Dimensionamento componenti impianto

[Mixmaxmaxxx]

Buongiorno, apro questo topic per chiarirmi le idee riguardo il dimensionamento dei componenti in un impianto di refrigerazione o climatizzazione che sia.

Io progetto gli scambiatori di calore (quindi ho una visione piuttosto limitata della totalità dell'impianto), progetto in base ai dati che mi vengono forniti dal cliente ma spesso non so come siano stati calcolati, vorrei quindi vederci un pò più chiaro.

Nello specifico vorrei capire come decidete il rapporto di potenze tra evaporatore-compressore-condensatore.

Da quello che ho potuto notare se c'è bisogno di X kW per raffrescare un ambiente allora il compressore viene dimensionato per X kW, l'evaporatore per 1,2*X kW e il condensatore per 1,2*1,6*X kW.

Non mi è chiaro ne il perchè ne come vengano calcolati questi coefficienti

 

Grazie mille a chiunque mi voglia aiutare.

 

 

[Alessio Menditto]

In realtà la questione è molto semplice, la cella ha bisogno di X watt, l’evaporatore sarà di X watt, il compressore sarà di X watt, mentre il condensatore dovrà smaltire gli X watt PIÙ (+) i watt ELETTRICI del compressore.

Ovviamente questo è il calcolo che esclude i margini che bisogna aggiungere per lavorare in tranquillità, perché ad esempio appena il condensatore si riempie d polvere il bilancio dei watt è già andato a farsi benedire.

La moltiplicazione che hai scritto per 1/2 ecc sinceramente non so a cosa si riferisca.

[Erikle]

è abbastanza semplice

 

allora nota la potenza necessaria questa sarà quella del compressore o meglio serve per dimensionare il compressore in base a quante ore al giorno lo si vuole far girare

 

Comunque scelto il compressore questo avrà una certa resa in base alle condizioni di lavoro e in linea di principio l'evaporatore dovrebbe avere la stessa resa sempre nelle medesime condizioni di lavoro del compressore

 

Se lo moltiplichi per 1,2 è per avere un evaporatore un pochettino più capace e far lavorare meglio il compressore

 

Quello che invece NON può avere la stessa capacità di resa del compressore è il condensatore e il motivo coefficienti a parte è presto detto il consumo elettrico del compressore alla fine diventa calore che deve smaltire il condensatore per cui il condensatore dovrebbe avere una resa data dalla somma della resa frigorifera del compressore + la sua potenza elettrica ovviamente in unità di misura uniformi ad es tutto in watt

 

poi i coeff si usano per includere questa potenza e poi per maggiorarlo in modo che se è un poco sporco o se finisce per esserci molto caldo e per far lavorare al meglio sempre l'impianto è buona idea stare ancora un poco più largi col condensatore che è un componente molto importante ed è bene che non sia tirato

 

poi sui singoli 1,2 o 1,6 cioè sui valore di questi coeff si può discutere l'importante è capire quello che c'è sotto

 

1,2 significa un evaporatore del 20% più grande

 

se l'evaporatore è più grande cambia il punto di lavoro del compressore e la sua resa aumenta un poco per questo ce lo si porta dietro anche quando si parla del compressore

 

poi sull' 1,6 questo coeff serve appunto per tirare dentro la potena elettrica del compressore ma quì le cose cambiano a seconda che sia a temperatura positiva o negativa perchè a pari resa il consumo elettrico è diverso se si lavora a -35 o a -10

[Mixmaxmaxxx]

Vi ringrazio entrambi per le risposte.

 

6 minuti fa, Erikle scrisse:

Quello che invece NON può avere la stessa capacità di resa del compressore è il condensatore e il motivo coefficienti a parte è presto detto il consumo elettrico del compressore alla fine diventa calore che deve smaltire il condensatore per cui il condensatore dovrebbe avere una resa data dalla somma della resa frigorifera del compressore + la sua potenza elettrica ovviamente in unità di misura uniformi ad es tutto in watt

Perfetto, e questo mi torna. Guardando su un diagramma p-h il salto entalpico del condensatore è uguale alla somma dell'evaporatore + compressore.

 

10 minuti fa, Erikle scrisse:

poi sull' 1,6 questo coeff serve appunto per tirare dentro la potena elettrica del compressore ma quì le cose cambiano a seconda che sia a temperatura positiva o negativa perchè a pari resa il consumo elettrico è diverso se si lavora a -35 o a -10

ok, qui non mi è chiaro. 

Ti stai riferendo alla variazione di resistività elettrica al variare della temperatura?

 

Indipendentemente da questo voi come progettate l'impianto? Che step fate?

