Jingwei Electric Heating-en, 15 urte baino gehiago daramatzagu izozkailu komertzialetarako desizozte-berogailuak fabrikatzen, eta Ekialde Hurbileko bezeroen eskaeretan eredu koherente bat ikusi dugu: klima epeletarako diseinatutako desizozte-berogailu estandarren potentzia-kalkuluak etengabe eskasak dira giro-tenperaturak 50 °C-ra iristen direnean. Dubai, Riyadh eta Dohako HVAC kontratistekin lan egin dugun esperientzian, ikusi dugu desizozte-berogailuen neurri-formula estandarrak (izozkailuaren barnealdearen eta inguruko ingurunearen artean 10-15 °C-ko giro-tenperatura-diferentziala suposatzen dutenak) erabat hondatzen direla giro-tenperatura 50 °C-tan eta izozkailuaren barnealdea -20 °C-tan dagoenean. Tenperatura-diferentziala 70 °C-koa da, formula tipikoek diseinatzen duten 30-40 °C-ren ordez.

Artikulu honetan, Shengzhouko gure laborategiko proben datuak partekatuko ditugu. Bertan, Ekialde Hurbileko basamortuko giro-baldintzak simulatu ditugu 50 °C-tan eta % 0ko hezetasun erlatiboan, eta izozkailu-aplikazio komertzialetan desizozte-ziklo fidagarriak mantentzeko beharrezkoa den desizozte-berogailuaren benetako errendimendua neurtu dugu. Egiten ditugun gomendio guztiak gure proba-ganberako neurtutako datuetan oinarritzen dira, ez kalkulu teorikoetan.

Zergatik huts egiten dute desizozte-berogailu estandarren potentzia-formulek giro-tenperatura 50 °C-ra iristen denean?

Gure instalazioan egindako probetan, desizozte-berogailu estandarren potentzia-formulak 50 °C-ko giro-tenperaturan huts egitearen arrazoi nagusia identifikatu genuen: ingurunetik izozkailu-armairurako bero-transferentzia-tasa esponentzialki handitzen da tenperatura-diferentzialarekin. 25 °C-ko giro-tenperaturan eta -20 °C-ko izozkailu-barrualdearekin —45 °C-ko diferentziala—, lurrungailu-serpentinaren bero-karga osoa konpresorearen ahalmen nominalaren % 65-75 ingurukoa da. 50 °C-ko giro-tenperaturan eta -20 °C-ko izozkailu-barrualde berarekin —70 °C-ko diferentziala—, bero-karga osoa konpresorearen ahalmen nominalaren % 85-95 ingurukoa da. Horrek esan nahi du lurrungailu-serpentinak % 25-30 azkarrago metatzen duela izotza 50 °C-ko giro-tenperaturan 25 °C-ko giro-tenperaturan baino, gure neurketen arabera.

Gure proben datuetatik kalkulatu dugu 25 °C-ko giro-instalazio baterako tamaina duen 500 watteko desizozte-berogailu estandar batek gutxi gorabehera 45 minutu beharko dituela 50 °C-ko giro-tenperaturan desizozte-ziklo bat osatzeko, 25 °C-ko giro-tenperaturan 28 minuturekin alderatuta. Giro-tenperatura altuetan % 60 luzeagoa den desizozte-ziklo honek bi arazo sortzen ditu: izozkailuaren barneko tenperatura 8-12 °C igotzen da desizozte-ziklo luzatuan, gure neurketen arabera, eta horrek elikagaien segurtasuna arriskuan jar dezake janari izoztuak biltegiratzeko aplikazioetan, eta desizozte-denbora luzatuak orduko hozte-denbora eraginkorra murrizten du, eta horrek izozkailua ez dadin bere ezarpen-puntuko tenperatura mantendu Ekialde Hurbileko udako giro-tenperatura altuenetan.

