Разработка малошумного компрессорно-конденсаторного блока

Описание проекта

Разработка и производство малошумного компрессорно-конденсаторного блока уличного исполнения для магазинов сети.

О заказчике

«Ариант» – фирменная сеть мясной гастрономии в Челябинской и Свердловской областях формата «магазин у дома».

Особенности проекта

Индивидуальная разработка малошумного энергоэффективного ККД уличного исполнения, позволившего решить проблему превышения норм по шуму для жилых помещений и высвободить дополнительное пространство в магазинах сети.

Данные проекта

№ п/п	Год	2013-2015
1	Местонахождение объектов	Челябинская и Свердловская области
2	Состав оборудования	Более 60-ти компрессорно-конденсаторных агрегатов собственного производства с режимом «плавающей» температурой конденсации.

Какие виды работ провели

На основании планограммы заказчика выполнялись проектные работы с техническим заданием и расчетом холодопроизводительности магазинов. Подбиралась малошумная компрессорно-конденсаторная установка необходимой мощности, прорисовывалась принципиальная гидравлическая схема для прокладки фреонопроводов до каждого потребителя.

Описание проекта

В 2013 году, когда произошло наше знакомство с торговой сетью Ариант, формат магазинов представлял из себя небольшой павильон с самообслуживанием, со всем разнообразием продукции фирмы. Большая часть магазинов располагалась в спальных районах, на первых этажах жилых домов.

Стандартное оборудование магазинов включало: 3-4 метра витринной выкладки, 7-10 метров холодильных горок, 2 шкафа для хранения продукции, и 1-2 ларя. Все оборудование работало от холодильной 2-х компрессорной установки на базе поршневых компрессоров Bitzer.

Отдел развития все чаще сталкивался с двумя проблемами при выборе места расположения магазина:

Под громоздкий холодильный агрегат внутри магазина не всегда находилось место;
Полугерметичные поршневые компрессоры являются источником очень сильного звукового и конструктивного шума, порядка 64-72 дБ, при норме для жилых домов в пределах 32 дБ. Существенное превышение норм влекло большое количество исков от жильцов, недовольных круглосуточным гулом.

При встрече с руководством торговой сети мы детально изучили проблематику данного формата магазинов.

После нескольких недель изучения величины шумов при разных форматах размещения оборудования, измерив реальные показатели шума, инженерами компании МСК-Лидер было предложено решение, исключающее сразу обе вышеобозначенные проблемы.
Специально под формат магазинов Ариант был разработан конструктив моноблочного компрессорно-конденсаторного агрегата уличного исполнения.
Было проведено множество испытаний на звуковые и конструктивные шумы, проверено 10 видов материалов для звуко- и виброизоляции.

После презентации проекта руководству компании Ариант было утверждено решение: установить тестовый малошумный ККБ (компрессорно-конденсаторный блок), в самом проблемном магазине, предварительно предупредив жильцов соседних квартир.
Было условлено, что при удачном эксперименте компания подписывает договор на замену агрегатов в более чем 30 магазинах, с дальнейшим изменением формата, включающим данный тип малошумных установок.

После тестовой замены агрегата представители МСК-Лидер, совместно с представителем компании Ариант, прошлись по всем жильцам соседствующих с магазином квартир, и те согласились отозвать свои жалобы. С этого момента, а именно с 2013 года, и по сегодняшний день, все объекты магазинов Ариант оснащаются данными малошумными блоками.

Компрессорно-конденсаторный блок

ККБ уличного исполнения собран из 2-х компрессоров Copeland Digital, специальный конденсатор с малошумными вентиляторами в блоке сверху. Корпус блока обшит панелями с проклейкой изнутри двойным слоем вибро- и звукоизоляции с коэффициентом звукопоглощения до 90%.

смотреть полное описание ККД

Выбор состава 2-х компрессорной установки основан на использовании минимального количества управляющей электроники в компрессорном блоке, использовании передовых технологий в области цифровой и сенсорной электроники в пользу надежности применения уличных блоков как в самый жаркий период года (до +40^оС), так и в суровые зимы (до -40^оС).

Использование компрессоров Copeland Digital серии тандем

Более простые системы, в которых соединение картеров компрессоров осуществляется посредством труб, в которых компания реализовала систему контроля и защиты от масляного «голодания» с помощью оптического датчика уровня масла, встроенного в общую масленую линию (обычно, единственный способ проверки уровня масла - это проверка его через смотровое стекло).

Поэтому встроенная система контроля уровня масла в объединенном картере полностью предотвращает опасность работы при недостаточном уровне масла.

Причины проектирования параллельных систем:

Оптимальная регулировка холодопроизводительности и потребляемой мощности в зависимости от потребностей системы;
Возможность работы системы при выходе из строя части компрессоров;
Снижение затрат на замену компрессора (меньшей мощности);
Снижение затрат на монтаж;
Нагрузка на электрические сети при пуске значительно ниже;
Энергосбережение благодаря точному контролю давления всасывания;
Качество пищевых продуктов обеспечивается благодаря стабильным температурам кипения во всех охлаждаемых зонах;
Быстрая и удобная интеграция в холодильную систему, не сложнее установки любого другого спирального компрессора;
Повышенная устойчивость к «влажному ходу» благодаря радиальному согласованию;
Экономия электроэнергии при пуске. Пусковая нагрузка на электросеть минимальна => контакторы компрессора могут иметь меньшую мощность;
Высокая устойчивость к механическим загрязнениям;
Не "задыхается" в замкнутом пространстве, не требует вентиляции, в отличие от поршневых компрессоров, что позволило сконструировать практически бесшумный и компактный компрессорно-конденсаторный блок.

Одним из энергосберегающих мероприятий является снижение температуры конденсации до значений, адекватных текущим температурам окружающей среды. Поясним это.

Сегодня в большинстве систем температура конденсации в течение всего года поддерживается с помощью автоматики на минимальном уровне 40…45 °С. При этом расчетная разность температур конденсации и окружающей среды составляет 12…15 К. Следовательно, система рассчитана на то, что температура окружающего воздуха круглый год равна 25…30 °С. Очевидно, что это не так, поскольку число дней с такой и более высокой температурой окружающего воздуха в году не превышает 3–7 %. Все остальное время температура воздуха ниже, а порой и существенно ниже.

Искусственно поддерживать в таких условиях высокую температуру конденсации весьма расточительно с точки зрения энергопотребления. Известно, что повышение температуры конденсации на один градус приводит к росту потребления электроэнергии компрессором на 1,5–2 % с одновременным снижением его холодопроизводительности приблизительно на такую же величину. Поэтому температура конденсации может и должна изменяться, следуя за часовыми, суточными и месячными колебаниями температуры окружающего воздуха, причем большую часть времени она будет ниже широко используемого сегодня уровня tк = 40…45 °С.

Такой механизм изменения температуры конденсации в соответствии с температурой окружающей среды называется режимом с «плавающей» температурой конденсации. Он позволяет снизить энергопотребление холодильной системой в целом на 30–40 %.

Результат эксплуатации

Последующий технический аудит магазинов Ариант подтвердил большую экономию электроэнергии от внедрения нового ККБ, а также снятие проблемы с размещением оборудования внутри магазина.
Проблема с постоянными исками от жильцов соседних квартир также полностью исчезла.