Studiul unui sistem de climatizare a unei locuinte [623463]

UNIVERSITATEA “DUNĂR EA DE JOS” DIN GALAȚ I
FACULTATEA DE INGINE RIE
Specializarea
SISTEME ȘI ECHIPAMENTE TERMICE

PROIECT DE DIPLOMĂ

Coordonator,
Conf.Dr.ing.Viorel Popa

Absolvent: [anonimizat]
2017

UNIVERSITATEA “DUNĂR EA DE JOS” DIN GALAȚI
FACULTATEA DE INGINE RIE
Specializarea: SISTEME ȘI ECHIPAMENTE TERMICE

PROIECT DE DIPLOMĂ

Tema: Studiul unui sistem de climatizare a unei locuinte
folosind echipamente VRV sau VRF

Sef catedra: Prof. Conf.Dr.ing Ion Ion
Indrumator: Conf.Dr.ing.Viorel Popa
Student: [anonimizat] 1. Schimburi pe zi;
2. Cantitatea de generată pentru producerea energiei electrice,
⁄ ;
C Compresor;
Cr Punctul critic;
E Energia consumată de mașina frigorifică pe durata de viață, kWh;
H 1. Înălțime, m;
H 2. Raport de comprimare;
h Entalpie, ⁄;
K Condensator;
k Coeficientul global de transfer termic;
L Lungime, m;
1. Lățime, m;
lc 2. Lucru mecanic;
1. Cantitatea de încărcare, kg;
2. Cantitatea de produse prelucrate prin frig, ⁄ ;
̇ Debitul masic, ⁄;
Norma de încărcare, ⁄ ;
P Puterea, kW;
p Presiunea, bar;
1. Cantitatea de căldură pătrunsă din exterior, W ;
2. Necesarul de frig pentru refrigerarea produselor, ⁄ ;
3. Necesarul de frig pentru ventilarea camerelor, ⁄ ;
4. Frigul consumat pentru acoperirea pierderilor în timpul exploatării, kW ;
5. Sarcina frigorifică, kW;
6. Necesarul de frig pentru vitrina frigorifică, kW ;
R Refrigerant (limba engleză), agent frigorific (limba română);
S Suprafață, ;
t Temperatură, ;
V 1. Volum, ;
2. Vaporizator;
v Volumul de vapori, ⁄;
̇ Debitul volumic , ⁄;
VL Ventil de laminare;

Lista simbolurilor grecești

1. Coeficient de transfer termic, ( )⁄ ;
2. Coeficient de convecție, ( )⁄ ;
Coeficient de adaos;
1. Diferență;
2. Pierderi;
grosimea, mm;

1. Eficiența;
2. Valoarea relativă a spațiului mort, %;
Randament;
1. Conductivitatea termică, ( )⁄ ;
2. Coeficient de debit,
Densitatea, ⁄;
1. Sarcina frigorifică, kW;
2. Sarcina termică, kW;
Umiditatea relativă, %;

Lista indicilor

1 Fluid cald
2 Fluid rece

Lista abrevierilor

a.e. Aerul la ieșire;
a.i. Aerul la intrare;
CFC Cloro -fluoro -carboni;
COP Coefficient of performance (limba engleză), coeficientul de performanță (limba
română);
FC Fluoro -carboni;
GWP Global Warming Potential (limba engleză), potențialul global de încălzire (limba
română);
HCFC Hidro -cloro -fluoro -carboni;
HFC Hidro -fluoro -carboni;
IFV Instalație frigorifică cu comprimare mecanică de vapori;
l.s. Lichid subrăcit;
ODP Ozon Distroy/Depletion Potential (limba engleză), potențialul de distrugere a
ozonului;
RA Răcitor de aer;
SR Subrăcitor regenerativ;
Total Equivalent Warming Impact (limba engleză), impactul de încălzire
echivalent total (limba română);
UE Uniunea europeană;
UV Radiații ultraviolete;
v.si. Vapori supraîncălziți;

Cuprins

1. Prezentarea unei instalati frigorifice
1.1 Scurt istoric
1.2 Domenii de utilizare a temperaturilor
1.3 Principiul de funcționare a instalațiilor frigorifice.
1.4 Prezentarea detaliata a temei
1.5 Informații despre localitatea unde este amplasată instalația
1.6 Stabilirea temperaturii exterioare de calcul t k
1.7 Stabilirea temperaturii interioare de calcul t i
1.8 Prezentarea delatiata a cladiri
2. Calculul Izolatiei
2.1 Rolul izolatiei
2.2 Materiale utilizate pentru izolarea termica a cladirilor
2.3 Montajul izolațiilor frigorifice
2.4 Calculul grosimi izolatiei
2.5 Calculu dimensionari izolatiei
3. Stabilirea necesarului de frig/caldura
4. Alegerea Agentului frigorific
4.1 Ce este un agent frigorific?
4.2 Istoric
4.3 Alegerea agenților de lucru si proprietatile lor
4.4 Alegerea unor agenti frigorifici si prezentarea datelor tehnice
4.5 Stabilirea variantelor de instalații frigorifice posibile ca procese teoretice
5. VRV
5.1 Scurta istoric
5.2 Ce inseamna VRV si VRF
5.3 Utilizarile sistemului VRV
5.4 Cum functioneaza un VRV
5.5 Avantajele sistemului de climatizare tip VRF/VRV fata da sistemele tipice
5.6 Sistemul split si multi -split
5.7 Parti componente si benefici
6. PROIECTAREA UNUI SCHIMBĂTOR DE CĂLDURĂ
DIN INSTALAȚIE
6.1 Proiectarea unui racitor de aer cu vaporizare directa
7. SCHEMA DE AUTOMATIZARE

CAP. 1 Prezentarea unei instalati frigorifice

1.1 Scurt istoric

Încă din antichitate, s -au manifestat preocupări legate de îmbunătățirea
confortului cu ajutorul frigului artificial: adunarea și depozitarea zăpezii și gheții în grote
bine izolate termic în vederea folosirii în anotimpul cald, sau ventilarea aerului peste
vase cu apă pentru răcirea acesteia prin evaporare.
Prima instalație de climatizare poate fi considerată cea a împăratului Nero, care
a depozitat în grădina sa un întreg munte de zăpadă cu scopul obținerii pe timpul verii a
unui vânt răcoros.
Popoarele nordice îngropau în zăpadă sau în gh eață alimentele cu scopul
conservării lor.
Popoarele din regiunile sudice (Spania, Portugalia) agitau aerul cu ajutorul unor
evantaie mari cu scopul accelerării evaporării apei din vasele poroase, în care erau
depozitate alimentele.
În evul mediu se amenajau bazine cu apă, din care se aduna pelicula de gheață,
care se forma pe timpul nopții. Astfel a apărut și s -a dezvoltat comerțul cu gheață
naturală înmagazinată iarna și utilizată în sezonul cald. Pentru aceasta, în țările arabe
se organizase u n serviciu permanent de caravane cu cămile, care transportau gheața
din munții Libanului la Bagdad și Cairo, sau din Apenini la Roma.
În secolul al XVI -lea s-a observat că prin dizolvarea în apă a unor săruri (azotat
de sodiu, clorură de sodiu – sare de bucătărie) se obține scăderea temperaturii apei;
prin amestecarea zăpezii sau gheții cu aceste săruri se obțin temperaturi și mai
scăzute. Aceste săruri sunt numite mai târziu săruri sau amestecuri refrigerente
(frigorifice).