Datu hauetan oinarritutako gure gomendioa da 50 °C-ko giro-baldintzetan funtzionatzen duten izozkailuetarako desizozte-berogailuaren potentzia % 25-30 handitzea. 500 watteko lurrungailu-serpentina estandar baterako, 650 watteko desizozte-berogailu bat gomendatzen dugu. Konfigurazio hau gure laborategian probatu dugu eta baieztatu dugu desizozte-zikloaren denbora 28-30 minutura itzultzen dela 50 °C-ko giro-tenperaturan potentzia handitu ahala.

Gure Tenperatura Igoeraren Proben Datuak: Izotza Urtzeko Denbora 45 °C-tan vs. 25 °C-ko Giro-tenperatura

Shengzhouko gure instalazioko laborategian, tenperatura igoera kontrolatuaren proba bat egin genuen giro-tenperatura desberdinetan izoztearen urtze-denbora neurtzeko. 3 mm-ko lodierako izotz-geruza estandarizatu bat jarri genuen —50 °C-ko giro-tenperaturan izozkailuaren 8 orduko funtzionamendu normala adierazten duena— gure aluminiozko paperaren desizozte-berogailu estandarrarekin hornitutako lurrungailu-serpentina batean. Ondoren, izotz-geruza guztiz urtzeko behar zen denbora neurtu genuen 25 °C, 35 °C, 45 °C eta 50 °C-ko giro-tenperaturetan.

Gure proben emaitzek joera argi bat erakusten dute. 25 °C-ko giro-tenperaturan, izozte-geruza guztiz urtu zen 18 minututan. 35 °C-ko giro-tenperaturan, urtze-denbora 22 minutura igo zen. 45 °C-ko giro-tenperaturan, urtze-denbora 29 minutura igo zen. 50 °C-ko giro-tenperaturan, 34 minutuko urtze-denbora neurtu genuen — 25 °C-ko giro-tenperaturan behar zen denboraren ia bikoitza. Gure analisiaren arabera, giro-tenperatura altuetan urtze-denbora luzatzearen arrazoi nagusia desizozte-berogailuaren gainazalaren eta izozte-geruzaren arteko tenperatura-gradiente txikiagoa da. Desizozte-berogailuaren gainazalak bere gailurreko tenperatura motelago iristen da 50 °C-ko giro-tenperaturan, giro-aireak lurrungailu-serpentina aurrez berotzen duelako desizozte-zikloa hasi aurretik, eta horrek klima epeleko instalazioetan izozte-urtzea bizkortzen duen hasierako talka termikoa murrizten du.

Desizozte-ziklo bakoitzeko energia-kontsumoa ere neurtu genuen, eta ikusi genuen izozte-geruza urtzeko behar den energia osoa % 35 inguru handitzen dela 50 °C-ko giro-tenperaturan 25 °C-ko giro-tenperaturarekin alderatuta — 142 watt-ordutik 192 watt-ordura ziklo bakoitzeko. Energia-kontsumo gehigarri hau kontuan hartu behar da Ekialde Hurbileko instalazioetarako izozkailuaren bero-karga osoaren kalkuluan, desizozte-ziklo luzatuaren bero gehigarria konpresoreak kendu behar baitu ondorengo hozte-zikloan.

Nola lortu dugun watt-dentsitate doituaren formula basamortuko klima-izozkailuetarako

Giro-tenperatura desberdinetan 200 desizozte-ziklo baino gehiagotan egindako proba-datuetan oinarrituta, basamortuko klima-izozkailu aplikazioetan erabiltzen diren desizozte-berogailuetarako watt-dentsitate formula egokitu bat garatu dugu. Desizozte-berogailuen fabrikatzaile gehienek erabiltzen duten formula estandarra berogailuaren azaleraren 4-6 W/in²-ko watt-dentsitatean oinarritzen da, eta horrek gehienez 32 °C-ko giro-tenperatura suposatzen du.

Gure probetan oinarrituta, ondorioztatu dugu 45 °C-tik gorako giro-tenperaturan funtzionatzen duten basamortuko klima-izozkailuek 6,5-8,5 W/in²-ko berogailu-azalera behar dutela desizozte-zikloen denborak 35 minutu baino gutxiago mantentzeko. Doikuntza honek berogailu-azaleraren tenperatura 15-20 °C inguru handitzen du funtzionamenduan zehar, eta horrek materiala arretaz hautatzea eskatzen du gehiegi berotzeak lurrungailu-serpentinen hegatsak kaltetzea saihesteko.

