Элементы холодильной машины, их назначение, внутреннее взаимодействие и принцип работы. Преимущества централей и диапазон их работы. Технические характеристики холодильного оборудования, применяемого в торговле. Расчет холодопроизводительности централей.
Аннотация к работе
В этом случае остальные компрессоры продолжают работу, и остановка одного компрессора не сказывается на температурных режимах холодильного оборудования в торговом зале. «Холодное» резервирование мощности предполагает установку в центральной системе дополнительного «резервного» компрессора. Резервные компрессоры устанавливаются, как правило, в централях, обслуживающих большие торговые площади, где даже небольшой простой части оборудования торгового зала сулит существенные финансовые потери от уменьшения торгового оборота, а, кроме того, вынужденная остановка работы магазина негативно влияет на имидж предприятия. Практика показала, что при проработке проекта универсама с системой централизованного холодоснабжения необходимо помнить, что помещение, куда предполагается установить централи, должно отвечать определенным требованиям. Преимущества центральных многокомпрессорных холодильных станций по сравнению с одиночными компрессорами эквивалентной мощности: 1) эффективное регулирование холодопроизводительности - включая / выключая один или несколько компрессоров (модуляция), 2) повышенная надежность - меньшее количество пусков / остановов, чем у одиночных компрессоров, экономия электроэнергии, 3) повышенная долговечность - изменение последовательности работы компрессоров, одинаковые часы наработки, 4) уменьшение нагрузки при пуске, есть возможность запускать компрессоры с задержкой, 5) - резервирование - работа на частичную нагрузку при выходе из строя одного из компрессоров, 6) снижение стоимости замены - все компрессоры одного типаЭлектронный блок управления температурным режимом с жидкокристаллическим дисплеем на каждой витрине а) шаровой вентиль на жидкостную линию (опция) б) смотровое окошко в жидкостной линии (опция) в) фильтр осушитель (опция) г) соленоидный вентиль д) шаровой вентиль на линии всасывания (опция) 8. Электронный блок управления температурным режимом с жидкокристаллическим дисплеем на каждой витрине а) шаровой вентиль на жидкостную линию (опция) б) смотровое окошко в жидкостной линии (опция) в) фильтр осушитель (опция) г) соленоидный вентиль д) шаровой вентиль на линии всасывания (опция) 8. Электронный блок управления температурным режимом с жидкокристаллическим дисплеем на каждой витрине а) шаровой вентиль на жидкостную линию (опция) б) смотровое окошко в жидкостной линии (опция) в) фильтр осушитель (опция) г) соленоидный вентиль д) шаровой вентиль на линии всасывания (опция) 6. Электронный блок управления температурным режимом с жидкокристаллическим дисплеем на каждой витрине а) шаровой вентиль на жидкостную линию (опция) б) смотровое окошко в жидкостной линии (опция) в) фильтр осушитель (опция) г) соленоидный вентиль д) шаровой вентиль на линии всасывания (опция) 7. Эффективная мощность (мощность, подводимая к агрегату) агрегата: , (3.26) где змех - механический КПД компрессора значение которого зависит от отношения давлений рк / роФреон R-404 - малотоксичное соединение с низкой биологической активностью. Выбранный мною фреон для проектируемых среднетемпературной и низкотемпературной централей для супермаркетов, общая площадь которых составляет более 800 МІ, вполне соответствует экологическим требованиям.
Введение
Сегодня многие торговые предприятия занимают первые этажи жилых зданий. Это связано с тем, что строительство отдельно стоящего торгового комплекса нуждается в больших инвестициях, и поэтому предприниматели стремятся размещать увеличивать торговые площади за счет реконструкции старых магазинов. Естественно, такие встроенно-пристроенные в жилые дома магазины при использовании в них холодильных систем со встроенными агрегатами создают свойственную для этого типа оборудования проблему - повышенный, а зачастую недопустимый уровень шума. По всей протяженности линии морозильных ванн и охлаждаемых стеллажей шум от встроенных агрегатов создает существенные проблемы для жильцов дома, посетителей и владельцев торгового предприятия. Использование систем выносного холода кардинально решает проблему: звук концентрируется в одном месте (машинное отделение) и его легче локализовать. Что касается стандартов, использование систем выносного холода позволяет не превышать уровень шума 40 ДБА. Таким образом, повышается уровень комфорта торгового предприятия, что, несомненно, привлекает покупателей.
