Регулятор продуктивності Bitzer 302355-35

Система CRII - Регулирование производительности компрессоров Bitzer серії ECOLINE

Регулирование производительности часто требуется для соответствия текущей потребности холодильной системы, системы кондиционирования воздуха или теплового насоса в холодопроизводительности. Это предохраняет от высокой частоты пусков компрессора и таким образом обеспечивает более эффективную работу системы.

Система CRII разработана в соответствии с особыми требованиями к интеллектуальным системам регулирования. Это обеспечивает более высокую частоту цикла регулирования производительности.

Система CRII опционально доступна в качестве аксессуара для нового поколения компрессоров серії ECOLINE. Это улучшенная версия хорошо зарекомендовавшей себя системы управления производительностью BITZER (CR), основанная на принципе блокирования окон всасывания, оптимизирована для высокой частоты цикла и расширена для широкого диапазона частичной нагрузки с целью повышения эффективности и качества управления системой.

Компрессоры серії ECOLINE от 4FES-3(Y) до 6FE-50(Y) а также соответствующие тандемы доступны с системой CRII.  Для 8-цилиндровых компрессоров от 8GE-50 (Y) до 8FE-70(Y) система CRII будет доступна в начале 2014 г.

Данные компрессоры могут быть поставлены с предустановленными головками цилиндров CRII в качестве опции. Предлагается во избежание повреждения электромагнитного клапана при перевозке.

Для упрощенного хранения на складе компрессоры серії ECOLINE могут быть, как опция, поставлены с предустановленными в головке цилиндров механизмами управления производительностью. При необходимости то позволяет особенно легко выполнить модификацию путем монтажа электромагнитного клапана.

Модификация

Система CRII может быть установлена на компрессоры серії ECOLINE от 4FES-3(Y) до 6FE-50(Y) на все головки цилиндров. Для 8GE-50(Y) до 8FE-70(Y) это возможно на двух наружных блоках цилиндров. Для этого нужно лишь заменить стандартные головки цилиндров, на комплект CRII. Система CRII является взаимозаменяемой. Предшествующие компрессоры (от 4FC-3.2 до 8FC-70.2) могут быть модифицированы путем установки головок цилиндров CRII на предназначенные для этого блоки цилиндров.

Принцип регулирования

Система CRII для управления производительностью основана на принципе блокирования окон всасывания. Таким образом, поток всасываемого газа к отдельному блоку цилиндров перекрывается посредством подвижного элемента регулятора.

Работа при полной нагрузке

При работе с полной нагрузкой задействованы все цилиндры компрессора. Катушка электромагнитного клапана при этом обесточена. Окна всасывания на клапанной доске и головке цилиндров открыты.

Работа при частичной нагрузке

При работе с частичной нагрузкой поток всасываемого газа на отключенные блоки цилиндров заблокирован. На катушку электромагнитного клапана подаётся напряжение, окно всасывания соответствующей головки цилиндров перекрывается подвижным элементом регулятора.

Конструкция

Ключевым элементом системы CRII является инновационный подвижный элемент регулятора, который выполнен пустотелым. Такая конструкция клапана допускает реализацию более высокой частоты цикла. Использование адаптированного алгоритма управления позволяет осуществлять тонкое (бесступенчатое) регулирование производительности, которое может покрыть диапазон регулирования от 100% до 10% в зависимости от условий эксплуатации и хладагента. Для тандем компрессоров возможно регулирование до 5% остаточной производительности.

Диапазон регулирования

С целью покрытия расширенного диапазона регулирования, регулятор CRII смонтирован на каждом блоке цилиндров, а контроллер системы соответствующим образом запрограммирован. Это позволяет достичь более высокой эффективности и качества управления системой,

особенно при низкой нагрузке.

Таким образом, возможна работа 4-цилиндровых компрессоров на частичной нагрузке ниже 50%, 6-цилиндровых компрессоров ниже 33%. На 8-цилиндровых компрессорах, где могут быть установлены до двух головок цилиндров CRII, диапазон регулирования находится между 100% и 50%.

Оборудование

• 4-цилиндровый компрессор: 2 головки цилиндров

• 6-цилиндровый компрессор: 3 головки цилиндров

•  Компаундная система с большим количеством компрессоров: Повышенная точность регулирования быть достигнута за счет использования одной головки цилиндров CRII на одном компрессоре. Однако в этом случае диапазон регулирования других компрессоров ограничен.

• Тандем компрессор: Для возможного последовательного переключения нагрузки оба компрессора должны быть оборудованы эквивалентным количеством головок цилиндров CRII.

Активация электромагнитных клапанов CRII

Специально разработанные электромагнитные клапаны активируют блоки CRII. Они сконструированы для цикличной работы и имеют отметку «CRII». С точки зрения обеспечения длительного срока службы и идеальной эффективности на частичной нагрузке, только один из двух клапанов должен быть запитан в прерывистом режиме, для 4-цилиндровых компрессоров, в

диапазоне производительности между 100% и 50%. При условиях нагрузки менее 50% один клапан запитан постоянно, второй запитывается в прерывистом режиме. Это соответственно применимо для 6-цилиндровых компрессоров в диапазоне от 100% до 66%, а также от 66% до 33%.