 

Grazie mille

[blueice]

Se posso aggiungerei che dipende molto anche dalla tipologia di impianto. Se per esempio prendi una cella dove entra il prodotto caldo (le mele appena raccolte es.) calcoli l'evaporatore per la temperatura finale di conservazione della cella ma all'inizio, quando il prodotto è ancora caldo e di conseguenza il gruppo lavora a temperature più alte, probabilmente l'evaporatore va bene ugualmente e anche il compressore, ma quest'ultimo all'inizio avrà una resa maggiore e e un maggiore consumo elettrico e è per la somma di questi ultii valori che si deve dimensionare il condensatore.

Ciao

Blueice

[loribo]

Scusa ,ma la tua richiesta è un pò vaga.

I watt termici resi da un compressore non hanno nulla a che vedere con i watt elettrici assorbiti.

Poi molto cambia dal tipo di compressore : aperto, ermetico, semiermetico, scroll.

Di compressori ne esistono di moltissime tipologie costruttive e per servizi diversi.

Un compressore può essere progettato per bassa temperatura evaporazione per es. -45°C, e questi non potrà funzionare 

per un impianto che richiede un'evaporazione a +5°C. Serve conoscere la temperatura che si vuole raggiungere nell'ambiente da refrigerare e definire poi il Dt che vuoi avere.

Da tutti questi parametri poi andrai ad individuare il compressore corretto per la potenza in watt termici alla temperatura di evaporazione necessaria, si va ad individuare

la sezione delle tubazioni, la potenza di dissipazione del condensatore, la sezione delle tubazioni ecc.

Anche la potenza del condensatore va individuata in base al Dt a cui vuoi farlo lavorare, la temperatura del gas condensato che fai circolare sulla mandata, ecc. ecc.

Comunque in italia, a parte certe zone di montagna, puoi calcolare il condensatore per una potenza di circa 2,5 volte superiore alla potenza termica del compressore a cui è sottoposto.

[Alessio Menditto]

4 minuti fa, loribo scrisse:

 

Un compressore può essere progettato per bassa temperatura evaporazione per es. -45°C, e questi non potrà funzionare 

per un impianto che richiede un'evaporazione a +5°C.

 

Ma non è vero, i compressori di bassa sono fatti per muovere più gas di quelli di alta, perché alle basse temperature il gas è poco denso, rarefatto, ma se si mettono in un circuito che lavora alto di evaporazione, questo compressore muoverà più gas, aumentando la resa del sistema, infatti tante volte si vedono ad esempio nei grossi banchi frigo che lavorano a +4 grossi compressori di bassa.

Ovvio che il condensatore dovrà essere dimensionato per smaltire il calore in proporzione.

[Alessio Menditto]

Nelle schede dei compressori ci sono le rese alle varie temperature di evaporazione, più sono alte più rende, e viceversa, al compressore poi non interessa più di tanto cosa deve spostare, basta gli sia garantito sia solo gas e che abbia un raffreddamento adeguato.

[Mixmaxmaxxx]

9 ore fa, loribo scrisse:

I watt termici resi da un compressore non hanno nulla a che vedere con i watt elettrici assorbiti.

 Se il circuito è chiuso e quindi la portata è costante ed è ancora valida la legge di conservazione dell'energia allora qualcosa non mi convince in ciò che affermi.

Le due potenze devono essere strettamente collegate a mio avviso, o sbaglio?

[Mixmaxmaxxx]

9 ore fa, Alessio Menditto scrisse:

Nelle schede dei compressori ci sono le rese alle varie temperature di evaporazione, più sono alte più rende, e viceversa, al compressore poi non interessa più di tanto cosa deve spostare, basta gli sia garantito sia solo gas e che abbia un raffreddamento adeguato.

Ok, quindi diciamo che partendo da una determinata potenza frigorifera necessaria per raffreddare un ambiente relativamente ad una determinata T evap si va a colpo sicuro su un compressore che da scheda tecnica mi garantisce quella resa per quella T ?

[Alessio Menditto]

I watt termici dipendono dalle diverse temperature di evaporazione, i watt elettrici sono più o meno sempre quelli.

[Alessio Menditto]

17 minuti fa, Mixmaxmaxxx scrisse:

10 ore fa, Alessio Menditto scrisse:

 

Ok, quindi diciamo che partendo da una determinata potenza frigorifera necessaria per raffreddare un ambiente relativamente ad una determinata T evap si va a colpo sicuro su un compressore che da scheda tecnica mi garantisce quella resa per quella T

Sono dati rilevati a banco secondo prove sperimentali, sapendo la resa per chilo del gas alle determinate temperature moltiplicato per quanti chili orari riesce a spostare il compressore, ovviamente per il gas per il quale è stato progettato.

