PL240256B1 - One-piece, compact chiller with high energy efficiency - Google Patents
One-piece, compact chiller with high energy efficiency Download PDFInfo
- Publication number
- PL240256B1 PL240256B1 PL430327A PL43032719A PL240256B1 PL 240256 B1 PL240256 B1 PL 240256B1 PL 430327 A PL430327 A PL 430327A PL 43032719 A PL43032719 A PL 43032719A PL 240256 B1 PL240256 B1 PL 240256B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- evaporator
- medium
- cooling
- working medium
- compressor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
PL 240 256 B1PL 240 256 B1
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest jednoczęściowy, kompaktowy agregat chłodniczy o wysokiej sprawności energetycznej na wodę/glikol. Przedmiotowy agregat chłodniczy przeznaczony jest do stosowania w procesach technologicznych, w tym między innymi w piekarnictwie, przetwórstwie i procesach chemicznych.The present invention relates to a one-piece compact water / glycol chiller with high energy efficiency. The said chiller is intended for use in technological processes, including, inter alia, baking, processing and chemical processes.
Agregaty chłodnicze powszechnie stosuje się w:Chillers are commonly used in:
- systemach chłodzenia w układzie zamkniętym maszyn roboczych, na przykład chłodzenie gwoździarek, chłodzenie w procesie produkcji plastiku,- cooling systems in a closed system of working machines, for example cooling of nailers, cooling in the plastic production process,
- w medycynie w układzie chłodzenia dla akceleratora liniowego, - przy przechowywaniu owoców i warzyw, przy ich schładzaniu, - w przemyśle browarniczym, przy schładzaniu tankofermentatorów, - w piekarnictwie, przy schładzanie wody do wyrobu ciasta (schładzanie płaszczowe).- in medicine, in the cooling system for a linear accelerator, - in the storage of fruit and vegetables, when cooling them, - in the brewing industry, when cooling down fermentation tanks, - in baking, when cooling water for making dough (shell cooling).
Agregat chłodniczy to dwa wymienniki ciepła - parowacz oraz skraplacz, sprężarka, zawór dławiący, zbiornik skroplonego czynnika roboczego oraz hermetyczny układ rurek do transportu czynnika obiegowego. Agregat chłodniczy można skonstruować na wiele sposobów, zależnie zwłaszcza od typu zastosowanej w nim sprężarki (tłokowa, spiralna, śrubowa, przepływowa) oraz wymiennika ciepła (płytowy, płaszczowo-rurowy). W powyżej wymienionych procesach zazwyczaj stosowane są sprężarki spiralne, które charakteryzują się wysokim wskaźnikiem efektywności objętościowej oraz dużą wytrzymałość na zużycia mechaniczne. Największym problemem w powyżej poruszonych konstrukcjach układów chłodzących jest drastycznie zmieniająca się sprawność izentropowa, która ma duży wpływ na moc sprężarki oraz wielkość wymaganego skraplacza. Jeśli warunki pracy są standardowe, dobór wymiennika ciepła jest sprawą czysto ekonomiczną. Dobierając lepsze materiały, z których wykonany jest wymiennik ciepła możemy zintensyfikować wymianę ciepła, a co za tym idzie poprawić sprawność układu. Czynnikami obniżającymi entalpię ziębnika mogą być woda lub powietrze - z uwagi na łatwy dostęp do dużej ilości powietrza o jednakowej i łatwej do określenia temperaturze. Woda jest mniej popularnym medium użytkowanym w tego typu instalacjach, niemniej woda znajduje zastosowanie w instalacjach, w których istnieje ryzyko (przekroczenie punktu rosy) na powierzchni wymiennika ciepła. Zjawisko wykraplania się wilgoci pogorszą wymianę ciepła oraz sprawność i żywotność wymiennika. Wybór czynnika obiegu zewnętrznego dla skraplacza nie ma wpływu na budowę agregatu chłodniczego, konstrukcje układów składają się z tych samych elementów, a ich działanie opiera się o lewobieżny układ parowy. W parowaczu, przez który