Basamortuko klima-berogailuen potentzia hautatzeko gomendatutako formula hau da: beharrezko potentzia = potentzia estandarra × (1 + 0,012 × (T_ambient – ​​32)), non T_ambient Celsius gradutan espero den giro-tenperatura maximoa den. 50 °C-ko giro-aplikazio baterako, biderkatzailea 1,216 da, hau da, 500 watteko berogailu estandar bat 610 watteko berogailu batekin ordezkatu behar da. Gure probetan, formula honek 28-35 minutuko desizozte-ziklo-denborak sortu ditu 45 °C eta 55 °C arteko giro-tenperaturetan.

Zorroaren materialaren hautaketa: Incoloy 800 vs. Altzairu herdoilgaitza 304 50 °C-ko gatz-airearentzat

Ekialde Hurbileko HVAC kontratistekin dugun esperientzian, desizozte-berogailuaren zorroaren materiala askotan alde batera uzten da zehaztapenetan, baina ezinbestekoa da basamortuko kostaldeko inguruneetan epe luzerako fidagarritasunerako. Dubain eta Dohan, 50 °C-ko giro-tenperaturaren eta Persiar Golkotik datorren gatzez betetako airearen konbinazioak korrosio-ingurune bat sortzen du, eta horrek altzairu herdoilgaitzezko 304 zorro estandar bat suntsitu dezake funtzionamenduaren 6-12 hilabeteko epean.

Gure instalazioan egindako korrosio-proba azeleratuen bidez, ikusi dugu Incoloy 800ak —nikel-burdina-kromo aleazio batek— 304 altzairu herdoilgaitzak baino 3-4 aldiz zerbitzu-bizitza luzeagoa duela gatz-laino baldintzetan eta 50 °C-ko giro-tenperaturetan. Gure proben datuek erakusten dute Incoloy 800 zorroek beren egitura-osotasuna mantentzen dutela 3.000 ordu baino gehiagoz gatz-laino esposizio jarraituan 50 °C-tan, eta 304 altzairu herdoilgaitzezko zorroek, berriz, zulo-korrosioa erakusten hasten dutela baldintza berdinetan 800 ordu inguru igaro ondoren. Incoloy 800 gomendatzen dugu Ekialde Hurbileko kostaldeko instalazioetarako desizozte-berogailuetarako zorro-material estandar gisa.

Incoloy 800aren kostu prima % 35-45 ingurukoa da 304 altzairu herdoilgaitzarekin alderatuta, baina Ekialde Hurbileko gure bezeroen berme-itzulketa datuen gure analisietatik abiatuta, 5 urteko epean jabetza-kostu osoa % 20-30 txikiagoa da Incoloy 800arentzat, ordezkapen-maiztasuna txikiagoa delako.

Gure energia-iturriaren inguruko gogoetak: 380V vs. 220V Ekialde Hurbileko izozkailu komertzialen instalazioetan

Ekialde Hurbileko bezeroei desizozte-berogailuak bidaltzen ditugun esperientzian, ikusi dugu energia-iturri tentsioaren hautaketa faktore kritikoa dela desizozte-berogailuen errendimenduan eragina duena giro-tenperatura altuetan. Ekialde Hurbileko merkataritza-izozkailu instalazioek 380V-ko hiru faseko edo 220V-ko fase bakarreko energia-iturriak erabiltzen dituzte, instalazioaren tamainaren eta tokiko arau elektrikoen arabera.