Другим существенным преимуществом использования систем выносного холода является отсутствие в торговом зале и подсобных помещениях теплоотдачи от работающих агрегатов. При работе большого количества встроенных агрегатов, в торговом зале неизбежно повышается температура воздуха. Особенно это заметно в летний период; когда температура воздуха в магазине может быть даже выше температуры воздуха на улице. Кроме отсутствия комфорта, повышение температуры воздуха вызывает нерациональный режим работы агрегатов, а иногда и их аварийную остановку. Можно, конечно, справиться с этой проблемой, затратив существенную сумму на покупку и оборудование торговых площадей дополнительными системами кондиционирования. Но, как правило, целесообразней использовать системы выносного холода, теплоотдача от которых происходит вне помещений магазина.
Центральные системы холодоснабжения рассчитаны на длительные сроки службы. Используемые в системах выносного холода компрессоры средней и повышенной мощности более устойчивы к напряженным режимам работы. Срок службы таких компрессоров составляет не менее 8-10 лет; встроенные малые холодильные агрегаты прослужат не более 4 - 5 лет. Стоимость систем выносного холода, безусловно, выше, тем не менее, все больше и больше владельцев торговых предприятий выбирают именно выносной холод, так как даже при более высоких первоначальных затратах они получают более надежное и качественное оборудование с высокой экспозиционной и загрузочной способностью, которое прослужит им долгое время.
Высокую надежность централизованных систем холодоснабжения обеспечивает резервирование холодильной мощности. «Горячее» резервирование мощности подразумевает ситуацию, когда по каким-то причинам один из компрессоров централи останавливается по аварийной защите. В этом случае остальные компрессоры продолжают работу, и остановка одного компрессора не сказывается на температурных режимах холодильного оборудования в торговом зале. Благодаря «горячему» резервированию мощности у специалистов сервисной службы появляется возможность устранить неполадки, не останавливая работу всего торгового предприятия. «Холодное» резервирование мощности предполагает установку в центральной системе дополнительного «резервного» компрессора. Эта мера, хоть и предполагает дополнительные финансовые затраты, позволяет иметь в резерве единицу мощности, которая может быть введена в эксплуатацию в экстренном случае, и обеспечивает тем самым стабильное функционирование всей холодильной системы. Резервные компрессоры устанавливаются, как правило, в централях, обслуживающих большие торговые площади, где даже небольшой простой части оборудования торгового зала сулит существенные финансовые потери от уменьшения торгового оборота, а, кроме того, вынужденная остановка работы магазина негативно влияет на имидж предприятия.
Как известно, чем выше мощность компрессора, тем выше его КПД. Используемые в центральных системах компрессоры обеспечивают заметно более высокий КПД, чем встроенные агрегаты. А это сулит существенную экономию в расходе электроэнергии и, соответственно в эксплутационных издержках.
Иногда, оборудуя предприятия торговли системами выносного холода, специалисты сталкиваются с рядом проблем. Одна из них - проблема размещения компрессорных централей в подсобных помещениях магазина. В ряде случаев недостаточно большие дверные проемы, коридоры, неудобные помещения, большие габаритные размеры самих централей и т.д. не позволяют установить централь в машинном помещении, не прибегая к ее частичной разборке. В таких случаях централь вносят в помещение по частям и собирают непосредственно на месте. Этот способ монтажа, конечно, не очень удобен: трудоемкость работ по сборке централи в незаводских условиях значительно выше. Известны случаи, когда для того, чтобы установить централь в подвальном помещении магазина, приходилось попросту разбирать часть стены подвала. В другом случае, монтаж централи был сопряжен с необходимостью ее подъема краном для размещения в чердачном помещении здания, что потребовало создания специальной рамной конструкции. Практика показала, что при проработке проекта универсама с системой централизованного холодоснабжения необходимо помнить, что помещение, куда предполагается установить централи, должно отвечать определенным требованиям.
