По материалам книги «Искусство хладотехники», Семенов Юрий Владимирович.
Фреоновые парокомпрессорные холодильные установки с воздушными конденсаторами получили широкое распространение в коммерческом и промышленном холоде.
Чтобы обеспечить работоспособность таких установок в период действия высоких температур наружного воздуха, необходимо не только правильно рассчитать мощность конденсатора, но и подобрать его для корректно выбранной температуры наружного воздуха.
Сознательное занижение расчетной температуры наружного воздуха, принимаемой для подбора воздушного конденсатора, приводит, естественно, к снижению стоимости холодильного оборудования и возможности выиграть тендер на поставку и монтаж.
Однако, это чревато далеко идущими последствиями, начиная от несоблюдения указанных в техническом задании температурных режимов в холодильных и технологических камерах, и заканчивая отказами в работе оборудования по причине срабатывания предохранительных устройств при высоких температурах наружного воздуха.
Поэтому к выбору расчетной температуры наружного воздуха при проектировании холодильных установок следует подходить с особой тщательностью.
Как показывает практика, чаще всего воздушные конденсаторы работают в наиболее неблагоприятных условиях, так как их преимущественно устанавливают на стороне здания, в течение длительного времени облучаемой солнцем, или на плоской кровле.
При этом температура воздуха на входе в конденсатор будет существенно выше температуры воздуха в тени. Например, согласно экспериментальным и расчетным данным, температура поверхности плоской кровли может достигать +60...+75 °C, что непременно сказывается на повышении температуры воздуха над ней. А ведь именно этот воздух и поступает на вход в воздушный конденсатор.
В современных нормативных документах, связанных с холодильной техникой, расчетные параметры наружного воздуха для подбора холодильного оборудования, и в том числе воздушных конденсаторов, никак не регламентируются.
В смежной области — системах кондиционирования воздуха (СКВ) — существует хорошая нормативная база, в том числе СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», который периодически обновляется и совершенствуется. С 1 июля 2021 действует уже третья редакция этого документа [1].
Уже в первой редакции СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (2012 год) было указано:
п.9.17. Параметры наружного воздуха для расчета конденсаторов с воздушным охлаждением … следует принимать с учетом места их размещения (в тени, на солнце, на плоской кровле вблизи крыш или стен и др.), но не менее расчетных параметров наружного воздуха для обслуживаемых систем.
Но конкретные рекомендации в нормативном документе не были приведены.
Расчетные параметры наружного воздуха — это так называемые параметры «Б», которые определяются по СП «Строительная климатология» [2]. В частности, температура по параметрам «Б» — это температура воздуха обеспеченностью 0,98, которая берется из таблицы 4.1 СП [2] (графа 4).
Впервые учитывать место размещения воздушного конденсатора путем соответствующего увеличения расчетной температуры воздуха (относительно температуры по параметрам «Б») было предложено автором в 2014 году в книге [3] на примере моноблочных чиллеров с воздушными конденсаторами.
Рассматривались три основных случая размещения чиллера с воздушным конденсатором: в тени, на стороне здания, облучаемой солнцем, и на плоской кровле.
Автором была применена следующая формула для определения расчетной температуры наружного воздуха:
tР= tНВ + Δt (1),
где tР — расчетная температура наружного воздуха для подбора воздушного конденсатора,
tНВ — расчетная температура наружного воздуха по параметрам «Б»,
Δt — увеличение температуры в зависимости от места установки, определяемое по следующей таблице [3].
Таблица 1. Рекомендуемые Δt для воздушных конденсаторов [3]
После выхода книги в СП [1] были внесены изменения, и в двух последних редакциях (п.9.17 редакции 2016 года и 8.15 редакции 2020 года) уже появились конкретные рекомендации по учету места размещения воздушных конденсаторов (орфография сохранена):
Параметры наружного воздуха для расчета конденсаторов с воздушным охлаждением… следует принимать с учетом места их размещения (в тени, на солнце, на плоской кровле вблизи крыш или стен и др.), но не менее расчетных параметров наружного воздуха для систем холодоснабжения и кондиционирования:а) для холодильных машин и установок с конденсаторами воздушного охлаждения, расположенных в тени ‒ не менее чем на 3 °C выше температуры сухого термометра (параметры Б) и на 5 °C выше – для конденсаторов, облучаемых солнцем;При размещении конденсаторов воздушного охлаждения на плоской кровле, на расстоянии от стен не более 3 м со всех сторон, расчетные значения температур, указанные в перечислениях а) настоящего пункта, следует увеличивать на 5 °С соответственно.
Для сравнения рекомендаций автора и требований СП в таблице 2 приведены поправки к температуре по параметрам «Б» для подбора воздушного конденсатора (см. формулу (1)) по книге автора [3] и различным редакциям СП [1].
Таблица 2. Поправки Δt к ΔtБ для подбора воздушных конденсаторов
Как следует из таблицы 2, значения Δt, приведенные в книге [3] и СП [1], практически совпадают. Это свидетельствует о том, что рекомендации автора были учтены при внесении изменений в СП [1].
В холодильной технике из-за отсутствия современных нормативных документов, регламентирующих расчетные параметры наружного воздуха для подбора холодильного оборудования, на практике до сих пор применяют нормы проектирования ВНТП 03-86 [4].
Согласно [4] расчетную температуру наружного воздуха tН для подбора холодильного оборудования следует определять по следующей формуле:
t Н= 0,4 · tСР.М + 0,6 · tА.М , (2)
где tСР.М и tА.М — соответственно средняя максимальная и абсолютная максимальная температуры самого жаркого месяца из СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика».
Этот СНиП был впоследствии заменен на СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», вместо которого с 2012 года действует СП «Строительная климатология» [2] (последняя редакция вышла в 2018 году).
Поэтому в настоящее время температуры tСР.М и tА.М в формуле (2) следует принимать по таблице 4.1 «Климатические параметры теплого периода года» из [2] как:
— среднюю максимальную температуру воздуха наиболее теплого месяца (графа 5),
— абсолютную максимальную температуру воздуха (графа 6).
Расчетные температуры tН применяют, например, при расчете теплопритоков в холодильные камеры через ограждающие конструкции.
В качестве примера в таблице 3 для некоторых городов России приведены данные по расчетным температурам, определенным по [2] и формуле (2).
Таблица 3. Расчетные температуры наружного воздуха
Читайте продолжение на нашем сайте