[Alessio Menditto]

Poi ovviamente c’è di mezzo il diagramma entalpico per il gas a far variare le cose, ma per il dimensionamento ci si basa sui dati crudi delle rese.

[Erikle]

basta guarda un catalogo di compressori e per avere una resa mettiamo di 1000 watt cambia eccome la potenza elettrica del motore del compressore a seconda che si tratti di un compressore a bassa temepratura (congelatore) o a temperatura positiva (frigorifero)

[Alessio Menditto]

Si i watt aumentano all aumentare della pressione di evaporazione per via del maggior sforzo di compressione.

Tutto scritto nelle caratteristiche tecniche sempre.

Avevo scritto che i watt elettrici rimangono più o meno gli stessi a parità della stessa temperatura di evaporazione ma in realtà varia per una serie di motivi.

[Mixmaxmaxxx]

Ok, perfetto. Vorrei chiedervi anche qualche informazione riguardo i dimensionamenti degli scambiatori. Fissati i kw di cui avete bisogno, il dimensionamento lo lasciate fare al produttore o riuscite a farlo autonomamente? 

[Alessio Menditto]

Ma assolutamente no, prima devi decidere che evaporatore serve, se statico, ventilato, ecc a seconda della merce che devi conservare, se sono barattoli, frutta, verdura, carne, pesce, ogni prodotto richiede tipi di evaporatore e temperatura di evaporazione diverse, e già questo ti fa variare le potenze, poi sceglierai il condensatore per ultimo, possibilmente ad aria.

Poi non dimentichiamo che i conti tu li puoi fare precisi al watt, ma alla fine dovrai fare i conti sia con le taglie costruite sia con la disponibilità dei prodotti nel magazzino dove ti rifornisci.

[Mixmaxmaxxx]

il 8/9/2018 at 15:24 , Alessio Menditto scrisse:

Ma assolutamente no, prima devi decidere che evaporatore serve, se statico, ventilato, ecc a seconda della merce che devi conservare, se sono barattoli, frutta, verdura, carne, pesce, ogni prodotto richiede tipi di evaporatore e temperatura di evaporazione diverse, e già questo ti fa variare le potenze, poi sceglierai il condensatore per ultimo, possibilmente ad aria.

Poi non dimentichiamo che i conti tu li puoi fare precisi al watt, ma alla fine dovrai fare i conti sia con le taglie costruite sia con la disponibilità dei prodotti nel magazzino dove ti rifornisci.

No, non mi sono spiegato bene.

Io intendevo chiedere se una volta selezionato il tipo di evaporatore che ti serve ,conoscendo le condizioni di contorno e i dati di funzionamento, il dimensionamento lo fate autonomamente per quanto riguarda ad esempio : m2 superficie di scambio, diametro tubi circuito, geometria, n° tubi totali, spessore alette, passo alette, n° circuiti , etc etc...).

Faccio un esempio: ho bisogno di un condensatore di x kW, x dimenesioni di ingombro max (LxHxS), tutte le Temperature e %UR conosciute. 

Siete in grado di scegliere le specifiche dello scambiatore autonomamente?

 

[Alessio Menditto]

Beh certo gli ingombri li devi dire tu, in pratica però, perché giustamente stai facendo molta teoria, tu devi avere un fornitore di fiducia diciamo, o più di uno non importa, e lui avrà dei cataloghi a seconda di quello che ti serve, se le misure che chiedi e le caratteristiche che ti servono tu non le ha della ditta X, guarderà il catalogo della ditta Y o Z, finché non si avvicina.

 

37 minuti fa, Mixmaxmaxxx scrisse:

dimensionamento lo fate autonomamente per quanto riguarda ad esempio : m2 superficie di scambio, diametro tubi circuito, geometria, n° tubi totali, spessore alette, passo alette, n° circuiti , etc etc...).

I metri di superficie ecc fanno sempre parte però dell’esperienza del tecnico e dei consigli del banconiere, dev’essere tutto proporzionato al compressore, la tua domanda è legittima ma troppo teorica, non da l’idea che dev’essere tutta una “visione unica” dell’insieme, dev’essere ogni componente omogeneo con l’altro, cioè se hai un compressore più grosso di quello che ci vorrebbe non puoi mettere l’evaporatore che hai calcolato perché dopo questo è troppo piccolo e ti sballa ad esempio il controllo di umidità perché tende a ghiacciare troppo, insomma Il banconiere è quasi più importante del calcolo teorico, perché ripeto dipende dal materiale disponibile.