Anul 1755 este considerat an ul de naștere a frigului artificial . Medicul scoțian
William Cullen (1710 – 1790) , profesor la Universitatea din Glasgow, a realizat, în
condiții de laborator, un aparat de produs gheață artificială prin evaporarea apei la
presiune scăzută (sub vid) .

În anul 1834 , americanul Jakob Perkins a inventat prima mașină frigorifică cu
compresie , obținând brevetul pentru aparatul pentru producția frigului și răcirea
lichidelor.

În anul 1851 , medicul american John Gorrie a realizat prima mașină frigorifică cu
compresie, cu agent frigorific aer , bazată pe proprietatea acestuia de a absorbi căldura
mediului înconjurător în momentul destinderii.

În anul 1860 , inginerul francez Ferdinand Carré a construit prima mașină
frigorifică cu funcționare pe principiul abs orbției în mod continuu, cu agent frigorific
+ .

În anul 1895, fizicianul și inginerul german Carl von Linde (1842 – 1934) a
obținut aer lichid în mod continuu, industrial, construind o mașină, care executa
compresiuni și destinderi succesive. În 1873 a conceput și realizat mașina frigorifică cu
compresiune cu agent frigorific eter metilic și, apoi, amoniacul (în 1876 ).
În anul 1876 , inginerul fancez Charles Tellier (1828 – 1913) a instalat pe vaporul
„Le Frigorifique” un agregat frigorific cu co mpresie cu agent frigorific eter metilic. S -au
realizat astfel primele transporturi frigorifice de carne între Argentina (Buenos Aires) și
Franța (Rouen).

În anul 1899 , Geppert a folosit gaze inerte în mașinile cu absorbție, realizându –
se astfel prima instalația frigorifică fără piese în mișcare . Această idee a fost folosită în
anul 1925 de către doi suedezi, C. Musters și Blatter von Platen, care au realizat
frigiderul casnic cu absorbție .

În anul 1913, Altenkirch a realizat mașina frigorifică cu ab sorbție de amestec
apă-amoniac în mai multe trepte .

În anul 1929 , Clarence Birdseye (1886 – 1956) a obținut brevetul pentru
congelarea produselor alimentare . El este considerat inițiatorul congelării alimentelor
prin contact indirect cu mediul de răcire, idee ce a fost materializată în anul 1891 la
frigoriferul militar din Billancourt, unde s -au făcut încercări pentru a realiza congelarea
rapidă a cărnii într -o alveolă metalică scufundată într -un congelator cu saramură la o
temperatură de .

1930 este anul, în care frigul a cunoscut o însemnată dezvoltare prin utilizarea
freonilor ca agenți frigorifici (în SUA) în mașinile frigorifice cu compresie mecanică de
vapori.

Scopul producerii frigului artificial este scăderea și menținerea temperaturii u nui
corp, sau sistem de corpuri, sub temperatura mediului înconjurător, reprezentat prin
apă, aer și pământ.

Procedeele care stau la baza realizării temperaturilor scăzute :

– Cu agent frigorific:
– se bazează pe procese termice:
– în circuit deschis (cu gheață, amestecuri refrigerente, agenți
frigorifici sau criogenici, prin evaporarea apei sau a altor lichide);
– în circuit închis (în instalații frigorifice): agentul parcurge
componentele sistemului închis și suferă o serie de t ransformări termodinamice ce
formează un ciclu frigorific.

– Fără agent frigorific:
– utilizează fenomene termoelectrice, termomagnetice și termomagneto –
electrice (nu se utilizează în industria alimentară).

1.2 Domenii de utilizare a temperaturilor

Tehnica frigului analizează fenomene și procese care au loc între cca. + 100°C și
0K (– 273,15°C), stabilește procedee de calcul și soluții constructive pentru realizarea
unei game de mașini și instalații care lucrează într -un domeniu larg de temperaturi:
(+ 40 … + 100)°C – pompe de căldură;
(± 0 … + 5)°C – instalații de climatizare și condiționarea aerului;
(– 200 … ± 0)°C – instalații în domeniul frigului industrial:
– în industria chimi că, de exemplu, domeniul acoperă inclusiv procesele de
lichefiere a aerului și separare a unora din componentele sale;
– în industria alimentară, există aplicații până la temperaturi de cca. –30°C.
(0K … – 200°C)
 criogenie sau frig adânc:
– limita superioară de la care se consideră că începe domeniul criogeniei nu
este precis definită, dar diferiți autori consideră această limită ca fiind:
77K = – 196°C – temperatura de fierber e a azotului;
80K = – 193°C – temperatura de fierbere a aerului;
120K = – 153°C – temperatura de fierbere a metanului.
Una dintre cele mai scăzute temperaturi realizate artificial pe Pământ , a fost
realizată în 1967 la "Naval Research Laboratory", având o valoare sub 10 -6K.
Cea mai mare producție de frig, corespunde frigului industrial, iar între cei mai
importanți consumatori de frig sunt:
– Industria chimică, iar acesteia îi corespund cele mai mari debite de frig, la
parametrii riguros constanți, pentru:
– evacuarea căldurilor de amestec și de reacție;
– separarea unor săruri din s oluții lichide;
-lichefierea unor gaze etc.;
– Industria alimentară, care necesită temperaturi scăzute:
– în rețeaua comercială;
– în depozite de produse alimentare;
– în procese tehnologice;
– Industria extractivă, unde frigul se utilizează pentru înghețarea solului în
vederea executării unor galerii;
– Industria constructoare de mașini, pentru tratamente termice, asamblări prin
fretaj, prelucrări pretențioase prin așchiere etc.;

– Construcții, în vederea înghețării solului, răcirii componentelor betonului
înainte de turnare, etc.;
– Laboratoare de cercetări, pentru studiul comportării unor materiale sau utilaje
în condiții de temperatură scăzută

1.3 Principiul de funcționare a instalațiilor frigorifice

Fig 1.1 Schema energetica a instalatiei frigorifice si pompei de caldura
Instalațiile frigorifice și pompele de căldură, sunt mașini termice care au rolul de a
prelua căldura de la un mediu având temperatura mai scăzută și de a o ceda unui
mediu având temperatura mai ridicată, așa cum se observă și pe schema energetică
din figura 1.1. Acesta poate să fie considerat cel mai simplu model de insta lație
frigorifică, deoarece nu conține nici un element de natură constructivă. Din acest punct
de vedere poate să fie asimilat cu o "cutie neagră", a cărei funcționare va fi analizată în
continuare și care urmează să fie deschisă pentru a i se studia compo nența și a i se
releva secretele de proiectare, exploatare și automatizare.
Mediul cu temperatura mai scăzută, de la care se preia căldură este denumit sursa
rece, iar mediul cu temperatura mai ridicată, căruia i se cedează căldură, este denumit
sursa caldă. Este cunoscut că având capacitate termică infinită, temperaturile surselor
de căldură rămân constante chiar dacă acestea schimbă căldură.

