Во время работы холодильного оборудования поверхность испарительного змеевика подвержена обледенению. Если слой инея слишком толстый, это снизит эффективность охлаждения, поэтому необходимо своевременно размораживать змеевик. Для размораживания низкотемпературного и среднетемпературного холодильного оборудования, в связи с различными температурными диапазонами, соответствующие управляющие компоненты также различаются. Методы размораживания обычно включают размораживание при выключении оборудования, размораживание за счет собственного тепла и размораживание с помощью внешних устройств.
В холодильном оборудовании средней температуры рабочая температура испарительного змеевика обычно ниже точки замерзания, а во время простоя она выше этой точки, поэтому для холодильного оборудования средней температуры, такого как холодильные витрины, обычно используется метод размораживания во время простоя. Во время работы температура внутри камеры составляет около 1°C, а температура змеевика обычно примерно на 10°C ниже, чем внутри камеры. Когда машина выключена, температура воздуха внутри камеры выше точки замерзания, вентилятор на испарителе продолжает работать, и прямое размораживание осуществляется за счет воздуха внутри камеры с более высокой температурой. Размораживание также может осуществляться по таймеру или в произвольном порядке. Размораживание по таймеру заключается в принудительной остановке работы компрессора на определенный период времени. В течение этого времени воздух внутри камеры размораживает змеевик. Время и продолжительность размораживания регулируются таймером в соответствии с заданным порядком. Обычно таймер разморозки настроен на отключение компрессора при минимальной тепловой нагрузке морозильной камеры. Таймер разморозки позволяет установить несколько временных интервалов разморозки в течение 24 часов.
В низкотемпературном холодильном оборудовании рабочая температура испарителя ниже температуры замерзания, поэтому необходимо использовать метод размораживания по таймеру. Когда температура воздуха в морозильной камере значительно ниже нуля, для размораживания необходимо подавать тепло в испаритель. Тепло, необходимое для размораживания, обычно поступает из внутреннего тепла системы и внешнего тепла за ее пределами.
Метод размораживания с использованием внутреннего тепла обычно называется размораживанием горячим воздухом. В нем используется горячий пар от компрессора, который соединяет выхлопную трубу компрессора с входным отверстием испарителя, и горячий пар подается в полном объеме до тех пор, пока слой инея на испарителе полностью не растает. Этот метод является экономичным и энергосберегающим, поскольку энергия, используемая для размораживания, поступает из самой системы.
Если испаритель представляет собой однотрубную систему, а расширительный клапан — Т-образную, горячий газ может напрямую всасываться в испаритель для размораживания. Если же трубопроводов несколько, горячий пар необходимо подавать между расширительным клапаном и распределителем потока хладагента, чтобы обеспечить равномерное распределение горячего пара по каждому трубопроводу испарителя и тем самым достичь сбалансированного размораживания.
Процесс размораживания обычно запускается таймером. В зависимости от оборудования или состояния оборудования таймер устанавливается на разное время, чтобы предотвратить увеличение энергопотребления или неправильную температуру продуктов из-за чрезмерного времени размораживания.
Завершение процесса размораживания может определяться временем или температурой. Если процесс завершается по температуре, необходимо установить датчик температуры, чтобы определить, превышает ли температура испарителя температуру замерзания. Если датчик температуры обнаруживает, что температура выше температуры замерзания, подача горячего пара в испаритель должна быть немедленно прекращена для восстановления нормальной работы системы. В этом случае обычно одновременно устанавливается механический таймер, и процесс размораживания завершается в соответствии с электрическим сигналом датчика температуры. Основной процесс работы каждого компонента следующий: при достижении заданной температуры размораживания замыкается контакт таймера, открывается электромагнитный клапан, вентилятор останавливается, компрессор продолжает работать, и горячий пар подается в испаритель. Когда температура змеевика повышается до определенного значения, контакты термостата переключаются, клемма X на таймере отключается, и процесс размораживания завершается. Когда температура змеевика опускается до определенного значения, контакты термостата переключаются, и вентилятор перезапускается.
В процессе размораживания горячим паром таймер должен одновременно координировать работу следующих компонентов:
1) Необходимо открыть электромагнитный клапан горячего пара;
2) Вентилятор испарителя останавливается, иначе холодный воздух не сможет эффективно разморозиться;
3) Компрессор должен работать непрерывно;
4) Если переключатель завершения разморозки не может остановить разморозку, таймер необходимо установить на максимально допустимое время разморозки;
5) Нагреватель слива включен.
В других холодильных установках для размораживания используется внешний источник тепла, например, электрический нагревательный элемент, установленный рядом с теплообменником. Этот метод размораживания также контролируется таймером. Возможность размораживания обеспечивается внешним устройством, поэтому он не так экономичен, как размораживание горячим воздухом. Однако, если длина трубопровода велика, эффективность размораживания электрическим нагревом относительно выше. При большой длине трубопровода с горячим паром хладагент склонен к конденсации, что приводит к очень низкой скорости размораживания, и даже жидкий хладагент попадает в компрессор, вызывая обратный поток жидкости и повреждение компрессора. Таймер терморазмораживания должен контролировать работу следующих элементов:
1) В большинстве случаев вентилятор испарителя перестает работать;
2) Компрессор перестаёт работать;
3) Электрический нагреватель включен;
4) Нагреватель слива включен.
Датчик температуры, используемый совместно с таймером, обычно представляет собой однополюсный двухпозиционный прибор с тремя выводами: горячим и холодным контактами. При повышении температуры катушки активируется горячий контакт, а при понижении температуры катушки — холодный контакт.
Чтобы избежать слишком длительного времени разморозки или перегрузки компрессора после разморозки, в систему можно установить выключатель окончания разморозки, также называемый выключателем задержки вентилятора. Температурный датчик выключателя окончания разморозки обычно располагается в верхней части испарителя. Как только слой льда на змеевике полностью растает, дискретный датчик температуры контроллера окончания разморозки может обнаружить тепло, выделяемое при разморозке, замкнуть контакты на контроллере и активировать электромагнитный клапан окончания разморозки. Система возвращается в режим охлаждения. В это время испаритель и вентилятор не запускаются немедленно, а начинают работать с задержкой, чтобы удалить остаточное тепло со змеевика и избежать перегрузки компрессора из-за чрезмерного давления всасывания после разморозки. В то же время это предотвращает обдувание продуктов в камере влажным воздухом.
Дата публикации: 24 января 2022 г.