przepływa medium chłodzone, ziębnik pobiera ciepło i odparowuje przy określonej temperaturze parowania. Czynnik w formie pary jest sprężany przez sprężarkę, a następnie ulega skropleniu w skraplaczu, oddając ciepło bezpośrednio do powietrza lub do medium pośredniczącego innego układu. Za skraplaczem czynnik obniża swoją temperaturę i ciśnienie na zaworze rozprężnym, a następnie z powrotem trafia do parowacza, od którego rozpoczyna kolejny swój obieg. Zadaniem ziębniczego układu chłodzącego jest obniżenie parametrów wody/glikolu do takich, przy których będzie ona w stanie odebrać ciepło z urządzeń zewnętrznych. Przykładem instalacji chłodniczej z urządzeniem zewnętrznym jest sprzężenie agregatu chłodzącego z klimakonwektorem, w którym powietrze chłodzone przekazuje ciepło wodzie obiegowej - ogrzewając ją. Zastosowanie agregatu chłodzącego sprowadza się do ciągłego schładzania wody w instalacji hydraulicznej by klimakonwektor był w stanie utrzymać zadaną temperaturę odbierając ciepło z pomieszczenia.The cooling unit consists of two heat exchangers - an evaporator and a condenser, a compressor, a throttle valve, a condensed working medium tank and a hermetic system of pipes for transporting the circulating medium. The chiller can be constructed in many ways, depending in particular on the type of compressor used in it (piston, scroll, screw, flow) and the heat exchanger (plate, shell and tube). The above-mentioned processes typically use scroll compressors, which are characterized by a high volumetric efficiency ratio and a high resistance to mechanical wear. The biggest problem in the above-mentioned designs of cooling systems is the drastically changing isentropic efficiency, which has a large impact on the power of the compressor and the size of the condenser required. If the operating conditions are standard, the selection of a heat exchanger is purely economic. By choosing better materials from which the heat exchanger is made, we can intensify the heat transfer, and thus improve the efficiency of the system. The factors reducing the enthalpy of the refrigerant can be water or air - due to the easy access to a large amount of air of the same and easy to determine temperature. Water is a less popular medium used in this type of installation, but water is used in installations where there is a risk (exceeding the dew point) on the surface of the heat exchanger. The phenomenon of moisture condensation will worsen the heat transfer as well as the efficiency and life of the exchanger. The choice of the external circulation medium for the condenser does not affect the construction of the chiller, the structures of the systems consist of the same elements, and their operation is based on a left-handed steam system. In the evaporator through which the cooling medium flows, the refrigerant takes heat and evaporates at a certain evaporation temperature. The refrigerant in the form of vapor is compressed by the compressor and then condenses in the condenser, transferring heat directly to the air or to the medium of another system. After the condenser, the refrigerant lowers its temperature and pressure on the expansion valve, and then goes back to the evaporator, from which it starts its next cycle. The task of the refrigerating cooling system is to lower the water / glycol parameters to such values that it will be able to collect heat from external devices. An example of a refrigeration system with an external device is the coupling of a chiller with a fan coil, in which the cooled air transfers heat to the circulating water - heating it. The use of a cooling unit comes down to the continuous cooling of water in the hydraulic system so that the fan coil is able to maintain the set temperature by removing heat from the room.
