Surriscaldamento HVAC: 7 fatti rapidi completi

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SURRISCALDAMENTO DEFINIZIONE HVAC | DEFINIZIONE SURRISCALDAMENTO HVAC

Surriscaldamento nel sistema HVAC è il calore che il refrigerante nelle serpentine dell'evaporatore può gestire per cui il refrigerante liquido bolle per formare un vapore. È noto che l'acqua si vaporizzerà in vapore quando la temperatura viene aumentata dopo un certo punto. Lo stesso principio viene utilizzato in un sistema di refrigerazione in cui il fluido sarà un refrigerante e non solo acqua.

Surriscaldamento HVAC
Sistema HVAC (Crediti: wikipedia)

Supponiamo di lasciare bollire l'acqua oltre un certo limite, allora è ovvio che il vapore diventerebbe sempre più caldo. Quando la temperatura del fluido aumenta, si prevede che anche la pressione aumenti e l'acqua evapori come vapore.

Allo stesso modo, anche il refrigerante nell'evaporatore inizierà a bollire con il calore aggiuntivo che viene aggiunto ad esso. Il processo di assorbimento del calore non si ferma e continua. Si dice surriscaldamento il calore assorbito dal refrigerante mentre passa da liquido a vapore a una data temperatura.

Il surriscaldamento in fisica è anche definito come il riscaldamento di un fluido oltre la temperatura di ebollizione in cui si prevede che il fluido si trovi in ​​uno stato metastabile in cui gli effetti interni possono provocare l'ebollizione del fluido in qualsiasi momento.

Il surriscaldamento di un sistema HVAC viene calcolato durante l'avvio di un'unità di refrigerazione o durante la risoluzione di un problema con il sistema operativo. Inoltre, il sistema dovrebbe funzionare per più di 15 minuti per raggiungere uno stato stabile per ottenere una lettura accurata. La lettura che viene effettuata viene confrontata con gli standard del settore.

FORMULA SURRISCALDAMENTO HVAC

Il surriscaldamento di un impianto HVAC è calcolato come differenza di temperatura tra la temperatura di saturazione del fluido e la temperatura effettiva del gas. I refrigeranti utilizzati nel sistema HVAC spesso bollono a temperature inferiori a quella dell'acqua. Supponiamo che la temperatura di ebollizione di un refrigerante sia -200C ed è riscaldato a -100C, quindi il refrigerante viene surriscaldato di 10 gradi nonostante la temperatura sia in valore negativo.

Surriscaldamento = Temperatura attuale – Temperatura di ebollizione

Un surriscaldamento inferiore suggerisce che la quantità di refrigerante è superiore a quella che non c'è un carico termico sufficiente, il che potrebbe causare l'ingresso di refrigerante liquido nelle serpentine del compressore con conseguenti danni. Mentre un surriscaldamento elevato suggerisce che vi è una quantità limitata di refrigerante per il carico termico, il che può provocare un surriscaldamento e compromettere l'efficienza del sistema di refrigerazione.

By calcolo del surriscaldamento, un tecnico HVAC può dire quanta parte del liquido sta entrando nelle serpentine dell'evaporatore o fino a che punto il refrigerante si sta muovendo attraverso le serpentine.

COME MISURARE IL SURRISCALDAMENTO IN HVAC?

Per misurare il surriscaldamento in HVAC, è necessario seguire i seguenti passaggi che sono:

  • È indispensabile misurare la pressione nella parte inferiore dell'impianto mediante un manometro.
  • La pressione misurata deve essere utilizzata per determinare la temperatura utilizzando un grafico HVAC.
  • Nella fase successiva, è essenziale misurare la temperatura della linea di aspirazione in uscita dal condensatore, ma dovrebbe essere distante dal compressore da 4 a 6 pollici.
  • Queste misurazioni possono aiutare a determinare il surriscaldamento o a raggiungere il surriscaldamento target. Supponiamo che la misurazione della temperatura sulla linea di aspirazione dia un valore di 55 gradi e che la conversione della pressione di aspirazione nella rispettiva temperatura dia 40 gradi come valore, quindi la differenza tra i due valori darà il surriscaldamento che in questo esempio è di 15 gradi.

È essenziale per un ingegnere HVAC sapere come calcolare, misurare o trovare il surriscaldamento target per un sistema HVAC. Inoltre, semplifica la vita di un tecnico HVAC per risolvere i problemi con il sistema di refrigerazione.

CHE COS'È IL SURRISCALDAMENTO E IL SOTTORAFFREDDAMENTO NELL'HVAC?

Che cos'è il surriscaldamento?

