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Retrofit di sistemi di refrigerazione funzionanti con R404A/R507 - S. Fedeli - General gas

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Convegno Europeo
IL PASSAGGIO AI REFRIGERANTI ALTERNATIVI:
IMPATTO SU IMPIANTI NUOVI ED ESISTENTI
Le Ultime Tecnologie nel Condizionamento e nella Refrigerazione; Sistemi, Attrezzatura, Componenti, Formazione e Certificazione; il Phase Down
15 marzo 2018 | 14.00 - 18.30
Mostra Convegno Expocomfort
Centro Congressi Stella Polare: Sala Sagittarius
Organizzato da ATF - Associazione Tecnici del Freddo

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Retrofit di sistemi di refrigerazione funzionanti con R404A/R507 - S. Fedeli - General gas

  1. 1. General Gas Procedura di Retrofit di Sistemi R404A/R507
  2. 2. General Gas Agenda • Il Ciclo con Miscela Zeotropica con Glide elevato • Performances Condensatori • Impostazioni Controllori di Pressione di Condensazione • Performances Evaporatori • Impostazioni Controllori di Pressione di Evaporazione • Performances Valvole Termostatiche Meccaniche ed Elettroniche • Procedure di Retrofit Operative
  3. 3. General Gas Domanda : consideriamo un impianto funzionante con : Temp.evap.: -30°C ; Temp.cond.: +40°C Quanto diminuiscono la Potenza di Refrigerazione ed il COP del sistema se : * Temp.cond. Aumento di 2°C * Temp.evap. Diminuisce di 2°C
  4. 4. General Gas Attenzione !!! >>> Cosa accade se non considero ed applico queste informazioni R404A R404A mod Q ev 100 83 COP 100 88 0 20 40 60 80 100 120 Q ev COP Consideriamo 2 casi : • R404A : • T evap : -33°C • RT cond : 43°C • R404A mod : • T evap : -35°C • RT cond : 45°C • 2° C di variazione valgono 17%-20% di Potenza di refrigerazione e 12%-15% di COP !!!!
  5. 5. General Gas T=0,2°C P=2,50 bar T=45,2°C P=19,5 bar vap sat T=80°C P=20,0 bar T=78°C P=19,5 bar Vap surr *P in bar rel T=45,0°C P=19,5 bar medio T=44,8°C P=19,5 bar Liq sat T=41,9°C P=19,5 bar Liq sottrafr T=40,9°C P=19,0 bar Liq sottrafr T=-9,8°C P=2,63 bar Vap surr T=-14,8°C P=2,63 bar Vap sat T=-15°C P=2,63 bar medio T=-15,2°C P=2,63 bar liq-vap Aria 33°C Aria 43°C Aria -6°C Aria -8°C R404A Perdite di carico scambiatori trascurate
  6. 6. General Gas T=2,2°C P=2,15 bar Vap sur T=47,1°C P=19,7 bar Vap sat T=105°C P=20,2 bar T=102°C P=19,7 bar Vap sur *P in bar rel T=45,0°C P=19,7 bar medio T=43,1°C P=19,7 bar Liq sat T=40,1°C P=19,7 bar Liq sott T=39,1°C P=19,2 bar Liq sot T=-8°C P=2,27 bar vap surr T=-13°C P=2,27 bar Vap sat T=-15°C P=2,27 bar medio T=-17°C P=2,27 bar Mix liq-vap Aria 33°C Aria 41°C Aria -6°C Aria -8°C R407F Perdite di carico scambiatori trascurate
  7. 7. General Gas Attenzione al corretto uso degli Strumenti Temperatura vapore saturo Temperatura Evaporazione media Temperatura liquido saturo Temperatura Condensazione media T evap media = T vap sat – A R407F 2°C R448A 2°C R449A 2°C R452A 1°C T cond media = T liq sat + B R407F 2°C R448A 2°C R449A 2°C R452A 1°C Per valori più precisi , consultare le Tabelle nel sito
  8. 8. General Gas Attenzione all’utilizzo delle APP • La differenza tra T vap.sat. e T liq.sat. È minima = Glide = 0,6°C in TN • Quando parliamo di T evaporazione possiamo approssimare il valore al valore di T di equilibrio di vapore saturo o liquido saturo
  9. 9. General Gas Attenzione all’utilizzo delle APP • Le app non indicano i valore di temperatura Media • E’ possibile utilizzare la media aritmetica soltanto alla Condensazione • All’evaporazione bisogna calcolare la temperatura Media come : (Tvap.sat. – 2/3*(Tvap.sat.- Tliq.sat))
