Как меняется эффективность работы холодильного оборудования в течение года

Мы не раз затрагивали вопросы, связанные с оценкой эффективности работы холодильного оборудования. И сегодня хотелось бы обратить внимание на одну интересную особенность.

Как правило, оценку эффективности работы оборудования производят при одних параметрах, часто эти параметры являются расчетными, которые принимаются на этапе проектирования. В процессе эксплуатации параметры работы меняются иногда в значительных пределах и оценку эффективности уже нельзя производить, основываясь только на одном значении.

Покажем на примере, как меняются параметры эффективности работы холодильной установки в течение года.

Одним из параметров, изменение которого мы можем проконтролировать, является температура окружающего воздуха. Для разных местностей накоплена большая статистика изменения данного параметра, которая может быть принята во внимания на этапе проектирования для оценки того или иного технического решения.

Сравним два технических решения для холодоснабжения продуктового магазина с двумя температурными уровнями – температура кипения минус 35 °С и минус 10 °С.

Первое решение основано на использовании цикла с экономайзером для температуры кипения -35 °С и цикла одноступенчатого сжатия с однократным дросселированием для температуры кипения минус 10 °С и работающей с R404A (Система 1), во втором решении применяется транскритический цикл СО2 с параллельным сжатием и эжектором (Система 2). (рис. 1)

Рис. 1

На рис. 2 показан график температур окружающего воздуха и количество часов в году с данной температурой. Регулирование давления нагнетания осуществлялось в зависимости от температуры окружающей среды. Значения адиабатного КПД компрессора принимались по программе завода производителя для конкретных рабочих условий (рис. 3).

 Рис. 2 

Рис. 3

В результате анализа данных систем получены зависимости значения холодильного коэффициента (рис. 4), а также вычислены интегральные значения степени термодинамического совершенства. 

Рис. 4

1. Анализ производился при расчетных параметрах (температура окружающей среды +32°С)

2. Анализ производился с учетом годового изменения температур окружающей среды

Из таблицы видно, что если проводить анализ, основываясь на расчетных параметрах, то показатели эффективности (холодильный коэффициент и степень термодинамического совершенства) будут выше у системы с R404A, но если рассматривать годовое изменение температур окружающей среды, то система на СО2 становится эффективнее на 8,58% при прочих равных условиях.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что оценка эффективности является комплексной задачей и принимать решение, основываясь только на значении холодильного коэффициента при расчетных параметрах работы установки, является ошибкой, результатом которой могут стать излишние затраты на эксплуатацию установки.