Znane jest z amerykańskiego zgłoszenia wynalazku US2647377A urządzenie do zapewniania grawitacyjnego przepływu cieczy zbudowane ze zbiornika wody, w którym umiejscowiony jest agregat chłodniczy utworzony z parownika, którego oba końce wężownicy wprowadzone są do umiejscowionego nad zbiornikiem cieczy zbiornika czynnika chłodzącego. W zbiorniku wody, w jego górnej części, umiejscowiona jest także nagrzewnica wodna, której jeden koniec wprowadzony jest do zbiornika czynnika chłodzącego a drugi połączony jest z kompresorem, który kanałem wyposażonym w wymiennik ciepła połączony jest ze zbiornikiem lub odbiornikiem, który kolejno połączony jest kanałem z termostatycznym zaworem rozprężnym wbudowanym w pokrywę zbiornika czynnika chłodzącego.From the American patent application US2647377A, a device for providing a gravity flow of liquid is known, consisting of a water tank, in which a cooling unit is located formed of an evaporator, the two ends of the coil are introduced into a cooling medium tank located above the liquid tank. In the water tank, in its upper part, there is also a water heater, one end of which is introduced into the cooling medium tank, and the other is connected to the compressor, which is connected to the tank or receiver through a duct equipped with a heat exchanger, which is then connected to a duct with a heat exchanger. thermostatic expansion valve built into the cover of the coolant tank.
Z japońskiego zgłoszenia patentowego JP2015169404 znana jest maszyna do schładzania, która zawiera obwód dla czynnika chłodniczego wliczając w to sprężarkę, skraplacz i parowacz oraz obwód dla płynu chłodzącego. Obwód płynu chłodzącego obejmuje dwie ścieżki - dla czynnika o niskiej i wysokiej temperaturze. Obwód czynnika chłodniczego zawiera podgrzewacz.From Japanese patent application JP2015169404 there is known a cooling machine which comprises a circuit for a refrigerant including a compressor, a condenser and an evaporator and a circuit for a coolant. The coolant circuit has two paths - for low and high temperature refrigerant. The refrigerant circuit contains a heater.
PL 240 256 B1PL 240 256 B1
Efektywność agregatów chłodniczych o powyższej konstrukcji dla małych mocy (do 15 kW) nie przekracza EER « 3.The efficiency of chillers of the above design for low power (up to 15 kW) does not exceed EER «3.
Poprawę efektywności dotychczas znanych agregatów chłodniczych można osiągnąć poprzez wyeliminowanie z nich wymienników płytowych, ograniczenie ilości czynnika chłodniczego, wyeliminowanie sprężarek tłokowych oraz mieszadeł czynnika schładzanego.The efficiency improvement of previously known cooling units can be achieved by eliminating plate heat exchangers, limiting the amount of refrigerant, eliminating reciprocating compressors and refrigerant mixers.
Celem według wynalazku jest konstrukcja o lepszej efektywności uzyskiwanej poprzez wyeliminowanie z rozwiązania powyższych elementów.The object according to the invention is a structure with a better efficiency obtained by eliminating the above elements from the solution.
Celem wynalazku jest również wyposażenie konstrukcji w elementy pozwalające na wykorzystanie ciepła odpadowego.The aim of the invention is also to provide the structure with elements that allow the use of waste heat.
Agregat chłodniczy mający linię obiegową medium roboczego, w którą wbudowane są kolejno sprężarka, skraplacz, zbiornik skroplonego medium roboczego i parownik, oraz linię obiegową medium schładzanego, w którą wbudowane są pompa oraz otwarty zbiornik buforowy, w którym umiejscowiony jest parownik, według wynalazku charakteryzuje się tym, iż w odcinek linii obiegowej medium schładzanego, przed zbiornikiem buforowym, w którym umiejscowiony jest parownik, wbudowany jest układ wstępnego schładzania medium schładzanego, w odcinek gazowej linii obiegowej medium roboczego, pomiędzy sprężarką a skraplaczem, wbudowany jest schładzający medium robocze wymiennik ciepła, a w odcinek cieczowej linii obiegowej medium roboczego, pomiędzy zbiornikiem skroplonego medium roboczego a parownikiem, wbudowany jest dochładzający medium robocze rurowy wymiennik ciepła, który utworzony jest z miedzianych rur i który umiejscowiony jest w zbiorniku regeneracyjnym, którego wlot połączony jest z wylotem z parownika, a wylot z wlotem do sprężarki, przy czym parownik ma