 procentų geriau nei senosios šešėlinio poliaus variklių konstrukcijos, kurias naudojome 2018 metais. Šių ventiliatorių mentės nustatytos kampu tarp maždaug 22 laipsnių ir 35 laipsnių, kas padeda efektyviau perduoti šilumą, tuo pačiu išlaikant triukšmo lygį žemiau 45 decibelų daugelyje šių dienų buitinių prietaisų. Tyrimai, skirti komercinėms šaldymo sistemoms, taip pat atskleidė įdomių dalykų. Kai gamintojai pereina nuo pastovaus greičio ventiliatorių prie kintamo greičio, jų metinė energijos suvartojimo suma sumažėja apie 18 procentų. Šie „protingi“ ventiliatoriai tiesiog pritaiko oro srautą pagal tai, ko sistemos iš tikrųjų reikia bet kuriuo metu.
Apie 92 procentus komercinių pastatų šaldymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų sudaro priverstinio oro srauto sistemos, nes joms reikia išlaikyti temperatūros skirtumą (ΔT) aukščiau 15 laipsnių pagal Farenheitą. Tuo tarpu apie trečdalis mažesnių namų vis dar naudoja natūralios konvekcijos metodus, kadangi jie paprastesni ir pigesni įrengimui. Naujesni hibridiniai modeliai derina abi šias technikas, papildomus ventiliatorius įjungdami tik tada, kai vidaus temperatūra viršija tam tikrus taškus. Pagal 2023 m. „Energy Star“ paskelbtus naujausius duomenis, toks protingas požiūris sumažina kompresorių įsijungimų ir išsijungimų dažnumą maždaug 23 procentais. Mažesnis ciklų skaičius reiškia ilgesnį detalių tarnavimo laiką ir gerėjantį bendrą sistemos našumą laikui bėgant.
Kai kondensatoriaus ritėse kaupiasi dulkės, šilumos perdavimo efektyvumas sumažėja apie 30 %. Tai reiškia, kad kompresoriai turi dirbti dar intensyviau, veikdami nuo 12 iki 18 procentų ilgiau, tik tam, kad palaikytų tinkamą temperatūrą. Rezultatas? Buities prietaisai suvartoja 15–25 procentais daugiau energijos, nei turėtų. Verslams, kurių įranga veikia nuolat visą dieną, šie skaičiai dar blogėja. Užsikimšę plastinės tiesiog virsta mažomis šilumos spątomis, leisdamos temperatūrai kilti virš sistemos saugaus lygio. Dauguma komercinių šaldymo sistemų techninio aptarnavimo vadovų nurodo operatoriams, kad reguliarus valymas lemia esminį skirtumą. Po kruopštaus valymo dauguma sistemų greitai grįžta prie normalios veiklos – paprastai per kelias dienas. Toks pastangas verta padaryti, nes švarios ritės ilgalaikėje perspektyvoje sutaupo pinigų ir neleidžia įrangai sugesti anksčiau laiko.
Netinkamas šaldiklio kiekis sukelia skirtingas eksploatacines problemas:
Lauko duomenys rodo, kad 42 % kompresorių gedimų yra susiję su ilgalaikiais šaldiklio kiekio netolygumais. Perpildymas dažnai sukelia skysčio smūgius, kurie 93 % tokių atvejų pažeidžia vožtuvų plokštes. Nepakankamas pripildymas tepalo senėjimą pagreitina tris kartus lyginant su tinkamai pripildytomis sistemomis, sumažina tepimo efektyvumą ir sutrumpina kompresoriaus tarnavimo laiką.
Naujausia mikrokanalų kondensatoriaus technologija pranašesnė už senąją vamzdelių ir plastinės sistemą šilumos atmetimo efektyvumu – paprastai našumas pagerėja apie 22 %. Kodėl šios naujos modeliai tokie veiksmingi? Na, jie turi šaldytuvo kanalus, kurie yra apie 40 % siauresni nei anksčiau. Be to, jie pagaminti iš aliuminio, kuris šildo tris kartus greičiau nei plieniniai variantai. Nepamirškime ir protingų oro srauto nukreipiklių, kurie iš tikrųjų sutaupo ventiliatoriaus energijos suvartojimą – apie 18 %. Visa tai padeda pasiekti geresnį bendrą sistemos našumą. Taip pat mažėja techninės priežiūros išlaidos – nuo 60 iki 140 dolerių per metus kiekvienam sumontuotam vienetui. Gamyklų vadovams, kurie stengiasi laikytis griežtų 2024 m. JAV energetikos departamentui keliamų reikalavimų, tokia efektyvumas lemia skirtumą, leidžiant išlaikyti konkurencingumą, neperkraudžiant biudžeto.
Karštos naujienos
EN