  10. 10. General Gas App « Iper- Regolo» Accademy General Gas • Possibilità di calcolare con precisione la Temperatura media di Condensazione e Temperatura media di Evaporazione
  11. 11. General Gas App « Iper- Regolo» Accademy General Gas • Possibilità di calcolare con precisione la Temperatura media di Condensazione e Temperatura media di Evaporazione
  12. 12. General Gas Iper-Regolo con Diagnosi Strumento per insegnare a Tecnici Junior e Non come effettuare una Diagnosi seguendo le indicazioni del Manuale ASHRAE
  13. 13. General Gas App «Iper-Regolo con Diagnosi» • Procedura consigliata dal Manuale ASHRAE • Modalità codificata • Sistema Aria - Aria • Può essere utilizzata da qualsiasi Tecnico esperto e non con l’ausilio : • Gruppo Manometrico elettronico e non • Termometro per lettura Temperatura Aria
  14. 14. General Gas App «Iper-Regolo con Diagnosi» • Procedura consigliata dal Manuale ASHRAE • Modalità codificata • Sistema Aria - Aria • Può essere utilizzata da qualsiasi Tecnico esperto e non con l’ausilio : • Gruppo Manometrico elettronico e non • Termometro per lettura Temperatura Aria
  15. 15. General Gas App «Iper-Regolo con Diagnosi»
  16. 16. General Gas Performances Condensatori & Impostazioni Controllori di Pressione di Condensazione
  17. 17. General Gas Variazione Temperature in un Condensatore R404A 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10 0 R404A 82 77 71 66 61 56 50 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 40 Aria 43 39 37 36 35 35 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 33 33 33 33 33 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 R404A Aria • Condizioni di funzionamento : • Tevap_media : -15°C • Surriscaldamento : 5K • Surriscaldamento passivo : 10K • Tcond_media : +45°C • Sottoraffreddamento : 5K • DH sottor.=5% DH totale • DH desurrisc = 35% DH totale • La Temperatura di Condensazione dell’R404A diminuisce da 45,2 a 44,8°C > non apprezzabile +45,2°C +45,0°C +44,8°C
  18. 18. General Gas Variazione Temperature in un Condensatore R407F 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10 0 R407F - Tmedia 10 95 87 79 71 63 55 47 47 46 46 46 45 45 45 44 44 44 43 43 38 R407F - Tdp 10 95 86 78 70 62 53 45 45 44 44 44 43 43 43 42 42 42 41 41 36 Aria 43 39 37 36 35 35 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 33 33 33 33 33 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 R407F - Tmedia R407F - Tdp Aria • Condizioni di esercizio simili prevedono che la Tcond_media sia identica al valore adottato nel funzionamento R404A • Se si adotta nella verifica la T dew point , il DT medio di lavoro del Condensatore è inferiore ( area sottesa alla curva ) • Inoltre il valore in uscita 36°C determina un DT troppo basso con la T aria IN = 33°C +47°C +45°C +43°C +45°C +43°C +41°C Condensatore Temp.vap.sat.=+47°C e Tem.media.cond.=+45°C Condensatore Temp.vap.sat.=+45°C e Temp.media.cond.=+43°C
  19. 19. General Gas Verifica con Software Luve • Condensatore SAV5N 4347 V 4VENT ( 2x2 ) • T condensazione media = 45°C • T aria ingresso = 33°C • Portata aria = 25’600 Nmc/ora • Sottoraffreddamento = 3°C • T ingresso condensatore reali : • R404A = 80°C • R407F = 105°C 0 20 40 60 80 100 120 R404A - T med 45°C R407F - T dp 45°C R407F - T med 45°C KW Potenza Condensazione -12% +8%