geometrię wymiennika rurowo-krzyżowo-równoległego, którego zasilanie ma postać kapilar, w zbiorniku buforowym, w którym zanurzony jest parownik, umiejscowiony jest również areator wywołujący strumieniem powietrza burzliwe ruchy medium schładzanego, sprężarkę stanowi sprężarka spiralna, a skraplacz wyposażony jest w lamele pakietowe oraz wentylator sterowany szybkozmiennym ciśnieniem skraplania. Agregat chłodniczy sterowany jest modułem zdalnego porozumiewania się i wizualizacji chwilowych parametrów w czasie rzeczywistym. Medium robocze stanowi freon R404a z możliwością retrofitu na zamienniki.A refrigerating unit having a circulation line for the working medium, in which the compressor, condenser, condensed working medium tank and evaporator are successively built, and the circulation line for the cooled medium, in which the pump is built, and an open buffer tank, in which the evaporator is located, according to the invention is characterized by in the section of the circulating line of the cooled medium, before the buffer tank where the evaporator is located, there is a pre-cooling system of the cooled medium, in the section of the gaseous circulation line of the working medium, between the compressor and the condenser, there is a heat exchanger that cools the working medium, and in a section of the liquid circulating line of the working medium, between the condensed working medium tank and the evaporator, there is a built-in subcooling of the working medium, a tubular heat exchanger made of copper pipes and located in the regeneration tank, the inlet of which is connected to the outlet of the evaporator , and an outlet with an inlet to the compressor, the evaporator having the geometry of a tube-cross-parallel exchanger, the supply of which is in the form of capillaries, in the buffer tank in which the evaporator is immersed, there is also an aerator causing turbulent movements of the cooled medium by the air stream, the compressor is scroll compressor, and the condenser is equipped with packet lamellas and a fan controlled by rapidly changing condensing pressure. The chiller is controlled by a remote communication module and real-time visualization of instantaneous parameters. The working medium is R404a freon with the possibility of retrofitting to substitutes.
Agregat chłodniczy według wynalazku przeznaczony jest do chłodzenia w obiegach zamkniętych, za pośrednictwem wody sieciowej, wody DEMI oraz mieszanek glikolowych do 35% z wykorzystaniem powietrza z otoczenia do pierwszego schładzania medium schładzanego transportującego chłód lub ciepło na trasie agregat chłodniczy-odbiornik-agregat chłodniczy.The cooling unit according to the invention is designed for cooling in closed circuits, with the use of network water, DEMI water and glycol mixtures up to 35% with the use of ambient air for the first cooling of the cooled medium transporting cold or heat on the route from the chiller-receiver-chiller.
W rozwiązaniu według wynalazku chłód generowany jest przez parownik rurowo-krzyżowo-równoległy, który na zasilaniu ma kapilary i który umieszczony jest bezpośrednio w zbiorniku buforowym o pojemności 200 L. Generowany tak chłód w zbiorniku buforowym przekazywany jest do buforowej cieczy wychładzającej, która dalej transmitowana jest w obiegu zamkniętym do odbiornika. Przedmiotowy wynalazek eliminuje wymiennik płytowy, termostatyczny zawór rozprężny, a to ogranicza ilość czynnika chłodniczego w obiegu i pozwala na osiągnięcie EER « 5-6.In the solution according to the invention, the cold is generated by the cross-parallel tube evaporator, which has capillaries on the supply, and which is placed directly in the buffer tank with a capacity of 200 L. closed circuit to the receiver. The present invention eliminates the plate heat exchanger, thermostatic expansion valve, and this limits the amount of refrigerant in the circuit and allows reaching EER «5-6.
Zastosowany w rozwiązaniu areator ma za zadanie wywoływanie ruchów burzliwych w zbiorniku buforowym, które poprawiają skuteczność wymiany chłodu między rurami parownika przy użyciu powietrza pobieranego znad lustra bufora.The areator used in the solution is designed to induce turbulent movements in the buffer tank, which improve the efficiency of cooling exchange between the evaporator pipes using air taken from above the buffer mirror.
