Регулирование постоянной температуры воздуха в камерах пуском и остановкой компрессора

Постоянная температура в охлаждаемых камерах (t_кам) поддерживается только при условии, что холодопроизводительность машины Q_0нетто равна сумме всех теплопритоков в объект ΣQ. Так, например, чтобы поддерживать заданную температуру 0°С (рис.70) при максимальных теплопритоках холодопроизводительность машины должна быть равна Q_A. Если при этой температуре теплопритоки снизятся до своего минимального значения ΣQ_min, т.е. станут меньше Q_хм, то t_кам начнет снижаться. Снижение t_кам приводит к тому, что возрастает нагрузка ΣQ и падает Q_хм. В точке Б Q_хм=ΣQ_min, т.е. t_кам примет значение t_Б (-10°) и дальше снижаться не будет. Однако при слишком низком значении t_кам может нарушиться технологический режим (замерзание и ухудшение качества продуктов) и неизбежны дополнительные расходы, связанные с увеличением теплопритоков и снижением Q_хм.

В камерах длительного хранения продуктов допустимое колебание температуры составляет ±0,5°С. Для кратковременного хранения продуктов допускают колебание ±1,5°С. Поскольку колебание температуры, связанное с периодическим изменением тепловой нагрузки камеры, обычно доходит до 10-15°С, т.е. выходит за допустимые пределы, то требуется регулирование температуры.

Регулирование заданной температуры достигается тем, что при снижении ΣQ соответственно снижается холодопроизводительность машины. Так, чтобы поддерживать t_кам=0°С при снижении ΣQ до ΣQ_н.min необходимо уменьшить холодопроизводительность машины до Q_В.

В малых холодильных установках колебание значений теплопритоков возникает очень часто, поэтому необходимо автоматическое регулирование температуры воздуха в холодильных камерах.

При охлаждении одного объекта (шкафа, прилавка, камеры) наиболее простым и часто применяемым способом регулирования температуры является изменение холодопроизводительности машины за счет изменения длительности периодов ее работы и стоянки. Температура в объекте при этом поддерживается в заданных пределах. Когда температура в объекте достигает верхнего предела, реле температуры (см. стр.167) включает компрессор. Поскольку холодопроизводительность машины больше теплопритоков, то температура в объекте падает. Когда она достигнет своего низшего предела, реле температуры (РТ) останавливает компрессор, и температура снова начинает повышаться до верхнего предела. Холодопроизводительность машины при цикличной работе

, (36)

где Q₀ - холодопроизводительность компрессора при непрерывной его работе, Вт;

b - коэффициент рабочего времени, т.е. отношение продолжительности рабочего периода τ_р к продолжительности всего цикла τ_ц работы компрессора;

, (37)

где τ_н - продолжительность нерабочей части цикла работы компрессора.

Например, компрессор 15 мин работает и 5 мин стоит, тогда . При увеличении теплопритоков продолжительность рабочего периода цикла возрастает, а продолжительность остановки уменьшается, что приводит к увеличению b.

Температура в объекте зависит от температуры и давления кипения холодильного агента в испарителе. Поэтому чувствительный элемент реле температуры может воспринимать не только температуру объекта, но также и температуру кипения жидкого холодильного агента (термопатрон при этом крепят непосредственно к трубке испарителя). Чтобы воспринимать изменение давления в испарителе, применяют реле давления (РД). При стоянке компрессора давление и температура кипения t₀ жидкого холодильного агента в испарителе растут, и когда р₀ и t₀, а также t_кам достигнут верхнего предела, РД включает компрессор. При работе компрессора давление и температура кипения в испарителе и t_кам падают, и при достижении их нижнего предела РД останавливает компрессор.

При регулировании t_кам (по температуре кипения или давлению в испарителе) не обеспечивается высокая точность поддержания заданных температур. Например, при нарастании снеговой «шубы» на испарителе разность (t_кам-t₀) становится больше, и поддержание заданного значения t₀ (или р₀) приводит к повышению температуры в объекте. С другой стороны, регулирование t_кам по t₀ и р₀ не требует точных приборов, так как изменению t_кам на 1-3°С соответствует изменение t₀ порядка 10-15°С. Кроме того, поддерживая значение t₀ в момент включения компрессора на уровне +1÷+2°С, можно обеспечить оттаивание инея на испарителе за период стоянки компрессора (для объектов, где допустимо повышение температуры до 6-8°С).