Fluxul de căldura absorbită de la sursa rece a fost nota t cu Q 0, iar fluxul de căldură
cedată sursei ca lde, a fost notat cu Q k. Conform principiului doi al termodinamicii,
pentru transportul căldurii, în condițiile prezentate, este necesar și un consum de
energie, notat cu P.
În cazul instalațiilor frigorifice, sursa rece se găsește sub temperat ura mediului
ambiant, iar procesul de coborâre a temperaturii sub această valoare, este denumit
răcire artificială.
În cazul instalațiilor frigorifice, sursa rece se găsește sub temperatura mediului
ambiant, iar procesul de coborâre a temperatu rii sub această valoare, este denumit
răcire artificială.
Agentul de lucru, care evoluează în aceste instalații, este denumit agent frigorific.
Pentru a putea să preia căldură de la sursa rece, agentul frigorific trebuie să aibă
temperatura mai mică decât aceasta.
În timpul preluării de căldură de la sursa rece, agentul frigorific se poate
comporta în două moduri diferite:
– se poate încălzi mărindu -și temperatura;
– poate să -și mențină temperatura constant
Dacă se consideră cazul funcționării continue a acestor tipuri de instalații,
mărimea caracteristică pentru intensitatea transferului termic nu mai este căldura, ci
fluxul termic absorbit de agentul frigorific de la sursa rece, sau sarcina term ică a
vaporizatorului, mărime notată cu & . Această mărime este denumită și putere
termică, iar în cazul instalațiilor frigorifice putere frigorifică. folosind această mărime,
cantitățile de agent frigorific, m1 și m2, trebuie să fie înlocuite cu debite le masice, notate
cu m1 & respectiv m2 & . Dacă se împart cele do uă relații la timp, se obține:
m [kW] (1.1)
[kW] (1.2)
În această situație, transferul termic dintre sursa rece și agentul frigorific, în
condițiile vaporizării celui din urmă, este caracterizat prin debite masice mult mai reduse
decât în absența schimbării stării de agregare. Pentru a putea să cedeze căldură sursei
calde, agentul frigorific trebuie să aibă temperatura mai mare decât aceasta. În timpul
cedării de căldură către sursa caldă, agentul frigorific se poate co mporta, ca și în cazul
interacțiunii termice cu sursa rece, în aceleași două moduri
Relațiile pentru calculul căldurii cedate (Q k) în cele două situații sunt:
QK = m1* cP * t [ kj ] (1.3)
pentru cazul fără schimbarea stării de agregare, unde m1[kg] este cantitatea de agent
de lucru care se răcește, cp [kJ·kg -1K] este căldura specifică, iar ∆t[K] este variația
temperaturii agentului frigorific în tre stările de intrare și ieșire, în contact termic cu sursa
caldă, respectiv:
Q0= m2* r [kJ] (1.4)

pentru cazul cu schimbarea stării de agregare, unde m 2[kg] este cantitatea de agent de
lucru care condensează, iar r [kJ·kg-1] este căldura latentă de condensare a agentului
frigorific la temperatura de condensare t k, egală cu căldura latentă de vaporizare la
aceeași temperatură. Din aceleași consider ente, menționate la schimbul de căldură cu
sursa rece, pentru a avea un transfer termic eficient cu sursa caldă, ∆t este limitată tot
la cel mult câteva grade. Din nou este preferabilă varianta cu schimbarea stării de
agregare. Același raționament aplicat în situația preluării de căldură de la sursa rece,
evidențiază și pentru cazul contactului termic cu sursa caldă, că este necesară o
cantitate mai mică de agent frigorific în varianta cu schimbarea stării de agregare, motiv
pentru care iarăși este preferab ilă varianta cu schimbarea stării de agregare. Pentru
cazul funcționării continue a acestor tipuri de instalații, utilizând fluxul termic cedat de
agentul frigorific sursei calde, sarcina termică, sau puterea termică a condensatorului,
mărime notată cu Q k & și debitele masice, notate tot cu m1 & respectiv m2 & , împărțind
relațiile ( 1.3) și (1.4) la timp, se obține:
Qk= m1* cp* t [kW] (1.5)
Qk= m2* r [kW] (1.6)
Din nou transferul termic dintre sursa de căldură și agentul frigorific, în condițiile
schimbării stării de agregare, este caracterizat prin debite masice mult mai reduse decât
în absența acesteia.
Acest aspect are implicații importante asupra întregii instalații. Debite mai reduse
înseamnă consumuri de energie mai reduse pentru vehicularea agentului de lucru,
diametre mai reduse pentru conducte, respectiv elemente geometrice mai reduse din
punct de vedere dimensional, pentru schimbătoarele de căldură.
Din motivele prezentate anterior, în majoritatea covârșitoare a instalațiilor
frigorifice și a pompelo r de căldură, este preferat transferul termic între agentul de lucru
și sursele de căldură, prin schimbarea stării de agregare.
Cele două aparate ale instalației frigorifice, sau pompei de căldură, aflate în
contact cu sursele de căldură, sunt un ele dintre cele mai importante părți ale acestor
instalații și se numesc, vaporizator (notat cu V) și condensator (notat cu K).
Efectul util al instalațiilor frigorifice, sau frigul artificial, se realizează în vaporizator,
prin preluare de căldu ră de la sursa rece.
Efectul util al pompelor de căldură, se realizează în condensator, prin cedare de
căldură sursei calde.
Conform principiului doi al termodinamicii, căldura nu poate să treacă de la sine,
de la o temperatură mai scăz ută (sursa rece) la una mai înaltă (sursa caldă), fără un
consum de energie (mecanică sau de altă natură) din exterior.
Energia consumată din exterior, pentru funcționarea instalației, este o putere
mecanică sau termică, a fost notată pe figura 1 cu P și se măsoară în [kW].
Dacă se efectuează un bilanț energetic pentru instalațiile frigorifice, sau pompele
de căldură, respectiv dacă se aplică principiul întâi al termodinamicii, se observă că
suma dintre energiile introduse în sistem, adic ă sarcina termică a vaporizatorului Q0 &

și puterea P, este egală cu energia evacuată din sistem și anume sarcina termică a
condensatorului Qk & . Matematic acest lucru se poate scrie sub forma:
Qk=Q0+P [kW] (1.7)
Temperaturii t 0 la care vaporizează agentul frigorific, denumită temperatură de
vaporizare, îi corespunde o presiune de saturație unică, notată p 0 și denumită presiune
de vaporizare. Analog, temperaturii la care condensează agentul frigorific, denumită
temperatură de condensare, îi corespunde o presiune de saturație unică, notată pk și
denumită presiune de condensare.

Fig 1.2 Schema fluxurilor ene rgetice din instalațiile frigorifice și pompele de căldură

1.4 Prezentarea detaliată a temei

Cladirea este situata in orasul Galati, se afla la nivelul solului cu parte si etaj 1.
Cladirea a fost construita pentru a fi o un sediu de birouri, magazin online, cu angajati
ce se ocupa de comenzi telefonice si comuinicarea cu publicul, ea avand si un server
care este plasat la parter. Suprafata cladiri totale este de 1080 m2
Pentru alimentarea cu aer rece/cald si ventilatia cladiri se va folosi un echipament
VRV 4 din partea firmei DAIKIN.

