Сравнительный анализ контроллеров для управления холодильным оборудованием DIXELL XT110C и DANFOSS AK-CC525A

COMPARATIVE ANALYSIS OF CONTROLLERS FOR CONTROLLING REFRIGERATION EQUIPMENT DIXELL XT110C AND DANFOSS AK-CC 525 A

Viktor Shchukin

Student, Volzhsky Polytechnic Institute (branch) of Volgograd State Technical University, Russia, Volzhsky

Lyudmila Medvedeva

Scientific supervisor Candidate of technical sciences, Volzhsky Polytechnic Institute (branch) of Volgograd State Technical University, Russia, Volzhsky

Аннотация. В данной статье представлено описание преимуществ контроллера для управления холодильным оборудованием Danfoss AK-CC525A над DIXELL XT110C.

Abstract. This article describes the advantages of the Danfoss AK-CC525A refrigeration controller over the DIXELL XT110C.

Ключевые слова: холодильное оборудование, автоматизация холодильной камеры, контроллер для управления холодильным оборудованием.

Keywords: refrigeration equipment, refrigeration chamber automation, refrigeration equipment control controller.

Принцип работы холодильной камеры в компрессионных агрегатах основан на двух рабочих операциях:

1. Поглощение тепла внутри корпуса теплообменника воздухоохладителя.

2. Вывод поглощенной тепловой энергии в окружающую среду.

И если теплообмен второго этапа не оказывает на производительность процесса в целом существенного влияния, то при качественном регулировании первого этапа повышается энергоэффективность всей установки.

Холодильная установка всегда работает в нестационарном режиме – из-за постоянно меняющихся внешних условий. [1, c. 88]

Регулирование теплосъема внутри воздухоохладителя осуществляется за счет регулирования подачи хладагента в испаритель. Хладагент, пройдя терморасширительный вентиль (ТРВ) изменяет свои параметры: давление и, как следствие температуру кипения. Чем больше падение давления на ТРВ, тем ниже температура кипения и тем выше теплосъем. Сам ТРВ - это регулятор, положение регулирующего органа (иглы) которого обусловлено температурой в испарителе и, задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева паров на выходе из испарителя. Его суть состоит лишь в том, чтобы подавать в теплообменник такое количество хладагента, которое при заданных условиях полностью испарится.

В данном случае регулирование может осуществляться только лишь повышением давления нагнетания при помощи включения или отключения ступеней компрессоров, которое регулируется рассматриваемым контроллером DIXELL XT110C. Данная система является самовыравнивающейся. Если регулировать количество холодильного агента, поступающего из испарителя в компрессор и из компрессора в конденсатор, то можно поддерживать весь цикл в нужном температурном диапазоне.

Рисунок 1. Схема регулирования одноиспарительного объекта по температуре.

На рисунке 1 изображена схема регулирования по температуре при помощи включения/отключения компрессора. При повышении температуры в охлаждаемом объекте температурный датчик (поз. 2а) дает команду на включение компрессора при помощи магнитного пускателя (поз. 2б). Компрессор создает движение фреона в системе, а перепад давления осуществляется лишь изменением его собственной производительности.

Такая схема управления достаточно распространенна, проста в эксплуатации и ремонте. Однако система имеет большую инерцию в регулировании, особенно при резком изменении тепловой нагрузки.

На замену данным агрегатам все чаще приходят системы с электронными терморасширительными вентилями (ЭРВ). [2, c.29]

ЭРВ – тот же вентиль с узким проходным сечением, что и ТРВ, но в качестве регулирующего органа у него применяется шаговый электрический привод. Он имеет внушающее число шагов регулирования (до 500), что позволяет с высокой точностью подавать хладагент в испаритель. Высокая скорость передачи электрических сигналов позволяет мгновенно реагировать на изменение тепловой нагрузки. Благодаря оптимизации повторности включения компрессоров ЭРВ позволяет снизить энергопотребление на  15-20%.

Для управления ЭРВ может быть применен контроллер воздухоохладителей DANFOSS AK-CC525A.

Рисунок 2. Регулирование температуры при помощи ЭРВ AKV-10

На рисунке 2 изображен график открытия клапана типа AKV в зависимости от колебания температуры. [3].

AKV – это электроприводные расширительные клапаны, предназначенные для холодильных установок. Клапаны AKV могут быть использованы для ГХФУ, ГФУ и R744 хладагентов. Управление работой клапанов AKV обычно осуществляется контроллером из номенклатуры регуляторов ADAP-KOOL® производства компании Danfoss. Производительность указывается цифрой, входящей в обозначение типа клапана. Цифра соответствует размеру сопла рассматриваемого клапана. Например, клапан с соплом 3 имеет обозначение AKV 10-3. В процессе эксплуатации возможна замена узла сопловой вставки. Диапазон производительности клапанов AKV 10 составляет от 1 до 16 кВт (R 22) и состоит из 7 поддиапазонов. Диапазон производительности клапанов AKV 15 составляет от 25 до 100 кВт (R 22) и состоит из 4 поддиапазонов. Клапаны AKV 15 могут быть использованы для холодильных камер. Диапазон производительности клапанов AKV 20 составляет от 100 до 630 кВт (R 22) и состоит из 5 поддиапазонов.