Por que os condicionadores de ar portáteis perdem capacidade de resfriamento em altas temperaturas ambientais

Todos os aparelhos de ar condicionado portáteis são classificados a uma temperatura ambiente definida, e na maioria dos catálogos de exportação essa temperatura é de 35°C.A máquina ainda funciona e ainda sopra ar frio.A capacidade diminui em cerca de um décimo, a potência de entrada aumenta em uma quantidade semelhante e o utilizador final conclui que o produto é defeituoso.

A causa não é uma falha de fabricação, é a segunda lei da termodinâmica aplicada a um condensador que tem de rejeitar o calor para o ar que já está quente.Este artigo apresenta o mecanismo com números, explica por que as unidades portáteis sofrem mais do que os sistemas divididos, e mostra como dimensionar em condições de dia de projeto em vez de em condições de classificação.

1Cada classificação de capacidade tem uma temperatura escrita nela.

Um valor de capacidade de arrefecimento sem uma condição de ensaio não é uma especificação, é uma publicidade.As duas convenções que aparecem mais frequentemente na documentação de exportação são as classes climáticas GB/T 7725 chinesas e as condições europeias EN 14511 utilizadas para o rótulo energético.

Uma unidade declarada em T1 perde capacidade quando lhe é pedido que trabalhe em condições T2 ou T3.O problema começa quando um catálogo cita o número T1 e o canal de vendas vende num clima T3.

2A física: cada grau de elevação de condensação custa trabalho do compressor

O compressor não produz frio, mas move o calor do evaporador, onde o refrigerante ferve a baixa pressão, para o condensador, onde se condensa a alta pressão.O condensador só pode rejeitar o calor para o ar ambiente se o refrigerante dentro dele for mais quente que o ar foraEssa lacuna é a abordagem de condensação, tipicamente 8 ̊12 K em uma unidade portátil compacta.

Aumentar o ambiente em 8 K e a temperatura de condensação deve aumentar aproximadamente os mesmos 8 K para preservar a aproximação.

COP = Te / (Tc − Te)para o ciclo ideal, onde Te é a temperatura de evaporação e Tc a temperatura de condensação, ambas em kelvin.Manter o evaporador a 7 °C (280 K) e levantar o condensador de 45 °C para 53 °C muda o denominador de 38 K para 46 K, e a COP teórica de 7,4 para 6,1 ¢ uma perda de 17% para uma alteração de 8 K no ambiente.

As duas colunas da direita são as faixas industriais indicativas para pequenos sistemas rotativos de um estágio, não uma garantia para qualquer modelo específico; a curva exata depende da área da bobina, do fluxo de ar e da carga.O que é consistente entre os desenhos é a direção e a ordem de magnitude: capacidade reduzida, potência aumentada e, portanto, EER reduzida em 20­25% entre as condições T1 e T2.

Relação de pressão e escolha do refrigerante

A mesma elevação também aumenta a relação de pressão em todo o compressor.3 bar a 53°CIsso move a proporção de 2,6 para 3.3, o que aumenta a temperatura de descarga, reduz a eficiência volumétrica e aumenta o trabalho específico por quilograma de refrigerante circulado.O R290 mantém ainda uma pequena vantagem em termos de eficiência do ciclo em relação ao R410A e tem um GWP de cerca de 3 contra cerca de 2O compressor R290 de capacidade comparável é fisicamente maior.000 BTU tendem a ser armários mais largos, e por que uma plataforma de refrigeração / aquecimento R290 de 14.000 BTU comoa unidade portátil R290 de 14000 BTUA comparação deve ser feita em relação ao fluxo de ar e à superfície da bobina, e não apenas em relação às BTU.

3Por que as unidades portáteis são mais difíceis de desmontar do que os sistemas divididos?

Recirculação por tubo único

Uma unidade portátil de um só tubo empurra o ar condensado para o exterior, que tem de ser substituído, e em uma sala fechada é substituído por ar quente do exterior puxado através de cada abertura do envelope.Isto é uma carga real.Uma unidade de 9.000 BTU move tipicamente 350~400 m3/h de ar de escape. A 43°C e 40% RH, 350 m3/h de ar de substituição transportam cerca de 1,8 kW de calor sensível e,Uma vez que a sua humidade é condensada dentro de casa, um adicional de 3 kW de carga latente ¥ cerca de 4,8 kW se todo o volume de substituição vier do exterior.É por isso que a pena observada é menor, mas nunca zero..

