冷凍工学ノート

空冷コンデンサーのコイル温度: 冷凍システム全体を説明する測定値

気温 35 度の午後、屋上のコンデンサー コイルの温度は 62 度です。コンプレッサーの吐出圧力が高く、冷蔵室が設定値に到達できず、光熱費が上昇し続けます。コイル温度がこれらの問題のすべてを引き起こすわけではありませんが、コイル温度はそれらの問題の最も明らかな単一の兆候です。

空冷冷凍システムのサービス訪問中に番号を 1 つだけ記録すると、 凝縮器コイルの温度を記録する 。吸入圧力やゲージを一目見ただけではなく、この読み取り値により、冷凍サイクル、熱交換面、周囲の空気が 1 つの実用的な数値にリンクされます。以下のセクションでは、正常な値、ドリフトの原因、測定値を適切な位置に維持するメンテナンス ルーチンについて説明します。

空冷コンデンサーのコイル温度が実際に意味するもの

空冷コンデンサーでは、コンプレッサーから出た高温の冷媒ガスがコイルに入り、ファンによってフィン付きの表面を横切って引き寄せられる空気に熱を放出します。熱が奪われると、冷媒は気体から液体に状態を変えます。したがって、コイル表面の温度は、システムのヘッド圧力における冷媒の飽和凝縮温度に近くなります。

この関係により、コイル温度計は実用的な圧力計になります。 R-404A を実行しているシステムが約 46°C で凝縮すると、対応するヘッド圧力は約 19 bar になります。コイル温度が上昇すると、ヘッド圧力も上昇します。各冷媒は正確な圧力と温度の関係を持っているため、空冷コンデンサーのコイル温度は、チューブ内で何が起こっているかを迅速かつ非侵襲的に把握できる手段となります。

通常のコンデンサーコイル温度とは何ですか?

ほとんどの商業用および軽工業用機器では、コイル温度は適切な温度に保たれています。 周囲温度より 10 ～ 17 °C 高い コイルに入ります。冷凍技術者は、この差を温度差 (TD) と呼びます。適切なサイズの空冷コンデンサーは、通常、全負荷時の TD が約 10°C になるように設計されています。これは、周囲温度が 35°C の場合、コイル温度が 45°C 近くになることを意味します。

2 つの詳細が重要です。まず、TD は飽和凝縮温度とコイルに入る乾球周囲温度との差です。次に、凝縮器出口近くの過冷却セクションは凝縮温度よりも低いため、凝縮が活発なコイルの上部を測定するか、ヘッド圧力計から得られる飽和温度を使用します。

コイル温度に注目する必要がある理由

凝縮器コイルの温度は単に凝縮器を説明するものではありません。回路全体の動作条件を設定します。凝縮温度が上昇すると、コンプレッサーはより高い圧力差にさらされ、より多くの電力を消費し、冷却能力が低下します。実際のルールとして、凝縮温度が 1°C 上昇するごとに、システム全体の効率が約 2% 低下します。設計点の 45 °C ではなく 55 °C でシステムが凝縮しても、小さなトリム損失は発生しません。すべての請求書に記載される永続的なエネルギー負担が伴います。

コイル温度の上昇によるコストは、次の 4 つの方法で現れます。

• ヘッド圧力が上昇すると、膨張バルブを通過する冷媒の質量流量が低下するため、容量が低下します。
• 消費電流が増加し、コンプレッサーモーターの熱負荷が増加します。
• 一日の中で最も暑い時間帯には高圧カットアウトのリスクが高まります。
• 吐出温度が上昇すると、オイルの品質がより早く失われます。

コイル温度が範囲外になる理由

コイル温度が予想される帯域を超える場合は、2 つの説明のいずれかが考えられます。コイルが十分な熱を遮断できないか、システムがコイルの設計よりも多くの熱遮断義務を生成しているかです。 2 つの家族の治療法は大きく異なるため、診断の最初のステップはそれらを区別することです。

コイルが呼吸できない

最も一般的な原因はエアフローの制限です。ほこり、繊維、花粉、またはプラスチックフィルムがフィンの隙間に詰まっている。ファンブレードが損傷しているか、速度が低下している。コンデンサーファンモーターが停止中。またはコイルが壁に近すぎます。再循環には特別な注意が必要です。隙間や風パターンが不十分なために排出空気が凝縮器入口に引き戻されると、コイル自体がきれいであっても実効入口温度が上昇し、コイル温度が上昇します。

システムが意図した以上の熱を拒否している

冷媒が過剰に充填されると、凝縮器容積のより多くが液体で満たされ、有効凝縮圧力が上昇します。非凝縮性ガス、通常は不適切な整備手順中に閉じ込められた空気または窒素により、高圧側の分圧が増加します。冷媒が常温でも凝縮しているにもかかわらず、全圧は上昇します。実際には、5 ～ 10% 過充電されたシステムでは、コイル温度が設計値より 4 ～ 6°C 高く表示されることがあります。