VRV este un sistem conceput si dezvoltat de Daikin Industries si inseamna „variable
refrigerant volume” (volum de agent frigorific variabil). Daikin detine marca inregistrata
VRV, de aceea alti producatori folosesc termenul VRF „variable refrigerant flow” (debit
variabil de agent frigorific). In principiu ambele functioneaza la fel si sunt ca -i extrem de
eficiente, sigure, economice pentru a raci sau incalzi.Debitul de refrigerant este adaptat
foarte precis pentru a satisface cererea de incalzire sau racire a cladirii, astfel se
economiseste energie.
1.5 Informații despre localitatea unde este amplasată
instalația
Zona climatica: II

Fig.1 .4 Harta climatica a Romaniei
Zona eoliana: I

Fig.1.5 Harta eoliana a Romaniei

Temperaturile maxime inregistrat e:- Iarna -180C
-Vara 350C

1.6 Stabilirea temperaturii exterioare de calcul t k:
Se stabilește temperatura exterioara de calcul tk pentru luna cea mai calda/rece din an
utilizând relația:

tk = te+∆t k [oC](Error! No text of specified style in
document. .1)

unde:
 te-temperatura exterioara cea mai mare regasita pe durata sezonului cald
/temperatura exterioara cea mai mica regasita pe durata sezonului rece
 ∆tk –difereanta medie de temperatura la condensare( la apa se alege o valore intre
3-6 oC si la aer 5 -10 oC)

Fig.1.6 Studii anual raportat pe luni a variatiei temperaturi

Fig.1.7 Studii pe luna Iulie raportat pe zile a variatiei temperaturi

Fig.1.8 Studii pe luna Ianuarie raportat pe zile a variatiei temperaturi

tk = 35+7/ tk=21+3 [oC]
tk=42 / t k=24 [oC]

1.7.Stabilirea temperaturii interioare de calcul t i

Se stabilește temperatura exterioara de calcul t0 pentru luna cea mai calda/rece din an
utilizând relația:

t0= ti+∆t 0 [oC](Error! No text of specified style in
document. .2)

unde:
 ti-temperatura interioara in spatiu amenajat
 ∆t0 –difereanta medie de temperatura la vaporizare ( 3 -5 oC )

t0 = 21-3 [oC]/t0 = -15-5 [oC]
t0=18 [oC]/t0=-20 [oC]

Materialele au fost alese in functie de:
 Rezistenta la vant puternic
 Rezistenta la cutremure
 Asigura o buna izolare acoustica
 Raport pret/calitate
 Asigura o buna izolare termica
 Materialele dorite se gasesc usor
 Rezistenta la compresiune

Materialele folosite au fost:
Tabel 1.1
Denumire material Densitatea
[kg/dm3] Au fost utilizate in modul
Aluminiu 2.7 Tabla acoperis
Vata minerala 0,35 Izolatie termica la interior
Geam tripan 7.2 Pentru iluminare natura
Glet 1,70 Strat protective pe fata peretelui
Mortar int. var 1,2 Strat de rezistenta
Mortar ext. ciment 2,1 Strat de rezistenta
Beton B250 2,1 Stra de rezistenta
Pietris 2,4 Luat in calcul la compozitia terenului
PVC 1,3*10-12 Material usi/geamuri
Nisip (ud) 1500 Luat in calcul la compozitia terenului
Polistiren expandat 0,020 Izolatie termica Interior/Exterior
Caramida ext 133 Rezistenta principala la alcatuirea
peretilor ext principali ai cladiri
Caramida int 121 Rezistenta principala la alcatuirea
peretilor int principali ai cladiri

1.8 Prezentarea detaliată a cladir i

Fig Plan cladire parter

Fig Plan cladire parter

CAP. 2 .Calculul izolatiei

2.1 Rolul izolatiei

Rolul izolatiei termice este dea reduce o parte din pierderile de caldura/frig. Ea poate sa
fie amplasata la interiorul cladiri si la exteriorul ei.
Materialele izolante trebuie sa aiba calitati cât mai bune:
– coeficient de conductivitate termica cât mai mica;
– densitate aparentă cât mai mica;
– rezistenta la compresiune cât mai buna;
– sa nu fie higroscopice;
– coeficientul de permeabilitate la vaporii de apa sa fie cât mai redus;
– sa nu fie inflamabile;
– sa aiba temperaturi de inmuiere cât mai mari;

2.2 Materiale utilizate pentru izolarea termica a cladirilor :
 Polistiren extrudat
 Vată bazaltica
 Vata minerala
 Polistirenul expandat
 Gips-carton
 Panouri sandwich

2.3 Montajul izolațiilor frigorifice
În vederea realizarii unei bune izolatii frigorifice, trebuie respectate o serie de principii
obligatorii:
 asigurarea unei etansari perfecte a constructiei,
 asigurarea contiunuitatii straturilor de izolatii, evitându -se puntile termice,
 asigurarea izolatiei impotriva socurilor mecanice,
 asigurarea izolatiei impotriva umidificarii.
La montajul izolatiei pe constructia frigorifica, succesiunea operatiilor este:
 pregatirea suportului izolatiei prin aplicarea unei tencuieli de mortar și montarea pe
pereti și tavane a unor agrafe de sirma galvanizata pentru ancorarea placilor,

 aplicarea barierei de vapori la pereti și tavane realizata dintr -o emulsie de bitum în
apa peste care se aplica bitum cald, la pardoseli izolatia hidrofuga este formata din
doua straturi de carton asfaltat intre trei straturi de bitum topit. În portiunile de lânga
ziduri, izolatia frigorifica pe pardoseli se ridica pe zid, realizându -se o legatura
continua cu bariera de vapori a peretilor,
 aplicarea prin lipire a izolatiei, primul strat la pereti și tavane se lipeste pe toata
suprafata sau prin puncte, iar al doilea strat prin lipire prin puncte cu rosturi decalate
care se astupa cu chit. La pardoseli și tavane, aplicarea izolatiei se face prin lipire cu
rosturi de calate,
 protectia izolatiei contra socurilor mecanice se realizeaza prin aplicarea de tencuieli
de ciment pe plasa de rabit fixata la sistemul de ancorare, panouri metalice sau
azbociment.

2.4 Calculul grosimi izolatiei

In functie de g rosimea stratului materialului termoizolant, aici putem vorbi de
doua tipuri de cheltuieli:
– Cheltuielile referitoare la achizitia materialului termoizolator si cu manopera lui
– Cheltuielile legate de producerea necesarului de caldura/frig in functie de pierde rile
de temperatura

Cele doua tipuri de cheltuieli variaza in sensuri contrare odata cu grosimea
materialului termoizolator, deci intotdeauna poate fi gasit un optim in ceea ce priveste
cheltuielile totale. Aceste cheltuieli globale prezinta un minim in situatia optima.
2.5 Calculu dimensionari izolatiei

Din exploatarea termica se cunoaște că, prin învelișul exterior al spațiilor trece în
majoritarea cazurilor mai mult de jumătate din cantitatea totală de frig/căldură ce
pătrunde /iesa din încăperi. Această cantitate de căldură /frig se p oate reduce prin
majorarea grosimii stratului termoizolant. Dar, reducerea infiltrațiilor de căldură /frig în
acest fel nu se poate face nelimitat, deoarece la o anumită grosime a stratului izolant,
adică la o anu mită valoare a coeficientului k de transfer al căldurii, costul construcției
izolate va fi mai mare decât costul energiei ce reprezintă frigul /caldura economisit prin
majorarea grosimii izolației.
Se calculează k, coeficientul global de transfer termic:

[
⁄] (2.1)

unde:
– – conductivitatea termică a materialului izolant ales * ( )⁄+;
– – coeficienții de transfer termic * ( )⁄ +;

Pentru coeficienții de transfer termic se recomandă următoarele valori:
– = 1…15 ( )⁄ pentru pereții interiori și 15…29 ( )⁄ pentru
pereții exteriori;

Se cunosc:
– ;
– ;
– ; (grosimea izolatiei pe baza tabelului 5)
– Se admite iarna : ( )⁄ ;
– Se admite vara : ( )⁄ ;
– Se admite: ( )⁄ ;
– Se admite pe baza tabelului 5 – Caracteristicile tuturor straturilor 0.027
( )⁄ .