  20. 20. General Gas Taratura Pressione di Condensazione • L’impianto è dotato di semplice Controllore di Pressione • Il set point al condensatore è impostato scegliendo una pressione : • Una volta scelto il refrigerante con cui lavorare ( Es:R448A ) bisogna individuare il valore della pressione corrispondente ( 15,80 bar rel ) alla Temperatura media di condensazione desiderata ( 38,22 °C ) > vedi i valori in rosso. R404A R22 R407F R448A R449A R452A Temper. Sat Temper. Temper. Temper. Temper. Pres Media Media Media Media Media (bar_g) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) 14,30 32,94 39,94 33,25 34,14 34,53 32,80 14,40 33,20 40,21 33,50 34,40 34,79 33,06 14,50 33,45 40,47 33,75 34,65 35,04 33,31 14,60 33,71 40,74 34,00 34,90 35,29 33,56 14,70 33,97 41,00 34,24 35,15 35,54 33,82 14,80 34,22 41,26 34,49 35,40 35,79 34,07 14,90 34,47 41,52 34,73 35,64 36,04 34,32 15,00 34,72 41,78 34,97 35,89 36,28 34,57 15,10 34,98 42,04 35,21 36,13 36,53 34,81 15,20 35,22 42,30 35,45 36,38 36,77 35,06 15,30 35,47 42,55 35,69 36,62 37,02 35,30 15,40 35,72 42,81 35,93 36,86 37,26 35,55 15,50 35,97 43,06 36,16 37,10 37,50 35,79 15,60 36,21 43,32 36,40 37,34 37,74 36,03 15,70 36,45 43,57 36,63 37,58 37,98 36,27 15,80 36,70 43,82 36,87 37,82 38,22 36,51 15,90 36,94 44,07 37,10 38,05 38,45 36,75 16,00 37,18 44,31 37,33 38,29 38,69 36,99 16,10 37,42 44,56 37,56 38,52 38,92 37,22 16,20 37,66 44,81 37,79 38,75 39,16 37,46 16,30 37,89 45,05 38,02 38,98 39,39 37,69 16,40 38,13 45,30 38,24 39,22 39,62 37,93 16,50 38,37 45,54 38,47 39,45 39,85 38,16 16,60 38,60 45,78 38,69 39,67 40,08 38,39 16,70 38,83 46,02 38,92 39,90 40,31 38,62 16,80 39,06 46,26 39,14 40,13 40,53 38,85 16,90 39,30 46,50 39,36 40,35 40,76 39,08 17,00 39,53 46,74 39,59 40,58 40,99 39,31
  21. 21. General Gas Performances Evaporatori & Impostazioni Controllori di Pressione di Evaporazione
  22. 22. General Gas Variazione Temperature in un Evaporatore R404A 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10 0 R404A -15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-15-10 Aria -10-10-10-10-10-10 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -8 -8 -8 -8 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 R404A Aria • Condizioni di funzionamento : • Tevap_media : -15°C • Surriscaldamento : 5K • Surriscaldamento passivo : 10K • Tcond_media : +45°C • Sottoraffreddamento : 5K • DH surrisc= 5% DH totale • La Temperatura di Evaporazione dell’R404A aumenta da -15,2 a -14,8°C > non apprezzabile -15,2°C -15,0°C -14,8°C
  23. 23. General Gas Variazione Temperature in un Evaporatore R407F 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10 0 R407F - Tc_media -17-17-17-16-16-16-16-16-15-15-15-15-14-14-14-14-14-13-13-13 -8 R407F - Tc_dp -19-19-19-18-18-18-18-18-17-17-17-17-16-16-16-16-16-15-15-15-10 Aria -8 -8 -8 -8 -8 -8 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -6 -6 -6 -6 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 R407F - Tc_media R407F - Tc_dp Aria -17°C -15°C -13°C -19°C -17°C -15°C • Condizioni di esercizio simili prevedono che la Tevap_media sia identica al valore adottato nel funzionamento R404A • Se si adotta nella verifica la T dew point , il DT medio di lavoro del Evaporatore è superiore ( area sottesa alla curva ) con conseguente sovrastima della potenza di scambio dell’evaporatore T dew point T media
  24. 24. General Gas Verifica Evaporatore Luve Contardo F35HC 213 N 7 R404A - Tc_media R407F - Tc_dew point R407F - Tc_media Potenza ( KW ) 13,2 16,7 13,5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 • Taria_in : -6°C • Umidità relativa : 85% • Tcond_media : 45°C • T liq a monte termostatica : 42°C • Surriscaldamento : 5°C • Tevap_media : -15°C +26% +3%
