С какой целью может вообще потребоваться установка линии перепуска горячего газа или иных средств регулировки производительности чиллеров? В данном случае предпосылки были следующими: на объектах для утилизации технологических тепловыделений были установлены чиллеры AIRBLUE (серия MU 32 – 36 LC),а впоследствии HITEMA (серии ENR с выносным конденсатором), производительностью от 10 до 20 кВт, которые были переразмерены по отношению к нагрузке. Ситуация осложнялась тем, что во время простоя оборудования нагрузка падала настолько, что частота включения компрессора зависела лишь от защитной уставки. Надо отметить, что данные чиллеры в базовой комплектации снабжаются 100 литровым баком-аккумулятором, но даже он не позволял в описываемой ситуации стабилизировать работу оборудования. Заказчиком было выдвинуто предложение «нагрузить» дополнительно машины, подключив к линии холодоснабжения охладители приточно-вытяжных установок, однако мощности охладителей не хватило для решения существующей проблемы. Более того, если раньше служба эксплуатации могла решить проблему частого включения компрессоров путем расширения диапазона регулирования (параметр r02) с 2 до 8 градусов (технологическое оборудование хорошо переносило значительные перепады охлаждающей воды), то теперь подобное решение приводило к тому, что приточно-вытяжные установки переставали справляться с нагрузкой. Что приводило к чрезмерному росту температуры воздуха в обслуживаемом объеме.
Одним словом, требовалось бюджетное решение для регулирования производительности чиллеров. Установка дополнительных аккумулирующих емкостей не рассматривалась ввиду технико-экономических соображений. В итоге было решено устанавливать линии перепуска горячего газа (HGB).
Монтаж самой линии не представлял особых сложностей: сбор газа в конденсатор, пайка линии перепуска между нагнетанием компрессора и входом в испаритель (непосредственно после терморегулирующего вентиля, распределитель жидкости не монтировался) с нормально закрытым соленоидным клапаном на ней, вакуумирование вскрытого участка и заполнение контура фреоном. Оставалось решить проблему управления работой клапана. С целью экономии средств отказались от использования второго контроллера, как это принято в тех же чиллерах HITEMA, где HGB позиционируется, как доп. опция для прецизионного регулирования температуры охлажденной воды. В качестве регулирующего органа выбрали контроллер чиллера, запитав линию управления катушкой соленоида от дискретного выхода, отвечающего за работу электрического подогревателя испарителя (выход No2 на приведенной схеме). Надо сказать, что этот выход вообще редко используют по назначению, и в данном случае он также был свободен. Дополнительно питающий провод провели через нормально разомкнутый контакт пускателя компрессора с тем, чтобы исключить любую возможность срабатывания клапана при стоящем компрессоре.
В настроечных параметрах были про-
Ведены следующие изменения:
1. Логика управления была изменена на работу по выходящей из испарителя воде (параметр r06=2)
2. Изменен датчик, чьи показания выводятся на дисплей во время работы чиллера (параметр b00=1).
3. Задержка между включениями одного и того же компрессора была приведеня к значению по умолчанию (параметр с03=360). Это было сделано с тем, чтобы, в случае отказа датчика либо соленоида, компрессор не включался чаще 10 раз в час.
4. Уставка на включение соленоидного клапана (параметр А04 = r01+Δ). Причем дельта r01 – А04 определяется в процессе наладки и зависит от дефицита нагрузки и инертности конкретной системы.
Как видно из приведенного рисунка диапазон регулирования соленоида «вписывается» в диапазон регулирования компрессора. Таким образом достигается следующее: после запуска компрессора, как только система начинает выходить на уставку r01, по уставке А04 включается соленоид, производительность чиллера падает, и температура воды вновь начинает расти. Растет она вплоть до уставки А05, далее соленоид закрывается, и цикл начинается заново. Еще раз хочется подчеркнуть, что значения уставок зависят от конкретной системы. В наших опытах при уставке r01=8 удавалось получить колебания температур не более 0,7 – 1 С ( А04=8,3, А05=8,7). Понятно, что основная нагрузка ложится на соленоид, которому приходится отрабатывать тем большее количество циклов, чем уже настраиваемый диапазон регулирования, поэтому есть смысл ставить что-нибудь маститое и отказаться от использования дешевых аналогов.
Если отлаживать систему в период оптимальной технологической нагрузки, то может получиться следующее: пока нагрузка существует, компрессор будет работать постоянно, когда же оборудование встанет, то чиллер может выходить на уставку, и тогда работа компрессора будет зависеть от параметра с03. В наших работах попыток изменения расхода горячего газа путем установки вентилей не проводилось: поставленная задача решалась без них, диаметр линии перепуска принимался на один калибр меньше линии нагнетания.
При наладке чиллеров с ЭРВ – такой вариант тоже попадался – особое внимание стоит обратить на настройку контроллера клапана (в нашем случае EVD evolution). Дело в том, что при включении соленоида резко падает перегрев на всасе, что фиксирует контроллер ЭРВ и отрабатывает по алгоритму защиты от низкого перегрева, быстро закрывая клапан. После нормализации значений перегрева, в дело вступает основной регулятор, но ввиду того, что он гораздо более медлителен нежели защитный, он не успевает в достаточной мере открыть ЭРВ до начала следующего цикла. Т.е. защитный контроллер надо также замедлять, выставляя ему соответствующие значения пропорциональной и интегральной составляющих. В машинах с механическим ТРВ подобных проблем не замечено.
Получившийся регулятор производительности экономичен в плане капитальных затрат. Основным его преимуществом является использование одного датчика и одного контроллера для двух регуляторов, причем они уже установлены на оборудовании, что сводит на нет возможность рассогласованной работы: был случай, когда на более крупном чиллере, оборудованным с завода HGB, показания датчиков разнились приблизительно на 1 градус (несмотря на то, что были размещены в одной гильзе), что сводило на нет всю работу линии перепуска горячего газа, а температура охлажденной воды значительно колебалась. Также постоянная работа компрессора позволяет избежать проблем со стартом оборудования при особо низких температурах наружного воздуха – отсутствует переходный период, когда требуется поднять давление в конденсаторе и выдавить фреон из ресивера, не допустив аварийного понижения давления на всасывании компрессора. Говорить же о его – регулятора – энергоэффективности не приходится: не даром на западе жестко ограничивают применение HGB. Понятно, что моторесурс подшипников компрессора исчерпывается раньше , чем мог бы при стандартной работе машины, но регулятором не предлагается оборудовать все машины. Это надежное и простое средство уменьшить производительность чиллера или фреонового охладителя в том случае, когда техника переразмерена, либо жестко нормированы требования по температуре теплоносителя, будь то воздух, вода или водогликолевая смесь.