Iarna:

( )⁄

Vara:

( )⁄

Fig Variația temperaturii, respectiv a presiunii de saturație p" și a presiunii parțiale p' a
vaporilor de umiditate în interiorul unui perete prevăzut cu izolație termică

CAP. 3 Stabilirea necesarului de frig/caldura

În vederea stabilirii necesarului de frig trebuie să se cunoască următoarele:
– planul și dimensiunile cladiri ;
– orientarea clădirii față de punctele cardinale;
– temperaturile de regim sezonier ;
– condițiile climatice ale zonei de amplasare.

[ ] (3.1)

unde:
– este cantitatea de căldură pătrunsă din exterior datorită diferenței de
temperatură, cât și datorită radiației solare:

[ ] (3.2)

unde:
– [ ⁄] – coeficient de transfer termic;
– [ ] – suprafața elementului respectiv;
– [ ] – diferența de temp eratură.

– – necesarul de frig pentru refrigerarea produselor (frigul tehnologic):

( ) [ ⁄] (3.3)

unde: – m [ ⁄] – cantitatea de frig prelucrata ;

– [ ⁄] – entalpiile specifice in starea inițială și finală.

– – necesarul de frig pentru ventilarea camerelor. Se recomandă un
anumit număr de schimburi ale aerului din spațiul exploatat , care depinde, în principal,
de natura tipului de lucru și de temperatura din incintă dorita .

( ) [ ⁄] (3.5)

unde:
– V – este volumul camerelor ventilate, în ;
– a = 2 … 4 schimburi pe zi ;
– – reprezintă densitatea aerului la temperatura interioară, în ⁄.
– – reprezintă entalpiile la exterior respectiv la interior al aerului din
cladire

( )

– – frigul consumat pentru acoperirea pierderilor în timpul exploatării,
datorat deschiderii ușilor, a corpurilor de iluminat, a motoarelor electrice, a oamenilor.

Se admite:

( ) [ ] (3.6)

Se va calcula sarcina frigorifică /incalzire totală a cladiri :

( ) [ ] (3.7)

unde:
– – necesarul de frig /caldura total;
– – necesarul de frig /caldura ;
– – necesarul de frig pentru camera serverelor .

Viteza de calcul ,,v’’ se determina in functie de zona eoliana in care se gaseste
localitatea respective si de amplasamentul cladirii:

Tabel 3.1
Zona eoliana Amplasamentul cladirii
In localitate In afara localitatii
v
v

I 8,0 16,0 10,0 21,54
II 5,0 8,55 7,0 13,39
III 4,5 7,45 6,0 10,90
IV 4,0 6,35 4,0 6,35

Succesiunea operatiilor este:
– Se noteaza pe planul apartamentului intr -un cerc fiecare camera, numarul
camerei si temperature interioara de calcul;
– Se inscriu in tabelul de calcul caracteristicile geometrice si termotehnice ale
elementelor de constructie prin care incaperea pierde caldura;
– Se calculeaza pierderea de caldura prin transmisie , in functie de care se
calculeaza rezistenta termica specifica medie ;
– Se determina adaosul si si se calculeaza valoarea factorului
( ∑
);
– Se incadreaza cladirea d.p.d.v al zonei eoliene si de temperatura, precum si al
amplasamentului si factorului de corectie cu inaltimea;
– Se determina lungimea rosturilor, usilor si ferestrelor exterioar e care se afla sub
actiunea vantului de calcul;
– Se completeaza tabelul cu valoarea coeficientului de infiltratie ,,i’’ si se
calculeaza ;
– Se calculeaza suma:
( ∑
) , [W].
Se cunosc:
– Rezistenta termica specifica a elementului de constructie considerat, stabilita
conform STAS 6472/3 – Fizica constructiilor. Termotehnica. Calcul termotehnic
al elementelor de constructie ale cladirilor, 1989.

Ros – pentru fereastra cuplata
;
Ros – pentru perete exterior pe
;
Ros – pentru perete exterior pe
;
Ros – pentru perete exterior pe
;
Ros – pentru perete exterior pe
;
– Coeficientul de masivitate termica a elementelor de constructie exteri oara,
calculate conform [103];
PI si PE pe E, este
PI si PE pe V, =1,05
PI si PE pe S, =1,05
PI si PE pe N, =1,0
Se scot din diagrame si tabele:
– Temperatura exterioara de calcul, in functie de zonele teritoriului Romaniei:
(iarna) si (vara) ;
– Factorul de corectie cu inaltimea: E=1,070;
– Viteza vantului de calcul, in functie de zonarea teritoriului Romaniei:
Zona

In urma calculelor facute in Microsoft Office Excel pentru cladirea prezentata a rezultat:

Tabel 4
Incaperi Orientare Suprafata
[m2] Inaltime
[m]
Baie1 N 14 3

3 Baie2 N 14
Baie3 N 14
Baie4 N 14
Hol1 N-S 229.36
Hol2 E 12.7
Sala de conferinte S-E 110.16
Sala de mese S-E 110.16
Scari N-E 17.4
Sala de birouri 1 N-S 219.6
Sala de birouri 2 N-V 92.88
Sala de birouri 3 S-V 60.2
Camera tehnica N-V 37.84
Sala server S-V 115.24
Suprafata totala 1061.54

Pentru calcularea fiecarei tip de pierdere a fost facut -o o domentatie tehnica pentru
fiecare material in care a fost prezentata conductivitatea lor termica si grosimea fiecarui
strat in parte si centralizat intr -un ta bel:

Tabel 5
Tabel conductivitati termice
materiale folosite Grosimea
[m] Rezistenta
termica
[m2*K/W]
Lemn de brad λ 0.22 W/m*K 0.03 0.14
Aluminiu λ 220 W/m*K 0.005 0.000023
Vata mineral λ 0.042 W/m*K 0.05 1.19
Geam tripan λ 1.1 W/m*K 0.044 0.04
Glet λ 4.16 W/m*K 0.04 0.01
Mortar int. var λ 0.7 W/m*K 0.01 0.01
Mortar ext. ciment λ 0.93 W/m*K 0.05 0.05
Beton B250 λ 1.7 W/m*K 0.2 0.12
Pietris λ 0.52 W/m*K 0.3 0.58
Nisip (ud) λ 1.8 W/m*K 7.5 4.17
Polistiren extrudat λ 0.027 W/m*K 0.1 3.70
Caramida ext λ 0.23 W/m*K 0.25 1.09
Caramida int λ 0.33 W/m*K 0.1 0.30

