Per fornire una certa ridondanza nel design HVAC, la maggior parte dei designer richiederà due o più refrigeratori. Più refrigeratori offrono anche l'opportunità di migliorare le prestazioni del carico delle parti del sistema complessivo e
ridurre il consumo di energia. Le piante refrigerate parallele sono semplici da progettare e sono facilmente modificate per un flusso primario variabile.
Operazione di base
La figura seguente mostra una pianta refrigerata con raffreddamento ad acqua parallela. L'acqua refrigerata viene fatta circolare dall'acqua refrigerata o dalla pompa primaria attraverso i refrigeratori fino al carico e di nuovo verso i refrigeratori. Il ciclo d'acqua freddo può
essere flusso costante o flusso variabile. I sistemi a flusso variabile aumentano la complessità ma offrono un significativo risparmio di lavoro della pompa. Risolvono anche il problema sul sequenziamento del refrigeratore che si verifica con refrigeratori paralleli, flusso costante.
I sistemi di flusso variabile sono coperti in sistemi primari/secondari e progettazione a flusso primario variabile. È necessario un ciclo di condensatore per i refrigeratori raffreddati ad acqua. Ciò include una pompa del condensatore, tubazioni e una torre di raffreddamento o un dispositivo di raffreddamento a circuito chiuso. Il ciclo del condensatore opera ogni volta che i refrigeratori operano.
Per sistemi di flusso costanti, l'intervallo di temperatura dell'acqua refrigerata varia direttamente con il carico. A seconda della diversità del carico, l'intervallo di temperatura di progettazione del refrigeratore sarà inferiore alla gamma di temperature osservata ad ogni carico. In questo caso, l'intervallo di temperatura del refrigeratore è di 8 ° F mentre l'intervallo della bobina di raffreddamento è di 10 ° F. Il risultato complessivo è un aumento della pompa dell'acqua refrigerata e del costo del capitale del tubo più un costo di pompaggio annuo più elevato.
Componenti di base
I refrigeratori paralleli sperimentano lo stesso carico percentuale. Ad esempio, considera un impianto refrigeratore con un refrigeratore da 100 tonnellate e un refrigeratore da 1000 tonnellate che opera a una capacità del 50%. Con entrambi i refrigeratori che operano, entrambi i refrigeratori opereranno con una capacità del 50%. Il refrigeratore da 100 tonnellate sarà a 50 tonnellate e il refrigeratore da 1000 tonnellate sarà a 500 tonnellate. Ciò si verifica fintanto che i flussi non cambiano (cioè flusso primario variabile) ed entrambi i refrigeratori vedono la stessa temperatura dell'acqua di ritorno.
refrigeratori
Nella maggior parte dei casi, la somma delle capacità del refrigeratore soddisfa la progettazione per l'edificio o il processo. È possibile aggiungere una capacità aggiuntiva, se necessario, sovradimensionando i refrigeratori. È comune che i refrigeratori paralleli abbiano le stesse dimensioni e tipo sebbene questo non sia un requisito. Possono essere utilizzati i refrigeratori raffreddati ad aria, raffreddati ad aria o raffreddati a evaporazioni. I refrigeratori aria ed evaporatamente raffreddati non richiedono un ciclo di condensatore tra cui tubazioni, torre di raffreddamento e pompa.
Pompe
Le pompe possono essere flusso costante o variabile. La pompa dell'acqua refrigerata è dimensionata per la portata del design. La figura seguente mostra una pompa dell'acqua refrigerata principale che fornisce flusso per entrambi i refrigeratori. Un metodo alternativo è di avere due pompe più piccole che servono refrigeratori dedicati. La figura seguente mostra anche pompe di condensatore dedicate e torri di raffreddamento per ogni refrigeratore. Le pompe e le tubazioni sono dimensionate per il flusso del condensatore di design per ogni refrigeratore. Ogni volta che il refrigeratore funziona, la pompa del condensatore funziona.
Torri di raffreddamento
I refrigeratori raffreddati ad acqua richiederanno torri di raffreddamento. La figura sopra mostra torri di raffreddamento dedicate per ogni refrigeratore. Una torre di raffreddamento comune è anche possibile ma non comune per i refrigeratori paralleli.