コイル温度トレースの症状の読み取り

フィールドではいくつかのパターンが繰り返し出現します。コイル温度、ヘッド圧力、および周囲の測定値を一緒に記録することで、これらのパターンが信頼できる診断に変わります。

コイル温度は設計テーブルで決定

取り付け後のコイル温度はメンテナンスの話のようです。実際には選考時に決まります。コイルの面面積、フィンのピッチ、列の数、ファンのエアフロー、および設計周囲温度のすべてが TD を設定します。十分なサイズのコンデンサーは、全負荷時にコイル温度を周囲温度より約 10°C 高く保ちますが、密に梱包されたユニットでは 20°C 近く必要になる場合があります。その違いは、すべての光熱費と暑い午後に現れます。

10℃のコイルと20℃のコイルの差は快適さの問題ではありません。それはランニングコストの永続的な違いです。

そのため、コンデンサーは単に購入するのではなく、選択する必要があります。メーカーは、この計算のための設計 TD と最大周囲温度を正確に公表しています。夏期が 40°C になるサイトでは、32°C の気候のサイトよりも大きなコイルが必要であり、ユニットの動作範囲を実際の負荷プロファイルに対してチェックする必要があります。

Zhejiang Beifeng は、宣言された動作範囲に適合するコイル、ファン、コンプレッサーを中心に空冷凝縮ユニットを構築しているため、空冷凝縮器のコイル温度は全冷却シーズンを通じて設計範囲内に留まります。

Beifeng 半密閉空冷凝縮ユニット (3-25HP) このユニットには、安定した凝縮温度を維持するために、コイル、ファン、および適合するコンプレッサーが統合されています。 R22、R134a、R404、R407C に適しており、オイルセパレーター、圧力コントロール、レシーバーが含まれています。設計範囲に基づいて信頼できる空冷コンデンサーを選択するオペレーターにとって役立ちます。 製品を見る→

新しい設置を計画しているオペレーターは、同じロジックをプラントの残りの部分に適用できます。 空冷コンデンサーの選定ルール 信頼できる凝縮温度の規則でもあります。

コイルの温度を適切な場所に保つ

コイル温度の問題は予測可能であり、ほとんどの場合は防止可能です。シンプルな季節ルーチンにより、TD が健全な範囲内に維持されます。

1. 暑い季節の前に、フィンセーフクリーナーを使用してコイルを掃除し、高圧洗浄機で顔に吹きかけるのではなく、内側から外側に向かってすすいでください。
2. コンデンサーファンとその保護グリルの両方を確認してください。ファンが高速で動作していると仮定するのではなく、エアフローを測定します。
3. 排出空気が入口に再循環できないことを確認し、設置マニュアルに指定されているクリアランスを維持してください。
4. 修理後は、測定されたコイル温度をデータシートの値と比較してください。設計周囲温度では、TD は公表値の 2 ～ 3°C 以内である必要があります。
5. すべての測定値を記録します。丸 1 年間のコイル温度と周囲温度の記録により、高圧トリップになるずっと前にゆっくりとした汚れが明らかになります。

大規模な設備の場合、より大きなコンデンサーとそれに適合するコンプレッサーセットを使用すると、同じ分野でより大きなヘッドルームが得られます。 Beifeng の大型の半密閉空冷凝縮ユニットは、コイルへのアクセスとサービス配線が容易になるように配置されているため、機器の耐用年数全体にわたってメンテナンスコストが低く抑えられます。

産業用ハイパワー空冷凝縮チラー (30-50HP) 過酷な連続運転向けに設計されたこのシリーズは、複数の冷媒をサポートし、冷却塔や水ポンプを排除した統合空冷設計を特徴としています。標準化された構造により設置とメンテナンスが簡素化され、安定した凝縮温度が必要な大規模な産業用冷凍用途に実用的な選択肢となります。 製品を見る→

コイル温度の習慣

空冷コンデンサーのコイル温度は、記録して忘れるべき数値ではありません。これは、コンデンサーがその役割を果たしているかどうか、充電が正しいかどうか、ファンが適切な量の空気を流しているかどうか、システムのコストが必要以上に高くなっているかどうかを示す唯一の最良の指標です。それを読んで、周囲のものと比較し、スーパーヒートの読書と同じ敬意を持って扱ってください。

10 分間の読書で、コンプレッサーの故障、冷蔵室の温度異常、誰も予算を付けていなかった光熱費の発生を防ぐことができます。それが、この 1 回の測定による静かな診断力です。システムの動作範囲についてセカンドオピニオンが必要な場合は、 北豊のアプリケーションエンジニアと話す 次の暑い季節が来る前に。