  25. 25. General Gas Taratura Pressione di Evaporazione all’ Evaporatore • L’impianto è dotato di semplice Controllore di Pressione • Il set point è impostato scegliendo una pressione : • Una volta scelto il refrigerante ( Es:R448A ) bisogna individuare il valore della pressione ( 0,50 bar rel ) corrispondente alla Temperatura media di evaporazione desiderata ( -33,5 °C ) ed alla temperatura media di Condensazione desiderata ( +30°C ) > vedi i valori in rosso. R448A Liq. Sat Vap. Sat Temper. Temp.M ed. Temp.M ed. Temp.M ed. Temp.M ed. Pres Temper. Temper. Media +20°C +30°C +40°C +50°C (bar_g) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) 0,20 - 42,33 - 36,20- 39,26 - 38,53 - 38,32 - 38,12 - 37,91 0,30 - 40,62 - 34,50- 37,56 - 36,83 - 36,63 - 36,42 - 36,22 0,40 - 39,01 - 32,91- 35,96 - 35,23 - 35,02 - 34,82 - 34,62 0,50 - 37,49 - 31,40- 34,44 - 33,71 - 33,51 - 33,31 - 33,10 0,60 - 36,04 - 29,96- 33,00 - 32,27 - 32,07 - 31,87 - 31,66 0,70 - 34,66 - 28,60- 31,63 - 30,90 - 30,70 - 30,50 - 30,30 0,80 - 33,34 - 27,30- 30,32 - 29,59 - 29,39 - 29,19 - 28,99 0,90 - 32,08 - 26,05- 29,06 - 28,34 - 28,14 - 27,94 - 27,73 1,00 - 30,87 - 24,85- 27,86 - 27,13 - 26,94 - 26,74 - 26,53 Regola Empirica : T impostata con R404A = T desiderata –D R407F,R448A,R449A : D=3,5°C ; R452A D=1,5
  26. 26. General Gas Taratura Surriscaldamento Valvole Termostatiche
  27. 27. General Gas Taratura Surriscaldamento Termostatiche Evaporatore • Il Controllore NON contempla i driver per il refrigerante scelto • Si imposta il refrigerante presente nel Controllore ( R404A ) • Si imposta un Surriscaldamento pari a : • Se per R404A Surr=5°C • R407F 11°C • R448A e R449A 10°C • R452A 7°C R404A R22 R407F R448A R449A R452A Vap. Sat Liq. Sat Vap. Sat Vap. Sat Vap. Sat Vap. Sat Temperatur e Pressione Pressure Pressure Pressure Pressure Pressure (C) (bar_g) (bar_g) (bar_g) (bar_g) (bar_g) (bar_g) -38 0,42 0,14 0,09 0,10 0,10 0,28 -37 0,49 0,19 0,14 0,15 0,16 0,34 -36 0,55 0,25 0,20 0,21 0,21 0,40 -35 0,62 0,31 0,26 0,27 0,27 0,47 -34 0,70 0,37 0,32 0,33 0,33 0,53 -33 0,77 0,43 0,38 0,39 0,40 0,60 -32 0,85 0,49 0,45 0,46 0,46 0,67 -31 0,93 0,56 0,52 0,53 0,53 0,75 -30 1,01 0,63 0,59 0,60 0,60 0,82 -29 1,09 0,70 0,66 0,67 0,67 0,90 -28 1,18 0,77 0,74 0,75 0,75 0,99 -27 1,27 0,84 0,82 0,82 0,82 1,07 -26 1,37 0,92 0,90 0,90 0,90 1,16 -25 1,46 1,00 0,98 0,99 0,99 1,25 -24 1,56 1,08 1,07 1,07 1,07 1,34 -23 1,66 1,17 1,16 1,16 1,16 1,44 -22 1,77 1,26 1,25 1,25 1,25 1,54 -21 1,88 1,35 1,35 1,35 1,35 1,64
  28. 28. General Gas Taratura Surriscaldamento Termostatiche Evaporatore • Il Controllore NON contempla i driver per il refrigerante scelto • Si imposta il refrigerante presente nel Controllore ( R22 ) • Si imposta un Surriscaldamento pari a : • Se per R22 Surr=5°C • R407F 6°C • R448A e R449A 6°C • R452A 3°C R404A R22 R407F R448A R449A R452A Vap. Sat Liq. Sat Vap. Sat Vap. Sat Vap. Sat Vap. Sat Temperatur e Pressione Pressure Pressure Pressure Pressure Pressure (C) (bar_g) (bar_g) (bar_g) (bar_g) (bar_g) (bar_g) -38 0,42 0,14 0,09 0,10 0,10 0,28 -37 0,49 0,19 0,14 0,15 0,16 0,34 -36 0,55 0,25 0,20 0,21 0,21 0,40 -35 0,62 0,31 0,26 0,27 0,27 0,47 -34 0,70 0,37 0,32 0,33 0,33 0,53 -33 0,77 0,43 0,38 0,39 0,40 0,60 -32 0,85 0,49 0,45 0,46 0,46 0,67 -31 0,93 0,56 0,52 0,53 0,53 0,75 -30 1,01 0,63 0,59 0,60 0,60 0,82 -29 1,09 0,70 0,66 0,67 0,67 0,90 -28 1,18 0,77 0,74 0,75 0,75 0,99 -27 1,27 0,84 0,82 0,82 0,82 1,07 -26 1,37 0,92 0,90 0,90 0,90 1,16 -25 1,46 1,00 0,98 0,99 0,99 1,25 -24 1,56 1,08 1,07 1,07 1,07 1,34 -23 1,66 1,17 1,16 1,16 1,16 1,44 -22 1,77 1,26 1,25 1,25 1,25 1,54 -21 1,88 1,35 1,35 1,35 1,35 1,64
  29. 29. General Gas 28 Grazie dell’Attenzione http://www.generalgas.it

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