Wbudowanie w linie medium roboczego, pomiędzy sprężarką a skraplaczem, dodatkowego wymiennika ciepła pozwala na wstępne jego schładzanie oraz na odzysk generowanego ciepła skraplania i wykorzystanie go na cele podgrzewania, suszenia czy inne podobne.The installation of an additional heat exchanger in the working medium line, between the compressor and the condenser, allows for its initial cooling and for the recovery of the generated heat of condensation and its use for heating, drying or other similar purposes.
Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku w postaci schematu, na którym fig. 1 przedstawia agregat chłodniczy, a fig. 2 parownik agregatu chłodniczego.The subject of the invention has been shown in the drawing in the form of a diagram, in which Fig. 1 shows a refrigerating unit, and Fig. 2 shows an evaporator of a refrigerating unit.
Agregat chłodniczy w przykładzie wykonania według wynalazku ma hermetycznie zamkniętą linię 1 obiegową medium roboczego oraz przyłączaną do odbiornika ciepła i pracującą w takim układzie przyłączenia również w obiegu zamkniętym linię 2 obiegową medium schładzanego. W linię 2 obiegową medium schładzanego wbudowany jest otwarty zbiornik buforowy 3 (bufor), w którym umiejscowiony jest parownik 4, przy czym w zasilający chłodem odbiornik ciepła, odcinek linii 2 obiegowej medium schładzanego wbudowana jest pompa 5, a w odcinek linii 2 obiegowej medium schładzanego stanowiącej powrót ze schładzanego odbiornika ciepła wbudowany jest bocznikujący częściowo ten odcinek układ 6 wstępnego schładzania medium schładzanego, uruchamiany gdy temperatura ze schładzanego obiektu jest większa o 5°C od temperatury otoczenia. Układ 6 wstępnego schładzania medium schładzanego powracającego z odbiornika ciepła ma postać powietrznej chłodnicy lamelowej ze współpracującym z nią wentylatorem. Płynące do zbiornika buforowego 3 medium schładzaThe refrigerating unit in an embodiment according to the invention has a hermetically sealed operating medium circulation line 1 and connected to a heat receiver and operating in such a connection system, also in a closed circuit, a circulation line 2 for the cooled medium. An open buffer tank 3 (buffer) is built into the circulation line 2 of the cooled medium, in which the evaporator 4 is located, while the pump 5 is built into the heat receiver supplying coolness, the section of the circulation line 2 of the cooled medium, and the pump 5 is built into the section of the circulation line 2 of the cooled medium, which is return from the cooled heat receiver, there is built-in a partially bypassing system 6 for pre-cooling the cooled medium, activated when the temperature from the cooled object is 5 ° C higher than the ambient temperature. The pre-cooling system 6 of the cooled medium returning from the heat receiver is in the form of an air lamellar cooler with a cooperating fan. The medium flowing into the buffer tank 3 cools down
PL 240 256 B1 ne przepuszczane jest przez układ 6 schładzania wstępnego wtedy, gdy temperatura medium schładzanego powracającego jest większa o 5°C od temperatury otoczenia. Zastosowanie układu 6 wstępnego schładzania medium schładzanego poprawia ekonomię i efektywność energetyczną agregatu chłodniczego. Medium schładzane stanowi woda bądź glikol. W linię 1 obiegową medium roboczego wbudowane są kolejno, zgodnie z kierunkiem przepływu medium roboczego, sprężarka 7, skraplacz 8, zbiornik 9 skroplonego medium roboczego oraz, umiejscowiony w zbiorniku buforowym 3, parownik 4, przy czym w odcinek linii 1 obiegowej medium roboczego pomiędzy sprężarką 7 a skraplaczem 8 wbudowany jest schładzający medium robocze wymiennik ciepła 10, a w odcinek linii 1 obiegowej medium roboczego, pomiędzy zbiornikiem 9 skroplonego medium roboczego a