Некоторые сложности возникают с техническим обслуживанием централизованных систем холодоснабжения в регионах, где недостаточно высококвалифицированных специалистов: надежная и безаварийная работа централей гарантируется не только тщательной проработкой всего проекта, качественным монтажом, но также и дальнейшим квалифицированным техническим обслуживанием. Поэтому специалисты рекомендуют приобретать такие системы в компаниях, располагающих значительным опытом и высококвалифицированным персоналом.
Централизованные системы холодоснабжения оснащены микропроцессорными блоками, которые управляют работой всей системы. Сбои в электропитании (рывки напряжения, «пропадание» фаз) централей могут привести к сбоям в работе блока управления. Поэтому очень важно, чтобы централь была подключена к линии электропитания со стабильным напряжением, соответствующим норме.
На практике в универсамах с торговой площадью до 800 МІ с коммерческой точки зрения выгоднее применять смешанные системы холодоснабжения. В таких системах оборудование со среднетемпературным режимом работы подключается к централизованной системе, а низкотемпературное - к одному или нескольким вынесенным локальным агрегатам. В ситуациях крайнего дефицита площадей используют «компаундные» централи, совмещающие на одной раме как средне-, так и низкотемпературные компрессоры, что позволяет в 2-2,5 раза уменьшить площадь машинного помещения.
И, конечно, немаловажным фактором при выборе типа оборудования являются вопросы собственности на помещения торгового предприятия. Оборудование со встроенными агрегатами, в случае окончания срока аренды помещения, легко демонтировать, перевезти и установить на новом месте, фактически за один - два дня. В случае же необходимости демонтажа и последующего монтажа оборудования с выносными агрегатами необходимо будет обратиться к платным услугам высококвалифицированных вспециалистов, и займет эта процедура значительно большее время. И, кроме того, новое помещение должно отвечать определенным требованиям.
1. Основные элементы холодильной машины и их назначение
1.1 Принципы агрегата
1) Высокое качество всех компонентов.
2) Долговечность и надежность в эксплуатации.
3) Полная комплектация опциями и компонентами, в соответствии с требованиями производителей.
4) Современный дизайн.
5) Удобства при сервисном и техническом обслуживании, проведении ремонтных работ.
6) Невысокая стоимость.
В составе всех холодильных агрегатов используются полугерметичные винтовые или поршневые компрессоры фирмы Bitzer (Германия).
Поставщики холодильной автоматики и арматуры - ведущие фирмы DANFOSS, ALCO, ОСТРОВ.
Пусковой электрический ток компрессора уменьшается посредством частичной обмотки (на компрессорах большой холодопроизводительности). Глушители вибрации обеспечивают уменьшение шума и вибрации агрегатов.
Компрессорная установка имеет большой сборник хладагента, что позволяет в любых условиях работы обеспечить достаточный запас жидкости для участка расширения.
1.2 Важнейшие элементы холодильных агрегатов, кроме компрессора
Р - система регулирования давления конденсации
Назначение: применяется для поддержания работоспособности холодильного агрегата при температуре воздуха на входе в конденсатор ниже 5 0С.
Состав: регулятор давления конденсации, дифференциальный обратный клапан, обратный клапан, прессостат высокого давления на каждый вентилятор воздушного конденсатора.
О - отделитель жидкости на линии всасывания
Назначение: применяется для установок с большим внутренним объемом испарительной части (например, торговое оборудование) и для систем, работающих при переменных нагрузках (например, водоохлаждающие установки, молокоохладители).
М - система отделения и возврата масла в компрессор
Назначение: применяется при большом удалении воздухоохладителя и при использовании нескольких воздухоохладителей, а также для установок с большим внутренним объемом испарительной части (торговое оборудование).
Компрессоры, ресивер, система маслоотделения, приборы автоматики, запорная арматура, электрощит монтируют на общей прочной гальванизированной раме основания, обвязывают трубами и прокладывают кабели. Этот комплексный холодопроизводящий блок устанавливают в машинном отделении.