Данный метод значительно снижает количество интервалов переключения отдельных клапанов и приводит к более длительному сроку службы. С целью обеспечения равного количества включений клапанов, также возможно выполнение регулярного (автоматического) переключения последовательности работы.

Управление

Если используется обычная концепция управления, регуляторы производительности CRII активируются таким же образом, как и ранее применяемая система CR (см. техническую

информацию КТ-100). Среди прочего, для этого могут использоваться обычные, предлагаемые на

рынке, контроллеры для централей. Для систем с особыми требованиями к точности управления и/или с длительными низкими нагрузками, регуляторы производительности могут активироваться

с повышенной частотой цикла.

Для холодильных систем с параллельным соединением компрессоров целесообразно использовать систему регулирования, которая немедленно реагирует на изменения нагрузки

во время работы. Допустимые отклонения от заданного значения могут контролироваться в пределах узкого диапазона, например, отклонения давления всасывания или температуры. Это позволяет корректировать относительно быстрые или резкие изменения рабочих параметров посредством активации регуляторов производительности. Чрезвычайно короткая реакция системы управления производительностью CRII является особенно полезной в таком случае.

Минимизация отклонений от заданного значения

Регуляторы производительности (соотв. компрессоров) могут быть активированы посредством общего алгоритма используемых в настоящее время контроллеров для централей. Тем не менее, в отличие от обычной практики отклонение от заданного значения может быть сведено к минимуму. Благодаря существенно меньшим отклонениям регулирования, например,

можно увеличить значения давления всасывания или настроить их в соответствии с потребностями. В таком случае более высокое давление всасывания и более стабильный режим работы вызовут значительное увеличение эффективности системы.

Системы с единственным компрессором

Из-за широкого диапазона управления в некоторых случаях могут возникнуть значительные отклонения давления всасывания. Это в частности, относится к системам с очень низким объемом заправки хладагента и/или с электронным расширительным клапаном. Для таких систем, регулирование производительности ниже прим. 30% производительности должно проверяться очень тщательно.

Системы с несколькими испарителями

Изменение нагрузки приводит к относительно быстрому изменению давления всасывания, но благодаря эффекту инерции испарителя и / или охлаждаемого продукта, температура изменяется довольно медленно. Поэтому, регулятор должен быть настроен таким образом, чтобы не допускать высокой частоты включений компрессора.

Защита от «микроциклов»

Требования к рабочим характеристикам могут напрямую зависеть от потребности в охлаждении или давления всасывания. Электромагнитные клапаны CRII должны включаться как минимум на 5 секунд и отключаться как минимум на 5 секунд. Не требуется каких-либо других фиксированных временных циклов для регуляторов производительности CRII.

В качестве альтернативы дифференциал регулятора может быть установлен на оптимальное рабочее значение, обеспечивающее эти минимальные задержки времени. Данная концепция переменного времени переключений позволяет преднамеренно избегать фиксированных временных циклов и предотвращает длительную работу регуляторов с микроциклом.

Требования к контролеру системы CRII

Система CRII допускает высокую частоту цикла. Выходы контроллера должны быть рассчитаны на это. (Обычные электромагнитные реле не сконструированы для длительной высокой частоты переключений, необходимой для тонко настроенного регулирования).

Изготовитель контроллера обеспечивает следующие выходы контроллера для индуктивных нагрузок с высокой частотой переключения катушек электромагнитных клапанов CRII:

•  SSR (твердотельное реле): бесконтактное полупроводниковое реле.

•  TRIAC

•  При необходимости устанавливается внешний модуль после выхода из контроллера.

Подавитель электромагнитных помех (EMC) необходимо подключить параллельно каждой катушке электромагнитного клапана с целью обеспечения длительного периода эксплуатации при высокой частоте переключения.

Время активации клапанов CRII

•  переключение клапана CRII

- минимум 5 секунд открыто

- минимум 5 секунд закрыто

•  Все клапаны CRII закрыты (производительность 0%) максимум 2 минуты

Ограничение времени работы полностью разгруженного компрессора

Ограничьте максимум двумя минутами время, в течение которого все блоки цилиндров могут быть отключены. В зависимости от условий эксплуатации, период времени может быть еще более

ограниченным. По истечении 2 минут либо должен быть снова активирован блок цилиндров, либо

отключиться компрессор.

Области применения с частичной нагрузкой

Система CRII способна бесступенчато регулировать производительность полностью оснащенного компрессора от 100% до 10% остаточной производительности. Для тандем компрессоров возможно регулирование до 5% остаточной производительности. Нижеследующие области применения даны для производительностей 66%, 50%, 33% и 10%. Любые дополнительные

рабочие точки можно проверить с помощью BITZER Software.

Во время работы системы CRII тепловая нагрузка на компрессор возрастает благодаря:

•  сниженному массовому расходу хладагента,

•  сниженному охлаждению мотора и

•  электрическим и механическим потерям.

Поэтому, области применения компрессоров с регулированием производительности частично ограничены.