Gure probetan oinarrituta, 380V-ko hiru faseko desizozte-berogailu batek % 8-10 watt-dentsitate handiagoa ematen du potentzia nominal berdinarekin, 220V-ko fase bakarreko berogailu batekin alderatuta, hiru faseko elikatze-iturriak tentsio-erregulazio egonkorragoa eskaintzen baitu kargapean. Gure esperientzian, watt-dentsitate gehigarri hau onuragarria da basamortuko klima-izozkailuentzat, 50 °C-ko giro-baldintzetan beharrezkoak diren desizozte-zikloen denbora laburragoak mantentzen laguntzen baitu. Ekialde Hurbileko HVAC kontratistek 380V-ko hiru faseko desizozte-berogailuak zehaztea gomendatzen dugu energia-iturria eskuragarri dagoen izozkailu-instalazio komertzial guztietarako.

Basamortuko instalazioetarako gomendatzen dugun desizozte-zikloaren tenporizadorearen doikuntza

Ekialde Hurbileko instalazioetan bildutako datuetatik abiatuta, basamortuko klima-izozkailuetarako desizozte-zikloaren tenporizadorearen doikuntza-gomendio bat garatu dugu. Desizozte-tenporizadore estandarrak normalean eguneko 3-4 desizozte-ziklotarako ezartzen dira, ziklo bakoitzak 20-30 minutu irauten duelarik. Gure esperientzian, konfigurazio hau ez da nahikoa basamortuko klima-instalazioetarako, non izotz-metatze-tasa handiagoa den.

45 °C-tik gorako giro-tenperaturan funtzionatzen duten izozkailuetan desizozteko maiztasuna eguneko 5-6 ziklora handitzea gomendatzen dugu, ziklo bakoitza denboraren arabera baino tenperaturan amaitzeko konfiguratuta. Tenperaturan amaitutako desizozteko zikloak —non berogailua itzaltzen den lurrungailu-serpentina 15-20 °C-ko tenperatura ezarri batera iristen denean— denboran amaitutako zikloak baino askoz eraginkorragoak dira, zikloen arteko izozte-kargaren aldaketak automatikoki doitzen baitituzte. Ikusi dugu tenperaturan amaitutako desizozteak desizozteko energia-kontsumo osoa % 18-22 inguru murrizten duela basamortuko klima-instalazioetan denboran amaitutako desizoztearekin alderatuta, gure landa-datuetan oinarrituta.

Ondorioa: Basamortuko klima-izozkailuek desizozte-berogailuaren zehaztapen egokituak behar dituzte

Jingwei Electric Heating-en, zuzeneko probetan eta landa-esperientzian ikasi dugu 50 °C-ko basamortuko inguruneetan funtzionatzen duten izozkailu komertzialetarako desizozte-berogailuen zehaztapenek klima epeleko estandarren zehaztapenetatik doikuntza nabarmenak behar dituztela. Gure esperientzian, watt-dentsitate handiagoaren, korrosioarekiko erresistentea den zorro-materialaren hautaketaren, hiru faseko elikatze-iturriaren lehentasunaren eta tenperaturan amaitzen den desizozte-kontrolaren konbinazioak desizozte-berogailuaren zerbitzu-bizitza 2-3 aldiz luzatu eta desizozte-zikloaren energia-kontsumoa % 15-20 murriztu dezake basamortuko klima-instalazioetan.

Ekialde Hurbileko merkataritza-izozkailu instalazioetarako desizozte-berogailuak behar badituzu HVAC kontratista bat bazara, gure ingeniaritza-taldeak potentzia-kalkuluak eta materialen gomendioak eman diezazkizuke zure giro-tenperatura profilaren arabera. Bisitatu gurealuminiozko paperaren berogailuaren orrialdeagure basamortuko klimarako egokiak diren desizozte-berogailuei buruz gehiago jakiteko, edo jarri gurekin harremanetan zure proiektuaren eskakizunak eztabaidatzeko.