Coeficienti globali de transfer de caldura pentru fiecare strat:
Tabel 7
k pereteext 0.1985
k tavan 0.6686
k geam 4.7879
k usa Perdea de aer
k fereastra 0.7000
k sol 0.1988

Coeficienti de convectie pentru aer au fost luat -i ca fiind pentru fiecare sezon in parte:

Tabel 8
Coef. convectie aer [W/m2K]
αi 8
αe Iarna -22.8
Vara -11.4

Apoi calcularea fiecarei tip de pierderea in parte , pentru fiecare sezon cald/rece
 Sezon Rece
Tabel 8
Pierderea
de caldura [W] [oC] [oC]
Qsol 1180.89 ti=24 Te=10
Qmansarda 2256.63 ti=5 Te=-18
Qperete
Qperete S 142.937
Qperete N 786.1535
Qperete E 418.0907
Qperete V 418.0907 ti=24 Te=-18
Qfereastra Qfereastra S 4826.207
Qfereastra N 19371.86
Qfereastra E 14200.68
Qfereastra V 6162.033
ti=24
Te=-18
Qusa Perdea de aer
Qtotal 50063.58

 Sezon Cald
Tabel 9
Pierderea
de caldura [W] [oC] [oC]
Qsol 851.41 ti=18 Te=10
Qmansarda 1305.67 ti=35 Te=42
Qperete
Qperete S 1151.338
Qperete N 974.2092
Qperete E 255.0657
Qperete V 255.0657 ti=18 Te=42
Qfereastra Qfereastra S 32407.5
Qfereastra N 30607.08
Qfereastra E 7222.242
Qfereastra V 3133.912
ti=18 Te=42
Qusa Perdea de aer
Qtotal 78163.49

Fig Cladire realizata in SparkSim

CAP. 4 Alegerea Agentului frigorific

4.1 Ce este un agent frigorific?
Pentru a permite funcționarea ciclică a instalațiilor frigorifice și a pompelor de
căldură, agenții termodinamici de lucru din acestea, preiau căldură prin vaporizare și
cedează căldură prin condensare, la temperaturi scăzute sau apro piate de ale mediului
ambiant, deci trebuie să fie caracterizate de unele proprietăți particulare, care îi
deosebesc de agenții termodinamici din alte tipuri de instalații. Acesta este motivul
pentru care agenții de lucru din instalațiile frigorifice și po mpele de căldură, poartă
denumirea de agenți frigorifici.

4.2 Istoric

Istoricul agenților frigorifici începe în anul 1834, când americanul Jacob Perkins
brevetează o mașină frigorifică funcționând prin comprimare mecanică de vapori,
utilizând ca agent frigorific oxidul de etil. Utilizarea unei asemenea mașini s -a dovedit
rapid limitată de nivelul ridicat de inflamabilitate al acestui agent. În 1876 Carl von
Linde, datorită utilizării amoniacului ca agent frigorific, permite adevărata de zvoltare a
instalațiilor frigorifice prin comprimare mecanică de vapori. În 1880, introducerea unui
nou agent frigorific, anhidrida carbonică, reprezintă începutul utilizării instalațiilor
frigorifice pentru îmbarcarea la bordul navelor a produselor alimen tare. În 1920, prin
utilizarea anhidridei sulfuroase și a clorurii de metil, apar primele mașini frigorifice de uz
casnic sau comercial. Începând din 1930, apar primele hidrocarburi fluorurate și
clorurate (CFC). Datorită caracteristicilor foarte interesan te din punct de vedere
termodinamic și datorită marii lor stabilități atât termice cât și chimice, utilizarea
acestora va aduce o ameliorare considerabilă atât a fiabilității cât și a siguranței în
funcționare a instalațiilor frigorifice cu compresie mecan ică. Așa se explică de ce în
comparație cu amoniacul și clorura de metil, aceste substanțe poartă denumirea de
agenți frigorifici de siguranță. În numeroase țări, pe lângă denumirea de freoni, agenții
frigorifici pot fi întâlniți și sub diverse denumiri co merciale, care pentru același produs
diferă de la țară la țară și de la un producător la altul. R12 de exemplu, este numit
Forane 12 (denumirea comercială a Uzinei Kuhlmann din Franța), Flugene 12
(denumirea comercială a firmei Pechine Saint -Gobain din Fra nța), sau Genetron 12
(denumirea comercială a societății Allied Chemical din S.U.A.). În unele publicații
științifice, chiar și denumirea de freoni, pentru desemnarea agenților frigorifici, este
considerată comercială.

4.3 Alegerea agenților de lucru si proprietatile lor

Agentul frigorific reprezintă mediul de lucru, în cadrul unei instalații frigorifice.
Instalațiile frigorifice și pompele de căldură, sunt mașini termice care au rolul de
a prelua căldură cu ajutorul agentului frigorific, care parcurge un proces ciclic de la
vaporizator, de unde preia căldura de la corpul supus răcirii, la condensator, unde

cedează căldura corpului supus încălzirii (mediului ambiant), la pompele de căldură fiind
inversul instalației frigo rifice.
Schema energetică de mai jos poate să fie considerată cel mai simplu model de
instalație frigorifică, deoarece nu conține nici un element de natură constructivă. Din
acest punct de vedere, poate să fie asimilat cu o „cutie neagră".

Figura 4.1 Schema energetică a instalației frigorifice fără elemente constructive

Conform principiului doi al termodinamicii, căldura nu poate să treacă de la sine,
de la o temperatură mai scăzută (sursa rece) la una mai înaltă (sursa caldă), fără un
consum de ene rgie (mecanică sau de altă natură) din exterior. Energia consumată din
exterior, pentru funcționarea instalației, este o putere mecanică sau termică.

Simbolizarea agenților frigorifici se face prin exprimarea prescurtată a
derivaților fluor -clor cu formu la , în care literele m, n, p și q reprezintă
numărul de atomi respectivi din moleculă. Pentru a nu se utiliza denumirile chimice
complicate ale acestor substanțe, agenții frigorifici au fost denumiți freoni și sunt
simbolizați comercial prin maju scula „R”, (de la denumirea în limba engleză –
Refrigerant) și li s -a asociat un număr determinat în funcție de compoziția chimică și în
final o literă (a, b, c) care indică izomerii respectivului compus.
În continuare este dat exemplul de simbolizare al diclortetrafluoretanului.

Exemplu: R 1 1 4 – diclortetrafluoretan

numărul de atomi de fluor q
numărul de atomi de hidrogen n + 1
numărul de atomi de carbon m – 1

Dacă , atunci în simbolizare, acest termen nu se mai scrie. Derivații
metanului vor avea două cifre (de exemplu R12 pentru – diclordifluormetan).
La hidrocarburile ciclice, după litera caracteristică R se introduce litera C (de
exemplu RC318 pentru octafluorciclobutan).
În alte țări, în locul literei R se folosește F (în SUA) sau X.
Dacă în moleculă în afară de fluor mai există brom în loc de clor, apare litera B și
o cifră egală cu numărul atomilor de brom din moleculă (de exemplu R13B1 pentru
monobromtrifluormetan). La fel se simbolizează și hidrocarburile curate (de exemplu
).
Amestecurile de agenți frigorifici se simbolizează cu R urmat de un număr mai
mare de 500, în ordinea importanței (de exemplu R502 – amestec azeotrop din R22 și
R115 în proporție masică ⁄ ).
Compușii organici au ca simbol litera R urmată de numărul 700, la care se
adaugă masa molară (de exemplu R717 pentru amoniac).
Denumirile comerciale ale agenților frigorifici sunt în funcție de țările
producătoar e: Frigen și Kaltron în Germania, Freon și Genetron în SUA, Arcton în
Anglia.

