Légkondicionáló Rendszer Kiválasztása

Légkondicionálás

A HŰTÉSI RENDSZER KIVÁLASZTÁSA
A legmegfelelőbb hűtési rendszer megválasztásához ki kell számítanunk a szekrény hőcseréjének az értékét.

A HŐCSERE KISZÁMÍTÁSA
A kiküszöbölendő hőterhelés kiszámítása alapvető lépést jelent a hűtőrendszer kiválasztásánálmelynél négy tényezőt kell figyelembe venni: a berendezés által a szekrényen belül leadott hőt, annak a helyiségnek a hőmérsékletét, ahol a szekrényt elhelyezik, a szekrényen belül tartani kívánt hőmérsékletet, valamint a szekrény méretét és elhelyezési körülményeit.
Ami a belső komponensek által termelt hő mennyiségét illeti, ellenőrizni kell és ki kell értékelni magában a komponens műszaki leírásában szereplő adatokat. Az említett számítás elvégzése során természetesen annak lehetőségét is szem előtt kell tartani, hogy egyszerre több egység is működhet.
Ahogy már említettük, annak a helyiségnek a hőmérsékletét is figyelembe kell venni, ahol a szekrényt el kívánjuk helyezni. A hőcsere valójában a szekrény felülete és a környezet között történik. Ha a külső hőmérséklet alacsonyabb a belsőnél, a hő belülről kifelé adódik át, és azt le kell vonni a komponensek által létrehozott hőterhelésből. Ha azonban, éppen ellenkezőleg, a külső hőmérséklet magasabb a belsőnél, akkor következésképpen az elnyelt hőt hozzá kell adni a berendezés által leadott hőhöz. A rozsdamentes acél felületeknél, a szekrény felületének minden egyes négyzetméterén 5 W/m²K hő kerül átadásra.
A szekrényen belüli többlethőmérsékletet a CEI 17/43 szabvány szerint, és a szekrény üzemeltetési feltételeinek megfelelően kell kiszámítani.
A hőcsere fent említett szabvány szerinti kiszámításának megkönnyítése céljából Microsoft® Excel formátumú,megfelelő kalkulációs lapokat tudunk rendelkezésre bocsátani.
Mindamellett a következő módszer segítségével megközelítő számítás végezhető:

 JELMAGYARÁZAT

A hűtési vagy fűtési teljesítmény a következő képlettel számítható ki:

Pe = PV – (k· Ae · Δt)

ahol az „Ae” a szekrény tényleges felületét jelenti a fenti 1. táblázat szerint, a „∆t” az igényelt belső hőmérséklet és a szekrény külső hőmérséklete közötti különbség számértékét, a „k” a hőátadási együtthatót (kb. 5.5 W/K m²), a „Pv” a szekrényen belül lévő berendezés által leadott effektív teljesítmény, míg a „Pe” az igényelt hűtési vagy fűtési teljesítményt jelöli.
A „KÉPZŐDŐ HŐ A FELVETT TELJESÍTMÉNYHEZ VISZONYÍTVA” táblázat lehetővé teszi a „Pv” teljesítmény megközelítő kiszámítását

A következő példa érthetőbbé teszi a feladatot:
Egy összesen 5,3 m² felületű vezérlőszekrénybe egy 15000 W teljesítményű, teljes teljesítménnyel működő transzformátor, egy 100 W teljesítményű lámpa, egy programozható logikai vezérlő (PLC) és egy 80%-os kapacitással működő, 20000 W teljesítményű inverter  van beszerelve.

Feltételezve, hogy a szekrény egy 40°C hőmérsékletű helyiségben található, és a hőmérsékletét 30°C-on kívánjuk tartani, akkor amennyiben az említett adatok a szekrény teljes felületére vonatkoznak, a befelé kibocsátott hőenergia a következő értékkel rendelkezik:

5,3 x 5,5 x -10 = -291,5 W

A teljes hőterhelés értéke pedig

Pe = 1800 – (-291,5)= 2091,5 W

Abban az esetben amikor  a szekrény belsejében, a berendezések által termelt hőmérsékletet a szekrény felülete nem bírja elvezetni, a klíma és a ventilátorok közül a legmegfelelőbb hűtési megoldást kell választanunk.