Вся имеющая отношение к холодильной технике автоматика и запорная арматура спроектирована и размещена таким образом, что обеспечивают оптимальную работу установки при всех режимах работы.
Для ремонта и обслуживания предусматривается индивидуальное запирание и независимая разборка всех компонентов системы. Все компоненты холодильной установки соединены между собой медными трубами, не подверженными окислению. Трубопроводы спроектированы в расчете на минимальные перепады давления и достаточную скорость потока для транспортировки масла.
Преимущества центральных многокомпрессорных холодильных станций по сравнению с одиночными компрессорами эквивалентной мощности: 1) эффективное регулирование холодопроизводительности - включая / выключая один или несколько компрессоров (модуляция), 2) повышенная надежность - меньшее количество пусков / остановов, чем у одиночных компрессоров, экономия электроэнергии, 3) повышенная долговечность - изменение последовательности работы компрессоров, одинаковые часы наработки, 4) уменьшение нагрузки при пуске, есть возможность запускать компрессоры с задержкой, 5) - резервирование - работа на частичную нагрузку при выходе из строя одного из компрессоров, 6) снижение стоимости замены - все компрессоры одного типа
7) возможность при необходимости увеличить холодильную мощность в одном из источников потребления, 8) экономия расходных материалов для монтажа, 9) компактность при монтаже и эксплуатации.
Многокомпрессорные установки особенно удобно применять как выносной холод в крупных магазинах. При этом устраняется шум от работы холодильных агрегатов и значительные тепловыделения в торговом зале
1.4 Диапазон работы
Компрессорные холодильные агрегаты предназначены для работы при температурах кипения от 7 до - 40 град. С и температурах конденсации до 45 град. С. Диапазон работы холодильного агрегата зависит от типа и модели компрессора, типа хладагента, средств регулирования и опций, а также от конкретных условий работы агрегата.
1.5 Виды торгового оборудования и их применение
При организации выносного холода холодильная мебель подключается к выносным агрегатам либо к центральной системе холодоснабжения. Центральным выносной холод можно сделать, подключив холодильную мебель к холодильным машинам - централям (средне- и низкотемпературной). По температурному режиму оборудование условно делится на морозильное (-18 … -24°С), низкотемпературное (-9… - 18°С) и холодильное (0… - 10°С). По конструкции - на витрину, шкаф, ванну (бонету), охлаждаемый стеллаж и комбинации шкаф-ванна, стеллаж-ванна и др.
В большинстве супермаркетов холодильное оборудование представлено бонетами, холодильными стеллажами, витринами, шкафами.
Бонеты. Это морозильные ванны, предназначенные для продажи расфасованных замороженных полуфабрикатов, в основном в магазинах самообслуживания (температура хранения -18… - 24°С). Они размещаются либо в зале (островные), либо у стены (пристенные) и имеют разную емкость. В крупноформатной рознице используются бонеты с возможностью подключения к холодильной централи или выносному агрегату.
В большинстве моделей бонет предусмотрены крышки, но закрывают их только в ночное время. Впрочем, конструкция бонет такова, что несмотря на то, что они полностью открыты, холод из них «выливается» значительно меньше, чем из вертикальных конструкций - стеллажей, холодильных и морозильных шкафов. Давно стали редкостью бонеты закрытого типа (с крышкой). Наличие крышки сдерживает покупателя от совершения импульсивной покупки, поэтому использовать модели закрытого типа в магазинах самообслуживания не рекомендуется.
Хладопроизводительность агрегата для 1 пог. м бонет шириной 1,5 м составляет около 0,6 КВТ. Кстати, после стеллажей бонеты на втором месте по потреблению электроэнергии. Чем ниже температура в бонете, тем выше энергозатраты. Для наиболее рационального использования бонет поставщики рекомендуют выдерживать температурный режим помещений, в которых они эксплуатируются. Оптимальной для помещений считается температура 25°С при относительной влажности не более 65%.