Sequenza di operazioni refrigerate parallela
Le piante refrigerate parallele creano una situazione unica se utilizzate in un sistema di flusso costante. Considera il sistema che opera al 50%. Da un aspetto per le prestazioni del refrigeratore, è auspicabile disattivare un refrigeratore e gestire l'altro a piena capacità. Tuttavia, questo non accadrà. Con una capacità del 50%, l'acqua di ritorno sarà di 49 ° F. Il refrigeratore che viene spento lascerà invariata l'acqua attraverso di essa. Il refrigeratore operativo vedrà solo un carico del 50% (acqua di ritorno di 49 ° F) e raffredderà l'acqua fino al set point di 44 ° F. I due flussi d'acqua refrigerati si mescoleranno quindi a 46,5 ° F temperatura di alimentazione.
Se il sistema è gestito in questo modo, l'acqua refrigerata più calda causerà l'apertura delle valvole di controllo (aumento del flusso) per soddisfare i requisiti di spazio. Si verificherà un processo iterativo e il sistema potrebbe stabilizzarsi. Il problema è se le bobine di raffreddamento possono soddisfare i carichi locali con la temperatura dell'acqua refrigerata più alta. A seconda delle condizioni di progettazione effettive, il carico sensibile dell'edificio potrebbe essere soddisfatto, ma la temperatura dell'acqua refrigerata elevata renderà difficile soddisfare il carico latente. Poiché è probabile che questo scenario si verifichi durante il clima intermedio, la deumidificazione potrebbe non essere un problema. Nelle aree in cui l'umidità è un problema, questa disposizione può comportare un'elevata umidità all'interno dello spazio.
Una soluzione è gestire sempre entrambi i refrigeratori. Funziona ed è una soluzione semplice, tuttavia non è efficiente dal punto di vista energetico e provoca usura di attrezzature inutili.
Un'altra possibilità è quella di abbassare il set point del refrigeratore operativo per compensare la temperatura dell'acqua mista. Questo funziona anche ma ha alcune difficoltà. Abbassare il setpoint dell'acqua refrigerato richiede al refrigeratore di lavorare di più, abbassando la sua efficienza. In condizioni estreme, può causare problemi di stabilità del refrigeratore.
L'aggiunta di valvole di isolamento per arrestare il flusso attraverso un refrigeratore quando non funziona non è raccomandato per un sistema di flusso costante. È improbabile che la pompa sia in grado di fornire un flusso di progettazione se tutta l'acqua refrigerata è diretta attraverso un solo refrigeratore. La pompa cavalcherà la sua curva e si verificherà una perdita di flusso. Senza flusso di progettazione, è improbabile che tutti i singoli carichi ricevano i loro flussi richiesti. Nel caso in cui la pompa possa effettivamente fornire il flusso attraverso un refrigeratore, la portata massima consentita per il refrigeratore può essere superata con conseguente grave danno al refrigeratore.
La risposta sicura è quella di gestire entrambi i refrigeratori tutto il tempo è richiesto acqua refrigerata, tuttavia, questo è costoso quanto gestire un singolo impianto di refrigerazione. La messa in scena sulle pompe e sulle torri di raffreddamento è simile a quella delineata per i refrigeratori singoli.
Esempio di pianta refrigerata parallela
Prendi in considerazione lo stesso modello di costruzione utilizzato nell'esempio del singolo refrigeratore. Le prestazioni del carico di progettazione sono identiche al singolo pianta di refrigerazione. Ci sono piccoli cambiamenti nelle applicazioni reali quando vengono utilizzati due refrigeratori anziché uno. Ad esempio, è probabile che le selezioni di pompaggio e refrigeratore non offrano prestazioni identiche, oltre a essere la metà delle dimensioni.
Ciò che è più interessante è che l'uso annuale dell'energia è lo stesso per i refrigeratori singoli e paralleli. Ciò si verifica perché entrambi i refrigeratori sono stati operati per fornire acqua refrigerata di alimentazione a 44 ° F a qualsiasi carico di impianti. Con i refrigeratori che operano, anche tutte le pompe e le torri hanno dovuto funzionare. Non vi era alcuna possibilità di utilizzare un solo refrigeratore a carichi leggeri, chiudere una torre e una pompa del condensatore e spostare il refrigeratore singolo più in alto la sua curva di prestazione.
Ciò potrebbe essere realizzato passando al flusso primario variabile, il che consentirebbe di isolare un refrigeratore a carichi leggeri, nonché per ridurre la dimensione della pompa dell'acqua refrigerata e ridurre i costi operativi.
[dvfaqtopic title = "Domande frequenti" Topicid = "18894" skin = "personalizzato" searchbox = "no" switcher = "sì" paginate = "" order = "asc" orderby = "data"]
