Топлообменни решения Hexonic за енергийно ефективно охлаждане и замразяване в супермаркети и търговския сектор

10. 02. 2025

Охладителните системи са незаменима част от инсталациите в супермаркетите. С голямото разнообразие от продукти, предлагани в големите магазини, много от тях изискват съхранение при охлаждащи или замразяващи условия. Тъй като в момента хладилната индустрия е съсредоточена върху използването на съвременни технологии и повишаване на енергийната ефективност, усилията на Hexonic са насочени към предоставянето на ефективни решения за нуждите на търговците.

При проектиране на охладителна система за супермаркет например, на първо място, всяка охладителна система трябва да съответства на конкретните нужди на магазина, в който е инсталирана. Инвеститорите трябва да вземат предвид разходите и безопасността при експлоатация на инсталацията. За проектирането е необходимо да се определят броят и разпределението на точките за извличане на топлина. Най-важните точки са охладителните витрини, хладилните камери и климатичните инсталации.

Индиректни охладителни системи

Индиректните охладителни системи се разделят на два вида контури – контур на първичния охладителен агент и един или два вторични контура.

Индиректните охладителни системи с вторични течни контури често са решени конструктивно с компактни охладителни агрегати. Компресорът, изпарителят и кондензаторът се намират в машинното помещение, далеч от местата, в които се извършват охлаждането и възстановяването на топлината. Тази система позволява не само намаляване на използването на първичния охладителен агент, но и минимизира риска от негово изтичане. Това дава възможност да се използва амоняк като охладителен агент в системите на магазините, който може успешно да се прилага в първичния контур, намиращ се в безопасно и херметизирано помещение.

Използването на пластинчати топлообменници на Hexonic като кондензатори, изпарители и охладители на прегряването осигурява производителност и безопасност на охладителната система, разположена в машинното помещение.

Системи за ниски температури

Процесът на изпарение при ниски температури изисква ниско налягане, докато налягането на кондензацията е на нормално ниво. В някои случаи е необходимо разделяне на етапите на изпарението и кондензацията с повече от един компресорен етап. Това се дължи на факта, че при увеличаване на съотношението на налягането в компресора, температурата на изхода му също ще се повиши. Работата при високи температури влияе върху живота и производителността на компресорите, като по този начин увеличава експлоатационните разходи.

Двустепенни системи

За генериране на особено ниски температури се използват охладителни системи с двустепенна компресия. При свръхниски температури са необходими големи разлики в налягането между изпарителя и кондензатора. Обемната производителност на компресорите е значително по-ниска при високи коефициенти на налягане. Между двете степени на компресора се използва междинно охлаждане с газ.

Oхлаждането между отделните етапи на парите на охлаждащата среда между ниската и високата степен на компресора спомага за намаляване на температурата на изхода до безопасни стойности, като подобрява ефективността на компресията и намалява консумацията на енергия.

Двустепенната система работи с компресия на два етапа. Разширяващият се газ се отделя от течния охлаждащ агент между два разширителни вентила и се насочва към компресора на високия етап. Премахването на газа между етапите на разширение намалява качеството на парите на охлаждащия агент на входа на изпарителя. Поради по-ниското качество на парите на входа, охлаждащият агент, преминаващ през изпарителя, може да абсорбира повече топлина, като по този начин се намалява необходимият масов поток на охлаждащия агент за дадена охлаждаща производителност. В резултат на това размерите на нискостепенния компресор могат да бъдат по-малки, а поради увеличения коефициент на топлоотдаване в изпарителя, се намалява и необходимата топлообменна повърхност.

Междинен охладител

Системата, оборудвана с междинен охладител, използва междинната степен на изпарение за охлаждане на изходящия газ от първата степен на компресора. Процесът на междинно охлаждане намалява качеството на входящите пари, като по този начин намалява дебита на охлаждащата среда през изпарителя. Тогава системата може да включва по-малък нискостепенен компресор, за да се постигне необходимата ефективност на охлаждане. След като напусне междинния охладител, охлаждащата среда не се изпарява напълно. Останалата течност се изпарява след смесване с горещия изходящ газ от нискостепенния компресор. Това води до по-ефективно охлаждане на газа. Температурата на газовете на изхода на високостепенния компресор може да се поддържа в приемливи граници, като по този начин допълнително се повишава производителността на компресора.

Пластинчатият топлообменник на Hexonic минимизира температурната разлика между изпаряващия се и охладения поток, като повишава производителността на системата.

Каскадни системи

Каскадната система се състои от два отделни охлаждащи контура, в които се използва охлаждащата среда, подходяща за определен температурен диапазон. Двата кръга са свързани помежду си чрез междинен каскаден топлообменник, който служи като кондензатор и изпарител.

Високотемпературният контур се охлажда от въздушния кондензатор и използва каскаден топлообменник като изпарител, а нискотемпературният контур отговаря за охлаждането на студения изпарител, като го използва като кондензатор. Предимството на системата е възможността за използване на два вида охлаждащи среди с различно налягане на парите, като изборът на подходяща охлаждаща среда и разпределението на маслото в каскадната система могат да се обсъждат поотделно за всеки контур.

Пластинчатият топлообменник със запоени връзки се използва като каскаден топлообменник поради своята устойчивост на температурни промени и внезапни налягания. При много големи температурни разлики, които оказват негативно влияние върху топлообменника, се препоръчва монтиране на инжектор за охлаждане преди изхода от страната на кондензацията. Той намалява температурата на изходящия газ от страната на каскадния модул, използвайки енергията от прегряването за генериране на гореща вода.

В заключение

Все по-често клиентите ни се насочват към търсенето на екологично съобразени решения. Системите за охлаждане, базирани на CO₂, стават все по-популярни. За тяхната оптимизация обикновено се използват каскадни компресори на два етапа, като горният етап включва контури с охлаждащи агенти с по-висока критична температура.

Hexonic предлага редица топлообменници, които успешно работят в охладителни инсталации за магазини, осигурявайки безопасна и оптимизирана работа на системата.