parownikiem 4, wbudowany jest, schładzający przeprowadzane przez niego medium robocze, wymiennik ciepła 11, który umiejscowiony jest w zbiorniku regeneracyjnym 12, którego wlot połączony jest odcinkiem linii 1 obiegowej medium roboczego z wylotem z parownika 4, a wylot odcinkiem linii 1 obiegowej medium roboczego z wlotem do sprężarki 7. Sprężarkę 7 stanowi sprężarka spiralna. Skraplacz 8 wyposażony jest w wentylator ZiehlABEG/ę500mm/V z regulatorem prędkości obrotowej. Skraplacz 8 pracuje w funkcji ciśnienia skraplania i współpracuje ze zbiornikiem 9 skroplonego medium roboczego i zbiornikiem regeneracyjnym 12, z którego podawana jest faza ciekła medium roboczego do kapilar 4a parownika 4 - o pożądanej dla tego obiegu temperaturze skroplin < 40°C (max +40°C). W rozwiązaniu stosuje się skraplacz 8 z lamelami pakietowymi oraz wentylatorem sterowanym elektronicznie. Lamele pakietowe o 30% zwiększają powierzchnie wymiany ciepła, zwiększając przy tym wydajność skraplacza 8 przy zachowaniu tych samych gabarytów. Wentylator pozwala na płynną regulację obrotów w funkcji ciśnienia skraplania podwyższając sprawność rozwiązania według wynalazku. Cały układ medium roboczego stanowi odseparowany hermetycznie zamknięty obieg zbliżony do termodynamicznego obiegu klasycznego. Parownik 4 ma postać wymiennika ciepła rurowo-krzyżowo-równoległego. Parownik 4 wyposażony w cztery kapilary 4a na zasilaniu i kolektor na powrocie, łączący cztery równoległe kanały sekcji parownika 4 dla układu medium roboczego. Kapilary mają postać włoskowatych rurek miedzianych z otworem wewnętrznym o średnicy 2,2 mm i 600 mm długości każdej z 4 kapilar o stałym przekroju i zmiennej wydajności dla realizowania przemiany fazowej zależnej od ciśnienia skraplania uzależnionego od cieplnego obciążenia każdej sekcji parownika 4. Musi przy tym być spełniony warunek optymalizacyjny: powierzchnia wymiany sekcji do wielkości masowego przepływu kapilary 4a jako zaworu o stałym przekroju. Kapilary 4a dobiera się empirycznie dla skrajnych ciśnień odparowania odpowiadających katalogowym parametrom granicznym sprężarki chłodniczej spiralnej wzorcowego modelu C-SBS235H38B. Geometrię wymiennika (R-promień gięcia A/B/H/N - długość/szerokość/wysokość/ilość warstw) dobiera się tak, aby były zapewnione:It is passed through the precooling system 6 when the temperature of the returned cooling medium is 5 ° C higher than the ambient temperature. The use of the pre-cooling system 6 of the cooled medium improves the economy and energy efficiency of the chiller. The cooling medium is water or glycol. In line 1 of the working medium circulation there are successively built-in, in line with the flow direction of the working medium, the compressor 7, the condenser 8, the tank 9 of the liquefied working medium and the evaporator 4 located in the buffer tank 3, while in the section of the working medium circulation line 1 between the compressor 7 and the condenser 8 there is a heat exchanger 10 for the cooling of the working medium, and in the section of the working medium circulation line 1, between the tank 9 of the liquefied working medium and the evaporator 4, there is a heat exchanger 11 for cooling the working medium that passes through it, which is located in the tank regeneration 12, the inlet of which is connected with the working medium circulation line 1 with the evaporator 4 outlet, and the working medium circulation line 1 with the compressor 7 inlet. The compressor 7 is a scroll compressor. The condenser 8 is equipped with a ZiehlABEG / ę500mm / V fan with a speed controller. The condenser 8 operates as a function of the condensing pressure and cooperates with the tank 9 of the condensed working medium and the regeneration tank 12, from which the liquid phase of the working