Il refrigerante che entra nelle serpentine di un evaporatore vaporizza completamente prima di avvicinarsi all'uscita dell'evaporatore. Il vapore diventa freddo poiché evapora completamente. Quando il vapore freddo entra nuovamente nelle serpentine dell'evaporatore, inizia ad assorbire calore dall'ambiente circostante e quindi si surriscalda. Quando il vapore si surriscalda, assorbe solo il calore sensibile nelle serpentine dell'evaporatore. Questo processo aumenta l’efficienza del sistema

Effetto del surriscaldamento

Il surriscaldamento avviene a pressione costante e ad una temperatura superiore alla temperatura di saturazione. Quando il vapore subisce un riscaldamento sensibile si parla di surriscaldamento. L'efficienza del processo di refrigerazione aumenta con il surriscaldamento ma la densità del vapore diminuisce quando esce dall'evaporatore ed entra nel compressore. Inoltre, la quantità di vapore che entra nel compressore viene successivamente ridotta.

Da ciò, possiamo concludere che la capacità del processo di refrigerazione aumenta con l'aumento del surriscaldamento e diminuisce con la diminuzione della densità del vapore surriscaldato. Quindi il possibile esito di queste tendenze opposte può essere stabilito in base alla quantità di surriscaldamento disponibile.

Che cos'è il sottoraffreddamento?

Il sottoraffreddamento è il processo mediante il quale il refrigerante viene raffreddato a una temperatura inferiore alla temperatura di saturazione del refrigerante alla corrispondente pressione del condensatore. Il refrigerante che viene raffreddato sarà allo stato liquido. Il refrigerante può essere sottoraffreddato in due modi diversi che sono

  • Modificando il condensatore in modo da ottenere il processo di sottoraffreddamento
  • L'aggiornamento del sistema con scambiatori di calore interni ed esterni migliorerebbe il processo di sottoraffreddamento.

Effetti del sottoraffreddamento

La capacità del processo di refrigerazione viene migliorata quando un refrigerante viene sottoraffreddato utilizzando una fonte di refrigerante. Si osserva che l'efficienza del sistema di refrigerazione può essere migliorata dell'1% per ogni 2 gradi di sottoraffreddamento. Sul mercato sono disponibili nuovi modelli di condensatori che possono migliorare il processo di sottoraffreddamento, aumentando così l'efficienza del processo di refrigerazione.

La produzione di flash gas è minima durante il processo di espansione e può essere raggiunta una latitudine più elevata, il che rende più semplice la gestione delle tubazioni e della posizione dell'evaporatore.

Importanza di sottoraffreddamento, surriscaldamento e differenza di temperatura

Per garantire la corretta carica di refrigerante in un sistema HVAC, è essenziale calcolare il surriscaldamento, il sottoraffreddamento e conoscere il gradiente di temperatura attraverso la batteria. L'importanza o i vantaggi di conoscere il sottoraffreddamento, il surriscaldamento e la differenza di temperatura sono riportati di seguito

1. Notifica a un tecnico HVAC di disporre di livelli di refrigerante appropriati per ottenere un'elevata efficienza e capacità di refrigerazione.

2. Aiuta nella corretta diagnosi e riparazione del rispettivo problema. cioè, evita di diagnosticare e riparare l'evaporatore quando il problema riguarda il compressore. Questo potrebbe rivelarsi un errore costoso.

3. Se si osserva il surriscaldamento di seguito, il possibile problema dovrebbe essere che c'è troppo refrigerante nell'evaporatore.

4. Se si osserva che il surriscaldamento è troppo alto, significa che la quantità di refrigerante è troppo bassa per il carico termico disponibile. Le possibili ragioni dell'elevato surriscaldamento potrebbero essere dovute a serpentine dell'evaporatore otturate o unità di misurazione difettosa.

Si dice che un sistema HVAC funzioni con alto surriscaldamento o basso sottoraffreddamento quando c'è una quantità limitata di refrigerante sia nelle serpentine dell'evaporatore che nel compressore. La possibile ragione dell'alto surriscaldamento e del basso sottoraffreddamento potrebbe essere dovuta

1. Restrizione nella linea del liquido

2. Sistema di misurazione difettoso

3. Flusso d'aria eccessivo attraverso le serpentine dell'evaporatore.

4. Bobine compressore tappate

5. Flusso d'aria limitato attraverso le serpentine dell'evaporatore

SURRISCALDAMENTO IN ASPIRAZIONE IN HVAC

In un sistema HVAC, la conversione di un refrigerante da liquido a vapore comporta l'aggiunta di calore al sistema alla temperatura di ebollizione. Il calore aggiunto al di sopra della temperatura di ebollizione è indicato come surriscaldamento.

Per trovare il surriscaldamento nella linea di aspirazione, è essenziale conoscere la pressione di aspirazione e la temperatura di ebollizione nell'evaporatore a qualsiasi pressione data. Questo metodo per trovare il surriscaldamento dalla pressione e dalla temperatura è spesso indicato come metodo temperatura-pressione per trovare il surriscaldamento.

Poiché l'evaporatore produce sempre più calore, il refrigerante liquido inizia a bollire e, a un certo punto, nelle serpentine si può trovare solo vapore. Potrebbe essere rimasto del vapore che è ancora freddo.