При расчете длины бонет следует помнить, что во время оттаивания испарителя, что автоматически происходит несколько раз в сутки, дополнительно расходуется электроэнергия. Необходимо учесть и то, что конденсатор холодильного агрегата выделяет много тепла. Поэтому подсобное помещение для агрегатов должно быть достаточно просторным. Если такого помещения в магазине нет, агрегат следует устанавливать на улице либо приобретать его с выносным конденсатором. При выборе места для размещения бонет в торговом зале также необходимо предусмотреть возможность подключения оборудования к канализации для слива конденсата и прокладки электрокабелей и труб для подачи фреона. Линия бонет набирается из секций длиной 2,5 м и 3,75 м. При приблизительно равных характеристиках бонет, как и в случае с другим холодильным оборудованием, поставщики рекомендуют отдавать предпочтение тем маркам, которые имеют широкий модельный ряд, возможность комплектации дополнительными аксессуарами. Наиболее важно, чтобы оборудование жестко выдерживало температурные режимы.
Холодильный стеллаж. Обеспечивает несколько температурных режимов хранения: -1°С - для рыбных пресервов (очень важно, чтобы выдерживалась заданная температура, так как это очень капризный продукт);
0… 2°С - для свежего мяса;
2… 4°С - для молочных продуктов;
4… 6°С - для колбасы;
5… 7°С - для овощей.
При покупке оборудования поставщики рекомендуют помнить, что: 1) холодильный стеллаж с температурным режимом 5… 7 ос нельзя перестроить на более низкую температуру;
2) стеллаж поглощает больше электроэнергии, чем другие виды холодильного оборудования, поскольку по причине вертикальной конструкции из него легко «вытекает» холод;
3) отдавать предпочтение следует тем стеллажам, из которых можно строить линии с разными температурными режимами.
Как и в случае с бонетами, придется решать вопрос размещения агрегатов, принудительной вентиляции помещения, где они будут установлены, слива конденсата и т.д. Линия стеллажей набирается из секций длиной 2,5 м и 3,75 м с шагом 1,25 м.
Производители комплектуют стеллажи множеством аксессуаров - крючками вместо полок, корзинками, подсветкой с выбором цвета, зеркалами, шторками, которые опускаются на ночь, чтобы сохранить холод и соответственно сэкономить электроэнергию.
Витрины. Любой магазин самообслуживания по-прежнему не может полностью отказаться от прилавочного обслуживания: мясная и рыбная гастрономия, дорогие сыры, полуфабрикаты, салаты - все это предлагается покупателю через прилавок. Витрины отличаются по назначению и бывают низкотемпературными - для замороженных продуктов и мороженого (-18… - 24°С); среднетемпературными - для колбасы, сыра и т.д. (от 0 до 8°С); горячими - для горячей готовой еды, выпечки (40-60°С); кондитерскими - для выпечки, тортов.
При подборе витрин поставщики рекомендуют: 1) выбирать модели, которые можно вы страивать в ломаную линию, а также в линию с различными температурными режимами;
2) обращать внимание на возможность комплектации витрин дополнительными аксессуарами
3) при эксплуатации витрин не превышать объемы загрузки.
Холодильный шкаф. Чаще всего его используют для выкладки пива, безалкогольных напитков и кондитерских изделий; в единичных случаях - для хранения вина. Благодаря подсветке и стеклянным дверям товар в шкафу выглядит привлекательно и хорошо продается, однако и шкафы имеют свои недостатки. При частых покупках двери постоянно открываются / закрываются, что ведет к значительным теплопотерям.
Сколько оборудования покупать. Оптимальная площадь линий бонет, стеллажей и витрин в каждом отдельном случае рассчитывается ритейлором и поставщиком, прежде всего, исходя из формата, предполагаемого ассортимента и специализации магазина, а не его торговой площади. В каждой торговой сети свои особенности оснащения торгового зала. В одних магазинах товар в основном выкладывается на холодильные стеллажи, а горизонтальные холодильные витрины почти не используются. В другом магазине небольшой мясной цех - им достаточно для мясных полуфабрикатов одного стеллажа длиной 3,75 м. В магазинах формата cash & carry гастрономические витрины вообще не предусмотрены, а вместо охлаждаемых стеллажей часто используются комнаты-холодильники. Тратить деньги на приобретение холодильных шкафов для напитков, а также ларей для полуфабрикатов и мороженого владельцам магазинов можно в последнюю очередь, а можно и совсем не тратить. Пивные компании и производители безалкогольных и слабоалкогольных напитков, а в последнее время и производители соков раздают холодильные шкафы для своей продукции бесплатно. Вместе с продукцией предлагают морозильные лари и производители мороженого. В такой ситуации единственная необходимость приобретать самим шкафы - желание не ограничивать свой ассортимент продукцией нескольких производителей.