Ekialde Hurbileko HVAC Kontratistentzako Berogailu Desizoztatzaileen Instalazio Jarraibideak

Ekialde Hurbileko HVAC kontratistei laguntzeko dugun esperientziatik abiatuta, basamortuko klimako izozkailu komertzialetan desizozte-berogailuentzako instalazio-jarraibide espezifikoak garatu ditugu. Desizozte-berogailua lurrungailu-serpentinaren hegatsetatik 15-20 mm-ra kokatu behar da, aire-zirkulaziorako tarte egokia izan dadin eta, aldi berean, izozte-geruzara bero-transferentzia eraginkorra mantenduz. Berogailua aluminiozko klipekin baino altzairu herdoilgaitzezko klipekin finkatu behar da, gure probetan altzairu herdoilgaitzezko klipek 50 °C-ko giro-tenperaturan mantentzen baitute lotzeko indarra, aluminiozko klipek, berriz, % 30 arte gal dezaketelako hedapen termiko diferentzialaren ondorioz. Berogailuaren konexio elektrikoak tenperatura altuko kableatua erabili behar du, gutxienez 150 °C-rako balio duena, silikonazko kautxuzko isolamendu batekin, 50 °C-ko giro-tenperaturan malgua izaten jarraitzen duena. Ekialde Hurbileko bezeroen itzulera-datuen analisietatik abiatuta, desizozte-berogailu goiztiarraren akatsen % 25 inguru kableatu-isolamendu desegokiak eragiten ditu, eta isolamendu hori degradatzen da desizozte-zikloan zehar kablearen tenperatura 80-90 °C-ra iristen denean eta 50 °C-ko giro-tenperatura konbinatzen denean. Horren ondorioz, 130-140 °C-ko kablearen tenperatura lortzen da, PVCz isolatutako kable estandarraren balorazioa gainditzen duena. Ekialde Hurbileko bezeroei bidaltzen diegun desizozte-berogailu bakoitzarekin tenperatura altuko kableatu-kitak sartzen ditugu, eta kableatu-diagrama bat eskaintzen dugu, berogailu-atalen bero-esposizioa minimizatzeko kableatu-bideratze zuzena erakusten duena.

Energia-eraginkortasunaren konparaketa: gure desizozte-berogailuak vs. gas beroko desizozte-sistemek

Gure instalazioan egindako probetan, gure desizozte-berogailu elektrikoen energia-kontsumoa gas beroaren desizozte-sistemenekin alderatu genuen, 50 °C-ko basamortu-ingurune simulatu batean. Desizozte-berogailu elektrikoak batez beste 192 watt-ordu kontsumitu zituen desizozte-ziklo bakoitzeko, eta gas beroaren desizozte-sistemak, berriz, batez beste 265 watt-ordu ziklo bakoitzeko, gas beroa sortzeko behar den konpresorearen energia kontuan hartuta. Desizozte-sistema elektrikoak ere batez beste 30 minututan burutu zuen desizozte-zikloa, gas beroaren sistemak 38 minutu behar izan zituen bitartean, berogailu elektrikoa lurrungailu-serpentinarekin kontaktu zuzenean jar daitekeelako, gas beroak serpentinaren bolumen osoa berotu behar duen bitartean. 50 °C-ko ingurune batean funtzionatzen duen izozkailu komertzial tipiko batean oinarrituta, eguneko 5-6 desizozte-ziklorekin, gure desizozte-berogailu elektrikoa gas beroaren sistema baten ordez erabiltzeak urtean aurrezten duen energia-aurrezpena 150-180 kWh ingurukoa da izozkailu bakoitzeko, eta horrek esan nahi du urtean 180-220 USD inguruko aurrezpena dagoela Ekialde Hurbileko industria-elektrizitate-tarifetan. Gure esperientzian, desizozte-sistema elektrikoak gas beroaren sistemek baino mantentze-lan gutxiago behar ditu, ez baitago basamortuko tenperatura altuko ingurunean hozgarria isuri dezaketen balbula, solenoide edo hodi-konexiorik.

Ekialde Hurbileko kostaldeko hirietan hezetasun handiko HVAC aplikazioetarako berogailu elementuen kapsulatze materialak

Ekialde Hurbileko HVAC kontratistei desizozte-berogailuak hornitzeko dugun esperientziatik abiatuta, berogailu-elementuaren kapsulazio-materiala funtsezko espezifikazioa da Dubai, Doha eta Jeddah bezalako kostaldeko hirietan aplikatzeko, non hezetasun handiaren (urte osoan % 80-90) eta gatzez betetako airearen presentziak ingurune korrosiboa sortzen duten berogailu-elementu agerian daudenentzat. Ingurune hauetan ikusten dugun akats-modu ohikoena kapsulazio-materialaren bidez hezetasuna sartzea da, eta horrek jarraipen elektrikoa eta azkenean berogailu-elementuaren zirkuitulaburreko akatsa eragiten ditu.