Printre agenții frigorifici care au fost și sunt folosiți se disting două mari familii:
– Compuși anorganici ( fără carbon );
– Compuși organici ( cu carbon ).

Prima fami lie este compusă din patru agenți: amoniac ( ), apă ( ), dioxid
de carbon ( ) și dioxid de sulf ( ). Acești compuși sunt simplificați prin litera mare
R urmată de trei cifre: prima cifră este totdeauna 7, iar celelalte două reprezintă masa
molară a compusului, adică R7M (ex. : R717).
Freonii sunt derivați halogenați ai hidrocarburilor saturate (hidrocarburi fluorurate)
care se folosesc în producerea frigului artificial (instalații casnice, comerciale sau
industriale) și în alte aplicații. Freonii sunt substanțe gazoase, ușor inflamabile, inerte
din punct de vedere chimic. Se folosesc ca propulsori de aerosoli, ca substanțe
frigorifice și substanțe extinctoare, precum și la fabricarea maselor plastice.
Dintre agenții frigorifici naturali, dar care nu sunt freoni, amintim amoniacul (R –
717), sau propanul (R -290), cel din urmă înlocuind excelent monoclor(difluor) metanul
(R-22), asigurând o eficiență frigorifică superioară față de R -22. Singura problemă
legată de folosirea acestuia, ca agent f rigorific, o reprezintă însă inflamabilitatea ridicată
în aer.

Agenții frigorifici trebuie să prezinte următoarele proprietăți :

– Proprietăți fizice:
– căldură de vaporizare mare, adică cantități mici de agent vehiculat prin
instalație;
– volum spe cific mic al vaporilor, ceea ce înseamnă sarcina frigorifică
volumică mare, adică se materializează prin dimensiuni mici ale compresorului;

– presiune de vaporizare mai mare de 0,1 MPa pentru a nu se infiltra aerul
și umezeala în circuitul frigorific. Zo nele de îmbinare neetanșe se detectează ușor prin
proba de suprapresiune; detectarea și etanșarea în vid sunt însă foarte dificile;
– presiunea de condensare mai mică decât presiunea critică pentru a
putea avea loc condensarea;
– raportul presiunii de condensare și vaporizare mic și temperatura de
comprimare scăzută;
– temperatura punctului de îngheț sub temperatura de vaporizare;
– vâscozitate dinamică mică pentru micșorarea pierderilor de presiune prin
conducte;
– bune proprietăți de transmitere a căldurii cu consecințe în suprafețe mici
ale schimbătoarelor de căldură;
– solubilitate suficientă în apă (eventual totală);
– să nu dizolve ușor uleiul de ungere pentru ca acesta să poată fi separat
ușor în separatorul de ulei, sau dimpotrivă, să î l dizolve puternic pentru ca uleiul dizolvat
în vapori să ajungă din nou în compresor.

– Proprietăți chimice:
– stabilitate chimică, ceea ce înseamnă că agenții frigorifici nu au voie să
se descompună sau să se combine cu alte substanțe în domeniul de presiuni și
temperaturi cerute;
– pasivitate față de materialele utilizate în construcția instalației, față de
aer, umiditate, uleiuri;
– să nu ardă și să nu existe pericolul de a da compuși explozivi cu aerul.

– Proprietăți fiziologice:
– să poată fi suportat fiziologic la concentrații mici în aer;
– să nu irite aparatul respirator;
– să nu transmită mirosuri neplăcute alimentelor;
– posibilitate de a fi sesizat ușor pentru detectarea neetanșeităților.

– Proprietăți tehnico – economice:
– preț scăzut;
– să fie ușor de găsit în vederea completării de către utilizator;
– eficiență teoretică mare.

Clasificarea agenților frigorifici se face după mai multe criterii:

– În funcție de gradul de periculozitate:
– Grupa 1: agenți frigor ifici neinflamabili, care nu au acțiune otrăvitoare
sau corosivă (de exemplu hidrocarburile halogenate)

– Grupa 2: agenți frigorifici neinflamabili, cu acțiune otrăvitoare sau
corosivă considerabilă și agenți frigorifici a căror limită inferioară este d e la
(concentrație volumică) sau mai mult
– Grupa 3: agenți frigorifici inflamabili a căror limită inferioară de explozie
este sub concentrația volumică de

– În funcție de presiunea de vaporizare corespunzătoare temperaturii de
:
– agenți frigorifici de joasă presiune (R11, R113, R114) cu presiunea de
vaporizare de 0.2 MPa. Temperatura de fierbere a acestor agenți este mai mare, de
aceea se folosesc în instalații de turbocompresoare în domeniul climatizării și răcirii în
industria ch imică și la pompe de căldură de temperaturi înalte;
– agenți frigorifici de presiune mijlocie (NH3, R12, R22, R502) cu
presiunea de vaporizare de 0.2 … 0.7 MPa. Acești agenți sunt ce i mai folosiți pentru
obținerea temperaturilor de răcire și congelare;
– agenți frigorifici de înaltă presiune (R13, R13B1, R170) cu presiunea de
vaporizare de 0.7 MPa. Ei se folosesc la temperaturi joase, până la aproximativ
.

Alegerea agenților frigorifici
Alegerea agenților frigorifici se face funcție de tipul c ompresorului, temperaturile
de vaporizare și condensare, domeniul de utilizare a frigului produs.
Pentru a diferenția agenții frigorifici după acțiunea asupra stratului de ozon, s -a
introdus potențialul de distrugere a stratului de ozon ODP (Ozone Depletion Potential).
Impactul agenților frigorifici asupra mediului se manifestă și prin efectul de seră. Efectul
de seră direct al unui agent frigorific se apreciază prin potențialul global de încălzire
GWP (Global Warming Potential).
Impactul agenților frigorifici din familia hidrocarburilor halogenate asupra
mediului, ce conduce la GWP și ODP, împarte acești agenți, în ordinea periculozității
lor, în patru grupe: CFC (cloro -fluoro -carboni), HCFC (hidro -cloro -fluoro -carboni), HFC
(hidro -fluoro -carboni) și FC (fluoro -carboni).
Efectul de seră indirect al unui agent frigorific se exprimă prin impactul de
încălzire echivalent total TEWI (Total Equivalent Warming Impact), definit de relația :

în care:
– m [ ] – masa de agent frigorific emis în atmosfera;
– a [ ⁄] – cantitatea de generată pentru producerea energiei
electrice;
– E [ ] – energia consumată de mașina frigorifică pe durata de viață .