KONDICIONÁLÓK
Ezt a hűtőrendszert különösen akkor ajánljuk, ha a szekrényen belüli hőmérsékletet a külső hőmérséklettel megegyező szinten, vagy alacsonyabban kell tartani. A maximális megbízhatóság garantálása érdekében, a légkondicionálót körültekintően kell méretezni, hogy a kiválasztott modell elég nagy legyen ahhoz, hogy még a legrosszabb körülmények között is a megengedett határok között tartsa a hőmérsékletet, ugyanakkor túlméretezés se történjen. Ezért a környezeti hőmérséklet és a szekrényen belüli hőmérséklet arányából ki kell számítani az úgynevezett korrekciós tényezőt, vagyis a légkondicionáló névleges teljesítményének megállapításához szükséges adatot. A következő diagram segítséget nyújthat ennek a tényezőnek a meghatározásához:

• A környezeti hőmérséklet a vízszintes tengely fölött látható. Te
• Hűtési teljesítmény korrekciós tényező F
• A szekrényen belüli hőmérséklet Ti. A görbének a szaggatott vonalas része azt a tartományt jelzi, amit a légkondicionáló csak rövid ideig  tud elérni.
• A bekarikázott számok a működés határfeltételeit jelzik a külső relatív páratartalom függvényében.

1- 80%
2-  60%
3- 40%
4-  30%
5- 20%

Ha a szekrényen belüli hőmérséklet az adott érték alá csökken, az ajtó kinyitásakor a harmatpont elérése miatt pára csapódik le az elektromos egységeken. Példa a hő teljesítmény korrekciójára: 35°C-os külső és 30°C belső hőmérséklet esetén a korrekciós tényező 0,9. Ezen feltételek eléréséhez egy 1000/0.9=1,112 W (L35L35) névleges teljesítményű légkondicionáló szükséges. összehasonlításként, egy 1000 W névleges teljesítményű légkondicionáló 900 W teljesítményt ad le ilyen körülmények között.
A korrekciós tényező kiszámítása után, a következő képlet segítségével meghatározható a légkondicionáló tényleges teljesítménye:

Névleges teljesítményszabályozóból = Szükséges hűtési teljesítmény

                                                          Factor Correction

Például, 45°C-os külső és 35°C belső hőmérséklet esetén a korrekciós tényező 0,85. Ez azt jelenti, hogy ilyen körülmények között, egy 1000 W néveleges teljesítményű légkondicionáló 850 W teljesítményt ad le. Ha 1000 W teljesítményre van szükség, akkor (1000 W / 0,85) 1176 W néveleges teljesítményű légkondicionálót kell használni.
Léghűtéses légkondicionáló választása esetén, ügyelni kell a következőkre:

• A légkondicionáló külső felületének mentesnek kell lennie az eltömődést okozó eszközöktől, hogy a teljesítmény maximális lehessen, és a kompresszort ne állítsa le a biztonsági megszakító.
• A szabványvezérlő 20°C és 55°C külső hőmérséklet között képes működni.
• A szekrényen belüli hőmérsékletet 25°C és 45°C között kell tartani. A magasabb hőmérséklet a légkondicionálót és a szekrényen belüli részegységeket egyaránt megrongálhatja, míg az alacsonyabb hőmérséklet pedig az ajtó kinyitásakor páralecsapódást idézhet elő a részegységeken.
• Minden egyes légkondicionálóra vonatkozóan egyedi feszültség és frekvencia érték kerül megadásra, az engedélyezett tűréshatárokkal együtt. A berendezés megbízhatóságának és üzemképes állapotának megőrzése érdekében nem javasoljuk a megadott tűréshatárok túllépését.
• Mindig ellenőrizni kell, hogy a levegő tartalmaz-e olyan speciális anyagokat, amelyek megrongálhatják a légkondicionáló anyagát. Ugyancsak ellenőrizni kell, hogy a hűtőegység közelében található-e valamilyen hőforrás, hogy az időjárás befolyásolhatja e a működést, és hogy esetleg nincs-e jelen olyan kúszóáram, amely korróziót idézhet elő. Végül ellenőrizni kell, hogy a levegőben nincs-e olyan szálló olaj- vagy oldószerpára, amely károsíthatja a szabvány poliuretán szűrőket.
• Minthogy a levegő mindig tartalmaz némi párát, a levegőben lévő párának a szekrényen belül a kondenzvíz tartályban kell kicsapódnia, amely hideg. Ha a szekrény légmentesen zárt befelé, akkor a kicsapódott pára eltávolítása után nem fog több kondenzvíz képződni. Ha azonban a szekrény nyitott (még ha a nyílások csak nagyon kicsik is), a kondenzvíz képződés folyamatos lesz, és azt az ebből a célból a légkondicionálóhoz rögzített csövön keresztül ki kell vezetni. Gondoskodni kell róla, hogy a cső ne dugulhasson el, és ne legyen rajta semmilyen elzáró szerkezet, hogy a kondenzvíz ne folyhasson be bizonyos idő elteltével a vezérlőszekrénybe. A szekrény ajtaján egy mikrokapcsolót kell elhelyezni, hogy le lehessen állítani a légkondicionáló automatikus működését és meg lehessen akadályozni, hogy a hűtési teljesítmény egy része a pára kondenzálására pazarolódjon el. Ezen felül, az ajtót nem szabad gyakran nyitogatni, vagy ellenkező esetben a kompresszor belső biztonsági védelme leállíthatja a működést

SZELLŐZÉS

SZELLŐZÉS

Hűtőrendszer használata akkor javasolt, ha a külső hőmérséklet alacsonyabb a belsőnél. A ventilátor megfelelő méretezése a leadandó hő teljesítmény (lásd „HŐTELJESÍTMÉNY SZÁMÍTÁS” lap), valamint a külső és belső hőmérséklet közötti különbség ismeretét igényli, míg a ventilátor minimális légáramlási sebesség értéke a diagram alapján határozható meg.
A rács-ventilátor összeállítást mindig össze kell hasonlítani a ventilátor nélküli ráccsal, a ventilátort alulra, míg a rácsot a másik oldal tetejére helyezve.
Ez a hűtőrendszer több előnnyel is szolgál: egyszerű beszerelhetőség (csupán a mellékelt mintasablon szerint ki kell fúrni a szekrényt), korlátozott karbantartási igény és a többi hűtőrendszernél alacsonyabb költségek.
Az üzemzavarok és rongálódások a következőképpen kerülhetők el:

• Biztosítani kell, hogy a külső hőmérséklet mindig alacsonyabb legyen a belsőnél.
• A szűrőket rendszeresen tisztítani, és szükség esetén cserélni kell (ez a művelet akár a ventilátor működése közben is elvégezhető).
• Az elméleti számításokhoz képest kissé túlméretezett ventilátort kell választani: a szükségesnél nagyobb légáramlás nem okoz kárt, ugyanakkor bizonyos biztonsági tartalékkal szolgál.

 Pe = Leadott hő teljesítmény  Watt
V  = Levegő áramlási sebesség (m3/h)

• Előre meg kell határozni:
– Az elektromos berendezés által leadott hő teljesítményt.
– A szekrényen belül megengedett legmagasabb hőmérsékletet.
– A szekrényen kívül kalkulált legmagasabb környezeti hőmérsékletet.
• A két hőmérséklet közötti különbségként ki kell számítani a ΔT értéket.
• A leadott hő teljesítménynek megfelelő vízszintes vonalat keresztezni kell a hőmérséklet különbség (ΔT) átlójával. A két változó metszéspontja egy függőleges vonalat határoz meg, amely a hő leadáshoz szükséges légáramlásnak felel meg (m3/h értékben megadva).
• Ki kell választani a megfelelő ventilátort.

Katalógus Légkondicionálás [button link=”http://www.ilinox.it/wp-content/themes/Envisioned/pdf/hu/egkondicionalas.pdf” type=”icon”] Download[/button]