Șapte semne revelatoare ale unui sistem supraîncărcat cu agent frigorific
Cronica de luna trecută a analizat un sistem de refrigerare cu ușă închisă, la temperatură medie, care a încorporat un receptor de lichid pe partea superioară și o supapă de expansiune termostatică (TXV) ca dispozitiv de măsurare. Sistemul folosea R-134a ca agent frigorific, iar analiza efectuată în urma verificării sistemului a descoperit că sistemul de refrigerare avea un nivel scăzut de agent frigorific. Ca o reamintire, Tabelul 1 prezintă valorile măsurate și calculate pentru sistemul subîncărcat.
Considerăm acum același sistem – un sistem de refrigerare la temperatură medie care încorporează un rezervor de lichid pe partea superioară, o TXV ca dispozitiv de dozare și agent frigorific R-134a – dar valorile măsurate și calculate sunt enumerate în Tabelul 2, împreună cu această analiză detaliată a sistemului.
Table 1
| Measured Values | |
| Compressor discharge temperature | 195°F |
| Condenser outlet temperature | 78°F |
| Evaporator outlet temperature | 10°F |
| Compressor inlet temperature | 50°F |
| Ambient temperature | 70°F |
| Box temperature | 20°F |
| Compressor volts | 230 |
| Compressor amps | Low |
| Low side (evaporator) pressure | 3.94 in. Hg (minus 20°F) |
| High side (condensing) pressure | 86.4 psig (80°F) |
| Calculated Values | |
| Condenser split | 10°F |
| Condenser subcooling | 2°F |
| Evaporator superheat | 30°F |
| Compressor superheat | 70°F |
Table 1: The first set of measured and calculated values for a closed-door, medium-temperature refrigeration system that incorporated a liquid high-side receiver and a thermostatic expansion valve (TXV) as the metering device and utilized R-134a as the refrigerant, which was analyzed in the July 2 issue of The NEWS.
View/Download the table as a PDF
Table 2
| Measured Values | |
| Compressor discharge temperature | 240°F |
| Condenser outlet temperature | 90°F |
| Evaporator outlet temperature | 30°F |
| Compressor inlet temperature | 40°F |
| Ambient temperature | 70°F |
| Box temperature | 35°F |
| Low side (evaporator) pressure | 8.8 psig (20°F) |
| High side (condensing) pressure | 172 psig (120°F) |
| Calculated Values | |
| Condenser split | 50°F |
| Condenser subcooling | 30°F |
| Evaporator superheat | 10°F |
| Compressor superheat | 20°F |
TABLE 2: The second set of measured and calculated values for a closed-door, medium-temperature refrigeration system that incorporated a liquid high-side receiver and a thermostatic expansion valve (TXV) as the metering device and utilized R-134a as the refrigerant, which is analyzed in this article.
View/Download the table as a PDF
Analysis
Compressor discharge: În cazul unui sistem supraîncărcat, temperatura ridicată de descărcare a compresorului (vapori supraîncălziți), de 240°F, este cauzată de raportul de compresie ridicat. O temperatură de refulare de 225° până la 250° este considerată temperatura maximă de refulare pentru a preveni defectarea sistemului din cauza căldurii excesive. Lichidul refulat în condensator din cauza supraîncărcării de agent frigorific va inunda o parte din volumul intern al condensatorului în partea de jos a acestuia, provocând presiuni de cap ridicate. Toată căldura absorbită în evaporator și în conducta de aspirație, împreună cu căldura motorului și căldura mare de compresie din cauza raportului de compresie ridicat, trebuie să fie respinsă într-un volum intern mai mic al condensatorului din cauza lichidului refrigerant refulat (supraîncărcat).
Subrăcirea ridicată a condensatorului: Deoarece există prea mult agent frigorific în sistem, condensatorul va avea prea mult lichid reținut în partea sa inferioară, provocând o subrăcire ridicată. Rețineți, orice lichid din condensator mai mic decât temperatura de condensare este considerat subrăcire. Puteți măsura acest lucru la ieșirea condensatorului cu un termometru sau un termocuplu. Scădeți temperatura de ieșire a condensatorului din presiunea/temperatura de condensare pentru a obține cantitatea de subrăcire a lichidului din condensator.