medium is fed to the capillaries 4a of the evaporator 4 - with the desired condensate temperature for this cycle <40 ° C (max + 40 ° C) C). The solution uses an 8 condenser with package fins and an electronically controlled fan. Packet lamellas increase the heat exchange surface by 30%, increasing the efficiency of the condenser 8 while maintaining the same dimensions. The fan allows for smooth speed control as a function of condensing pressure, increasing the efficiency of the solution according to the invention. The entire system of the working medium is a separated, hermetically closed cycle, similar to the thermodynamic classical cycle. The evaporator 4 is in the form of a tube-cross-parallel heat exchanger. Evaporator 4 equipped with four flow capillaries 4a and a return manifold connecting the four parallel channels of the evaporator section 4 for the working medium system. The capillaries are capillaries in the form of capillary copper tubes with an internal bore 2.2 mm in diameter and 600 mm in length each of 4 capillaries of constant cross-section and variable capacity to implement a phase change dependent on the condensation pressure dependent on the thermal load of each section of the evaporator 4. It must be optimization condition fulfilled: section exchange surface to the mass flow rate of the capillary 4a as a valve with a constant cross-section. The capillaries 4a are empirically selected for the extreme evaporation pressures corresponding to the catalog limit parameters of the scroll compressor of the C-SBS235H38B model. The geometry of the exchanger (R-bending radius A / B / H / N - length / width / height / number of layers) is selected to ensure:
- swobodny opływ medium chłodzonego po ściankach zewnętrznych rur parownika 4;- free flow of the cooled medium along the outer walls of the evaporator pipes 4;
- intensyfikacja odbioru chłodu z parownika 4; oraz - tworzenie bazy lodowej w zbiorniku parownika 4.- intensification of cold reception from the evaporator 4; and - the formation of an ice base in the evaporator vessel 4.
W zbiorniku buforowym 3 oprócz parownika 4 umiejscowiony jest również areator 13 wywołujący burzliwe ruchy medium schładzanego. Areator 13 utworzony jest z wentylatora boczno-kanałowego 13a zestawionego z umiejscowionym w zbiorniku wężem PCV 13b, w którym wykonano co najmniej kilkanaście otworów o średnicy 2 mm, poprzez które wentylator 13a wtłacza powietrze na całej objętości zbiornika buforowego 3. W zbiorniku buforowym 3 wąż PVC 13b oplata pakiet rur parownika 4 co daje efekt silnego mieszania. Areacyjny sposób mieszania medium schładzanego zastępuje tradycyjne mieszadło i minimalizuje ilość zużywanej energii efektywnej na ten cel. Zastosowanie takiego rozwiązania eliminuje wymiennik płytowy, pozwala kumulować chłód na rurkach parownika 4 oraz eliminuje termostatyczny zawór rozprężny i ogranicza ilość czynnika chłodniczego w obiegu.In the buffer vessel 3, apart from the evaporator 4, there is also an aerator 13 which causes turbulent movements of the cooled medium. Arator 13 is made of a side-channel fan 13a combined with a PVC hose 13b located in the tank, in which at least a dozen or so holes with a diameter of 2 mm are made, through which the fan 13a forces air over the entire volume of the buffer tank 3. In the buffer tank 3, a PVC hose 13b encircles the evaporator tube bundle 4 which gives a strong mixing effect. The aeration method of mixing the cooled medium replaces the traditional agitator and minimizes the amount of effective energy used for this purpose. The use of such a solution eliminates the plate exchanger, allows to accumulate cold on the tubes of the evaporator 4 and eliminates the thermostatic expansion valve and limits the amount of refrigerant in the circuit.