Il vapore freddo passa attraverso le serpentine dell'evaporatore e assorbe calore, dopo un certo punto; tutto il vapore disponibile verrà riscaldato ad una temperatura superiore alla temperatura di saturazione. Dopo che tutto il liquido bolle, il calore aggiuntivo che viene aggiunto al vapore viene indicato come surriscaldamento di aspirazione.

Esempio: un refrigerante è saturo entra nelle serpentine dell'evaporatore a 45F e questa temperatura è ottenuta dalla pressione di aspirazione a 120 PSIG per R-410 A. La sonda di temperatura posizionata sulla linea di aspirazione legge 55F. Dalla lettura della temperatura alla linea di aspirazione si evince che il refrigerante è surriscaldato di 10 gradi.

Dopo che lo stato del refrigerante è cambiato e il processo si è fermato, il raffreddamento del refrigerante cessa. La temperatura del vapore freddo aumenta rapidamente. Il riscaldamento del vapore refrigerante assicura che nessun liquido entri nelle serpentine del compressore, riducendo così le possibilità di danni al compressore.

TABELLA DI RICARICA SURRISCALDAMENTO HVAC

Spesso i produttori di sistemi HVAC forniscono grafici pressione-temperatura che semplificano la vita ai tecnici. Questa tabella aiuta un tecnico a caricare un sistema HVAC con una quantità adeguata di refrigerante. Questi grafici vengono spesso forniti vicino all'unità condensante dell'unità HVAC. La carica di refrigerante si basa su fattori quali la temperatura ambiente e la capacità di carico del sistema.

La maggior parte dei condensatori nei sistemi HVAC sono già caricati con refrigerante. La carica di refrigerante nel condensatore e la configurazione della linea dipenderanno dal produttore. In questo modo, il processo di installazione diventa molto più semplice per un tecnico HVAC. Le regolazioni di carica possono essere effettuate in base alla lunghezza della linea impostata.

Questo metodo di ricarica delle unità con refrigerante funziona bene con i sistemi di refrigerazione forniti come un pacchetto in cui il circuito richiede riparazione mentre la carica deve essere recuperata. Il refrigerante deve essere caricato come raccomandato dal produttore in termini di oncia. Esistono mezzi per caricare un sistema HVAC senza utilizzare un metodo di surriscaldamento o sottoraffreddamento appropriato.

Quando un tecnico HVAC sta caricando un'unità HVAC, il tecnico deve ottenere l'esatta differenza di temperatura da dove il fluido ha cambiato il suo stato. Se il surriscaldamento è alto, il sistema sarà sottocaricato e se il surriscaldamento è basso, il sistema sarà sovraccaricato. Viene chiamato questo metodo di ricarica del sistema surriscaldamento e non viene utilizzato durante la ricarica di una pompa di calore o un condizionatore d'aria.

Ma se un condizionatore fosse dotato di a valvola di espansione termostatica, è necessario caricare il sistema utilizzando il metodo del surriscaldamento o del sottoraffreddamento.

CONCLUSIONE

È di grande importanza per un ingegnere HVAC comprendere il surriscaldamento e il sottoraffreddamento poiché sono strettamente legati alla diagnosi di un'unità HVAC. Per un apprendista o un matricola del reparto HVAC, è essenziale sapere come detrarre la capacità di surriscaldamento di un sistema HVAC. Inoltre, si dovrebbero anche sviluppare competenze nella lettura dei grafici pressione-temperatura forniti dal produttore poiché oggigiorno la maggior parte delle unità viene fornita con questi grafici.

Si consiglia di comprendere le leggi di base associate ai sistemi HVAC come Boyles Law, Sensible Heat, ecc., che semplificherebbero la vita a un ingegnere HVAC. Anche concetti importanti su Alto surriscaldamento, Basso surriscaldamentoe surriscaldatore sarebbe utile per un ingegnere meccanico o un tecnico.

INTERVISTA DOMANDE E RISPOSTE SUL SURRISCALDAMENTO IN HVAC H

1. Che cos'è il surriscaldamento e il sottoraffreddamento in un sistema HVAC

Si dice che un sistema HVAC funzioni con alto surriscaldamento o basso sottoraffreddamento quando c'è una quantità limitata di refrigerante sia nelle serpentine dell'evaporatore che nel compressore.

2. Quali sono le possibili ragioni per un elevato surriscaldamento in un'unità di refrigerazione?

Il possibile motivo dell'elevato surriscaldamento potrebbe essere dovuto ai seguenti motivi

1. Restrizione nella linea del liquido

2. Sistema di misurazione difettoso

3. Flusso d'aria eccessivo attraverso le serpentine dell'evaporatore.

4. Bobine compressore tappate

5. Flusso d'aria limitato attraverso le serpentine dell'evaporatore

3. Come calcolare il surriscaldamento per un refrigerante a una temperatura di 58.500C?

Il surriscaldamento è calcolato come differenza tra la temperatura di ebollizione e la temperatura attuale

Temperatura di ebollizione del refrigerante = 48.500C

Surriscaldamento = Temperatura attuale – Temperatura di ebollizione

Surriscaldamento = 58.50 – 48.50

= 100C

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