Un condensator cu aer forțat utilizat în refrigerare ar trebui să aibă cel puțin 6° până la 8° de subrăcire a lichidului. Cu toate acestea, cantitățile de subrăcire depind de configurația conductelor sistemului, de statica liniei de lichid și de căderile de presiune prin frecare. Subrăcirea condensatorului este un indicator excelent al încărcăturii de agent frigorific a sistemului. Cu cât încărcătura de agent frigorific este mai mică, cu atât subrăcirea este mai mică; cu cât încărcătura de agent frigorific este mai mare, cu atât subrăcirea este mai mare.
Presiuni de condensare ridicate: Lichidul subrăcit reținut în condensator va determina reducerea volumului intern al condensatorului și va crește presiunile de condensare. Acum că presiunile de condensare sunt ridicate, există o diferență de temperatură mai mare între temperatura mediului ambiant și temperatura de condensare, ceea ce determină un flux de căldură mai mare. Acest lucru compensează volumul intern redus al condensatorului. Sistemul va respinge în continuare căldura, dar la o presiune și o temperatură de condensare mai mari, provocând ineficiențe nedorite din cauza raportului de compresie mai mare.
Dispărțiri mari ale condensatorului: Din cauza presiunilor de condensare mai mari, deci a temperaturilor de condensare mai mari, va exista o diferență de temperatură mai mare (split) între temperatura ambiantă și temperatura de condensare. Un condensator murdar va da, de asemenea, unui sistem diviziuni mari ale condensatorului, dar subrăcirea condensatorului nu va fi la fel de mare ca în cazul unui sistem supraalimentat. Rețineți, diviziunea condensatorului este diferența dintre temperatura de condensare și temperatura mediului ambiant.
Presiuni de evaporator normale sau ridicate: TXV-ul va încerca să mențină supraîncălzirea evaporatorului, iar presiunea din evaporator va fi normală până la ușor ridicată, în funcție de cantitatea de supraîncărcare. Dacă supraîncărcarea de agent frigorific este excesivă, presiunea mai mare a evaporatorului va fi cauzată de scăderea debitului masic prin compresor din cauza rapoartelor de compresie ridicate, ceea ce va cauza randamente volumetrice scăzute.
Evaporatorul va avea mai multe dificultăți în a ține pasul cu sarcinile termice mai mari din cauza temperaturii mai ridicate a aerului de intrare. TXV-ul va avea, de asemenea, tendința de a supraalimenta cu agent frigorific evaporatorul în timpul cursei sale de deschidere din cauza presiunilor ridicate ale capului.
Evaporatorul normal se supraîncălzește: TXV va încerca să mențină supraîncălzirea chiar și la o supraîncărcare excesivă de agent frigorific. După cum s-a menționat mai sus, este posibil să supraalimenteze ușor în timpul curselor sale de deschidere, dar ar trebui să se recupereze dacă se află încă în intervalele sale de presiune de funcționare.
Rațiu de compresie ridicat: Condensatorul inundat cu lichid în timpul supraîncărcării va avea presiuni de condensare ridicate. This causes high compression ratios and low volumetric efficiencies, which results in low refrigerant flow rates.
In summary, there are seven symptoms or telltale signs of a system that has too much refrigerant.
- High discharge temp
- High subcooling in the condenser
- High pressures in the condenser
- Higher condenser splits
- Normal-to-high evaporator pressures
- Normal superheats
- High compression ratio
A system check is the best way for service technicians to determine whether or not a system is overcharged. They simply have to install gauges and thermistors on the refrigeration system and take readings to systematically troubleshoot a refrigeration system correctly.
Publication date: 8/6/2018
Want more HVAC industry news and information? Join The NEWS on Facebook, Twitter, and LinkedIn today!