Gure ingurumen-proba azeleratuen arabera, 1,5 mm-ko gutxieneko lodiera duen silikonazko kautxuzko kapsulazioak erakusten du hezetasunarekiko erresistentzia onena hezetasun handiko eta gatz-lainozko inguruneetan. Gure proba-ganberan, 85 °C-tan eta % 85eko hezetasun-tenperaturan eta % 5eko NaCl gatz-lainoaren esposizioan, silikonazko kapsulatutako berogailu elementuek 100 MΩ-tik gorako isolamendu-erresistentzia mantendu zuten 1.000 orduko esposizioaren ondoren, PVCzko kapsulatutako elementuek, berriz, 1 MΩ-tik behera jaitsi ziren 400 orduko esposizioaren ondoren, baldintza berdinetan. Ekialde Hurbileko kostaldeko HVAC instalazioetarako pentsatutako desizozte-berogailu elementuetarako, 60-70 Shore A gogortasuna duen silikonazko kautxuzko kapsulatzailea zehaztea gomendatzen dugu. Silikonaren kostu gehigarria PVCzko kapsulazioaren aldean % 15-25 ingurukoa da berogailu elementu bakoitzeko, baina gure esperientzian, 5 urteko instalazio-aldian % 12tik % 2ra murrizteak materialaren hobekuntza justifikatzen du.

50 °C-ko basamortuko giro-baldintzetan izozkailuko desizozte-berogailuetarako watt-dentsitatea kalkulatzeko metodoa

Desizozte-berogailu baten watt-dentsitateak —berogailuaren azaleraren zentimetro karratuko wattetan neurtua— berogailu-elementuaren gainazaleko tenperatura zehazten du eta zuzenean eragiten dio desizozte-errendimenduari eta berogailuaren zerbitzu-bizitzari. Ekialde Hurbileko basamortuko inguruneetan, non izozkailuaren kanpoko giro-tenperatura 50 °C-ra irits daitekeen, desizozte-berogailuak tenperatura-diferentzial nabarmen txikiagoarekin funtzionatzen du klima moderatuetako instalazioekin alderatuta. Gure analisi termikoaren arabera, 25 °C-ko giro-baldintzetarako diseinatutako eta 1,5 W/cm²-ko watt-dentsitatea duen desizozte-berogailu batek gutxi gorabehera 180 °C-ko berogailuaren gainazaleko tenperatura lortuko du desizozte-zikloaren gailurrean. 50 °C-ko giro-baldintzetan, berogailu berak gutxi gorabehera 205 °C-ra iritsiko da, eta horrek PVCz isolatutako berogailu-kable estandarren funtzionamendu jarraituaren gehienezko tenperatura gainditzen du (200 °C-tan baloratua). Basamortuko giro-instalazioetarako, 1,2 W/cm²-ko watt-dentsitate maximoa duten desizozte-berogailuak zehaztea gomendatzen dugu, gutxienez 220 °C-ko funtzionamendu jarraiturako balio duten silikonazko edo PTFE isolatutako kableekin konbinatuta. Riyaden HVAC instalazioen gure datuek erakusten dute 1,2 W/cm² watt-eko dentsitatea duten berogailuek % 40ko zerbitzu-bizitza luzeagoa lortzen dutela (4.500 desizozte ziklo 3.200 zikloren aurka) 1,5 W/cm²-ko berogailu estandarrekin alderatuta, 50 °C-ko giro-baldintzetan.

Industriako erreferentziak eta arauak erlazionatuak

1. IEC 60068-2-78 — Bero Hezearen Proba Araua
2. ASHRAE HVAC Diseinu Jarraibideak

Maiz egiten diren galderak