Esta é a maior diferença entre um portátil e uma divisão: uma divisão rejeita o calor através de um circuito que nunca pressurizes a sala.

Contra-pressão da mangueira, tamanho da bobina e poeira

A via de escape é um ducto de alta resistência, e todas as restrições a ele são pagas no condensador.

1. Pressão estáticaUma mangueira de 1,5 m com duas curvas de 90° pode adicionar 30°60 Pa, o suficiente num pequeno ventilador curvo para trás para reduzir o fluxo de ar do condensador em 10°20%.
2. Fluxo de ar reduzido- menos ar sobre a bobina significa uma temperatura de condensação mais elevada no mesmo ambiente, agravando o efeito do tempo.
3. Carregamento de poeiraUma bobina de altura fina fecha-se ao longo de uma estação, de modo que a unidade se desgasta duas vezes, uma vez devido ao clima e uma vez devido à instalação.
4. Mal vedação das janelasOs espaços em torno do painel transformam o kit numa via de infiltração em vez de uma terminação de escape.

Um chassi através da parede ou janela evita ambos os mecanismos porque o ar condensador é atraído e descarregado através do chassi em si.a unidade de janela R410A de 7 000 BTU, de 750 WOferece um EER de cerca de 9,3 BTU/Wh em condições nominais e mantém uma curva de calor muito mais plana, ao custo de uma abertura permanente da parede e nenhuma portabilidade.

4. Dimensão no ambiente do dia do projeto, não em condições de classificação

Tomemos uma sala de estar de 35 m2 virada para oeste, com um teto de 2,6 m, vidros únicos e dois ocupantes, num mercado onde o dia de projeto é de 43 °C. Uma carga sensata simplificada parece assim.

Agora compare com a máquina. Uma unidade de 14.000 BTU é de 4,1 kW em condições de classificação (1 kW = 3.412 BTU / h). A 43 ° C, ele fornece cerca de 87%, ou 3,57 kW total e total não é razoável.Com uma relação de calor razoável próxima de 0A unidade é curta em cerca de 900 W, e a sala estabiliza de dois a três graus acima do ponto definido.

A resposta correta não é um número maior na caixa, é um número maior com os dados corretos de apoio.O modelo de 14000 BTU R290 refrigerado/quente, é dimensionado para a mesma classe de sala, e a decisão de especificação é se aumentar para 16.000 BTU ou reduzir a carga de vidro com sombreamento.

5. O que os compradores devem especificar

• Exigir que a capacidade seja declarada com a sua condição ambiental, por escrito, na ilustração e no manual.
• Pedir a tabela ou a curva de desvalorização, não apenas um único ponto; um fornecedor que não pode produzir uma não caracterizou o produto.
• Declaração da estratégia de proteção contra altas pressões: a unidade modula, faz o ciclo do compressor ou bloqueia até à reinicialização manual?
• Verifique o fluxo de ar do condensador em m3/h em relação à área da bobina; um número elevado de BTU em uma bobina pequena é uma curva de desratização à espera de ocorrer.
• Confirmar o diâmetro da mangueira, o comprimento máximo e o número máximo de curvas que a classificação pressupõe.

6Próximo passo: Apoio à selecção e cotação em massa

Se você está especificando refrigeração portátil para um mercado onde 40 ° C é uma tarde normal de verão, a conversa útil é sobre o desempenho do dia de projeto, não catálogo BTU.O vidro e a orientação, o ambiente de design e o mercado de destino, e vamos mapear o requisito nas plataformas disponíveis e partilhar as fichas de dados,desenhos de dimensões e normas de ensaio em relação às quais as unidades são declaradasA cotação em massa com MOQ, termos FOB, embalagem e especificação do plugue pode ser preparada para os modelos que se encaixam.Envie o tamanho do quarto e o mercado de destinopara iniciar a selecção.