Zbiornik 9 skroplonego (fazy ciekłej) medium roboczego i zbiornik regeneracyjny 12 - oba o pojemności 3 litrów - stanową zespół przystosowany do współpracy z czterema kapilarami 4a zasilającymi parownik 4. Zespół ogranicza efektywną ilość używanego czynnika R404a już do 3 kg. W rozwiązaniu, medium robocze ze skraplacza 8, w którym skraplane jest w 80%, transportowane jest do zbiornika 9 skroplonego (fazy ciekłej) medium roboczego i dalej do wymiennika ciepła 11 utworzonego z rur miedzianych o średnicy 10 mm i umieszczonego w zbiorniku regeneracyjnym 12, w którym następuje przemiana zupełna do fazy 100% cieczy kontrolowanej co do efektu przez oczko indykatora wilgotności - kontrolera ciągłości strugi cieczy - uzyskując optymalną temperaturę końcową na poziomie +40°C±5. Kolejno - linią wykonaną z rury miedzianej o średnicy 12 mm - medium robocze przepływa poprzez elektrozawór 14 i filtr do czterech kapilar 4a ęw 2,2 mm/600 mm parownika 4, a stamtąd poprzez zbiornik regeneracyjny 12 w postaci pary do sprężarki 7.The tank 9 of the liquefied (liquid phase) working medium and the regeneration tank 12 - both with a capacity of 3 liters - constitute a unit adapted to work with four capillaries 4a supplying the evaporator 4. The unit limits the effective amount of the R404a refrigerant used to 3 kg. In a solution, the working medium from the condenser 8, in which 80% is condensed, is transported to the tank 9 of the liquefied (liquid phase) of the working medium and further to the heat exchanger 11 made of copper pipes with a diameter of 10 mm and placed in the regeneration tank 12, in which a complete transformation takes place to the phase of 100% of the liquid controlled as to the effect through the eyelet of the humidity indicator - the controller of the continuity of the liquid stream - obtaining the optimal final temperature at the level of + 40 ° C ± 5. In turn - through a line made of copper pipe with a diameter of 12 mm - the working medium flows through the solenoid valve 14 and a filter to four capillaries 4a in 2.2 mm / 600 mm of the evaporator 4, and from there through the regeneration tank 12 in the form of steam to the compressor 7.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430327A PL240256B1 (en) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | One-piece, compact chiller with high energy efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430327A PL240256B1 (en) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | One-piece, compact chiller with high energy efficiency |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL430327A1 PL430327A1 (en) | 2020-12-28 |
| PL240256B1 true PL240256B1 (en) | 2022-03-07 |
Family
ID=81127759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL430327A PL240256B1 (en) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | One-piece, compact chiller with high energy efficiency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240256B1 (en) |
-
2019
- 2019-06-21 PL PL430327A patent/PL240256B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL430327A1 (en) | 2020-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100504246C (en) | Cooling heating device | |
| KR100958399B1 (en) | Hvac system with powered subcooler | |
| JP4358832B2 (en) | Refrigeration air conditioner | |
| JP6046821B2 (en) | Refrigeration system defrost system and cooling unit | |
| CN104011471B (en) | Air-conditioning device | |
| JP2009133624A (en) | Refrigerating/air-conditioning device | |
| JP6479181B2 (en) | Air conditioner | |
| CN110462300B (en) | Modular water side economizer for air cooled chiller | |
| KR100381634B1 (en) | Refrigerator | |
| US20150241099A1 (en) | Refrigerator and method of controlling refrigerator | |
| CN106152840B (en) | Heat pipe system, refrigeration system and control method thereof | |
| CN108351188A (en) | Heat exchanger and air-conditioning | |
| JPWO2018101439A1 (en) | Piping diameter determining method, piping diameter determining apparatus, and refrigeration apparatus | |
| PL240256B1 (en) | One-piece, compact chiller with high energy efficiency | |
| JP6912673B2 (en) | Defrost system | |
| MXPA97009515A (en) | Circuit and configuration apparatus for refrigeration system | |
| CN113646597B (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP4983878B2 (en) | Heat exchanger, refrigerator equipped with this heat exchanger, and air conditioner | |
| JP2021055958A (en) | Freezer | |
| CN109695967A (en) | Industrial cooling system | |
| JP7418551B2 (en) | Heat exchangers, outdoor units, and air conditioners | |
| KR100202008B1 (en) | Heat exchanger for refrigerating machine | |
| JPWO2019106755A1 (en) | Air conditioner | |
| JP2012233638A (en) | Refrigerating air conditioning apparatus | |
| JPH05149653A (en) | Ice making device |