Холодильные шкафы бывают двух видов: с обдувом, в несколько раз повышающим скорость охлаждения (используются для хранения напитков и упакованной молочной продукции), и без обдува - для хранения любой другой продукции, включая колбасы, сыры и т.д. двери холодильного шкафа могут быть стеклянными (шкаф-витрина) или непрозрачными, обычной конструкции или раздвижными - «купе». Минимальный объем холодильного шкафа - около 200 л, максимальный - около 1400 л. Шкафы-витрины используют для демонстрации и хранения продукции в торговом зале, шкафы с непрозрачной дверью - для хранения товара в подсобном помещении. Первые несколько дороже.
Пристенные охлаждаемые стеллажи в небольших магазинах используют редко, поскольку они гораздо дороже холодильных шкафов, хотя функционально решают те же задачи. Кроме того, в магазине небольшой площадью с традиционной формой обслуживания холодильная горка за спиной продавца может причинить серьезный вред его здоровью, поскольку в течение рабочего дня он находится в зоне ее обдува.
Холодильная витрина «Аляска вентилируемая среднетемпературная» с принудительной циркуляцией воздуха предназначена для демонстрации и кратковременного хранения пищевых продуктов: мяса, рыбы, сыра, колбасных, молочных, гастрономических и кондитерских изделий.
Холодильная витрина «Аляска кондитерская среднетемпературная» предназначена для хранения и демонстрации кондитерской продукции. Удовлетворяет все специфические требования, предъявляемые к такому оборудованию, а именно: увеличенная площадь выкладки и ее наглядность, особый подход к сохранности продуктов.
Холодильная витрина «Аляска статическая среднетемпературная» с естественной циркуляцией воздуха предназначена для демонстрации и кратковременного хранения пищевых продуктов: мяса, рыбы, сыра, колбасных, молочных, гастрономических и кондитерских изделий.
Шкаф «Арктика купе» предназначен для хранения и демонстрации различных групп продовольственных товаров и напитков. Витрина рекомендуется для использования в магазинах, ресторанах.
Шкаф «Арктика стеклянный» предназначен для хранения и демонстрации различных групп продовольственных товаров и напитков. Витрина рекомендуется для использования в магазинах, ресторанах.
Низкотемпературная холодильная витрина островного типа «Токио» предназначена для демонстрации и кратковременного хранения замороженных пищевых продуктов. Витрина рекомендуется для использования в магазинах самообслуживания.
Рыбный холодильный прилавок «Корсика» предназначен для хранения свежей рыбы и других рыбных морепродуктов. «Корсика» полностью устраняет специфический рыбный запах, так как хранение и предпродажная демонстрация осуществляется путем выкладки продукта на лед. Витрина рекомендуется для использования в магазинах, ресторанах, рынках, рыбных рядах.
Модели «Прага» представляют собой пристенные среднетемпературные холодильные витрины с принудительной циркуляцией воздуха (вентилируемого типа) и выносным компрессорно-конденсаторным агрегатом и предназначена для кратковременного хранения, демонстрации и продажи предварительно охлажденных продуктов питания на предприятиях торговли.
Вывод
Фреон R-404 - малотоксичное соединение с низкой биологической активностью.
Влияние галоидоуглерода на всеобщее потепление (HGWP, для ХФУ 11 = 1,0) - 0,96
Группа безопасности по классификации ASHRAE - A1/A1
Допустимое содержание паров в рабочем помещении (WEEL) (восьмичасовой рабочий день / средний вес) - 1000 м.д.
Выбранный мною фреон для проектируемых среднетемпературной и низкотемпературной централей для супермаркетов, общая площадь которых составляет более 800 МІ, вполне соответствует экологическим требованиям.