În majoritatea domeniilor de utilizare a frigului prin compresie mecanică d e
vapori, agentul frigorific R22 este folosit în sistemele existente, fiind cel mai adecvat
pentru înlocuirea unor agenți frigorifici poluanți (R12, R502). Totuși, HCFC -urile, inclusiv

R22, sunt controlate prin Protocolul de la Montreal. Ca urmare, se poat e considera că
R22 constituie un substituent pentru o perioadă medie de timp (până în anul 2020).

Impactul freonilor asupra mediului
Distrugerea stratului de ozon a determinat o acțiune hotărâtă la nivel
internațional care va conduce pe termen mediu ș i la oprirea folosirii compușilor cu ODP
> 0 (Ozon Distroy Potential).
O alegere favorabilă în ceea ce privește mediul sunt substanțele naturale folosite
ca agenți frigorifici: hidrocarburile, amoniacul, apa , dioxidul de carbon și aerul.
Considerentele e conomice le impun ca soluții viabile pentru problema protejării
stratului de ozon sunt umbrite totuși de necesitatea folosirii unor tehnologii noi care să
le amelioreze deficiențele lor fizico -chimice: inflamabilitatea mare a hidrocarburilor,
toxicitatea a moniacului, presiunea de lucru ridicată a dioxidului de carbon asociată cu
temperatura critică joasă, presiunea critică a apei și slaba eficiență frigorifică a aerului.
Un freon ecologic trebuie s ă fie caracterizat prin:
– bune proprietăți tehnologice (eficacitate te rmodinamică, compatibilitate cu
uleiurile și cu materialele cu car e vine în contact);
– toxicitate, inflam abilitate și preț de cost mici;
– acțiune redus ă asupra ozonului stratosferic;
– efect de seră redus.

Distrugerea stratului de ozo n stratosferic
Ozonul ( ) din troposferă (zona 12 – 18 km) este un gaz dăunător vieții (oxidant
și toxic). Concentrația de ozon crește în troposferă datorită perturbării ciclului natural în
care se află, produs de creșterea concentrației de și de RH, produși în principal de
automobile.
Din contră, ozonul din stratosferă (zona 18 – 40 km) reprezintă un filtru protector
pentru radiațiile UV de mare energie. Acesta reprezintă din ozonul atmosferic,
însă are o concentrație mică, de câțiva p.p.m., c eea ce ar echivala în zona troposferică
(p ~ 1bar) cu un strat de 3 – 5 mm.
Creșterea intensității radiației UV, dăunătoare, prin distrugerea stratului de ozon,
a fost semnalată prin efectele constante:
– creșterea frecvenței bolilor de piele;
– reducerea activității de fotosinteză la plante;
– dezvoltarea anormală a unor organisme marine;
– degradarea culorii vopselelor, crăparea materialelor plastice, etc.

4.6 Alegerea unor agenti frigorifici si prezentarea datelor tehnice

Au fost alesi 3 agenti frigorifici pe care se vor face calcule pentru determinarea
variantei cele mai optime pentru instalatia de incalzire si racire. Diagramele ciclurilor
fiecarui agent frigorific luat in calcult la proiectarea instalatiei de racier si i ncalzire a fost
realizate in programul CoolPack:

a)Agentul frigorific R 407C :
Un agent de tranziție din clasa 400 este agentul frigorific R407C care a fost creat ca un
substituent care nu distruge stratul de ozon, pentru înlocuirea agentului frigorific R22,
într-o varietate de sisteme frigorifice și de aer condiționat. Proprietăți și caracteristici
termodinamice ale agen tului de tranziție R407C
Generalități:
– Nume( Amestec din) Tetrafluoretan (R134a)
Pentaf luoretan (R125)
Difluormetan (R32)
– Formulă: H2F2
CHF2CF3
CF3CH2F ;
– Utilizare: Echipamente noi sau existente, rezidentiale si comerciale
de aer conditionat
– Masa molară: [ ⁄]

Proprietăți termofizice:
– Punct de fierbere: ;
– Temperatură critică: ;
– Presiune critică: 4.629 MPa.

Potențialul de distrugere a ozonului:
ODP = 0
Potențialul de încălzire a atmosferei:
GWP= 1525

Fig Trasarea ciclului frigorific in diagram lg p -i

b)Agentul frigorific R 410A
Un alt agent frigorific R 410 A este principalul refrigerant folosit in locul freonului R22 in
aplicatii cum sunt aparatele de aer conditionat casnice si comerciale si pompele de
caldura. Produsul R 410A are capacitate de racire si presiune mai mari decat R22 si
poate fi folosit numai in sisteme specifice .
Generalități:
– Nume( Amestec din) Difluormetan (R32)
Pentafluormetan (R125)
– Formulă: CH 2F2
CHF 2CF3;
– Utilizare: Echipamente noi sau existente, rezid entiale , comercia le
de aer conditionat ,si industriale
– Masa molară: [ ⁄]

Proprietăți termofizice:
– Punct de fierbere: ;
– Temperatură critică: ;
– Presiune critică: 4.86 MPa.

Potențialul de distrugere a ozonului:
ODP = 0
Potențialul de încălzire a atmosferei:
GWP= 2088

c)Agentul frigorific R 134A

Generalități:
– Nume: tetrafluoroetan;
– Formulă: ;
– Utilizare: în producerea frigului casnic și comercial, transport auto, aer
condiționat;
– Masa molară: [ ⁄]

Proprietăți termofizice:
– Punct de fierbere: ;
– Temperatură critică: ;
– Presiune critică: 4.06 MPa.

Potențialul de distrugere a ozonului:
ODP (R11 = 1) 0

Potențialul de încălzire a atmosfer ei:
GWP ( = 1) 1430

R134a este un agent frigorific folosit pentru înlocuirea agentului R12.
Performanțele similare cu R12 îl recomandă pentru aplicațiile comerciale fixe de
temperatură înaltă și medie, dar și în sistemele de răcire sau aplicații casnice. În plus,
acesta poate fi folosit pentru înlocuirea agentului R12 nu doar în aplicații noi ci și în cele
deja existente. Agentul frigorific R134a este utilizat în general în instalațiile de aer
condiționat pentru automobile și pompe d e caldură aer – apă, dar datorită condițiilor
impuse de Regulamentul 842/2006 (F -gas) al UE, acesta va trebui înlocuit cu un agent
frigorific care are un potențial de încălzire globală (GWP) mult mai mic.
Consumatorii mondiali de freon s -au aflat într -o mare dilemă în anul 1966 când,
datorită acțiunii nocive a freonilor asupra stratului de ozon, producția mondială a celor
mai utilizați agenți a fost abandonată în țările dezvoltate economic. Răspunsul imediat
la marea problemă a fost înlocuirea agenților de tip florcarbon (CFC) cu HFC – 134a un
agent frigorific nepoluant.
Pericolul potențial asupra mediului exterior pe care îl prezintă HFC – 134a
reprezintă doar începutul incompatibilității ca înlocuitor pentru freonii anterior utilizați.
Experimențele au a rătat că are eficiență termică redusă, necesită un consum de
energie ridicat și este coroziv pentru elementele structurale ale instalațiilor. În 1998
studiile conduse de Wright Patterson (OHAIO) au condus la concluzia că HFC – 134a
poate avea efecte toxice nocive, ireversibile pentru oamenii care îl inhalează în
concentrații mai mari de 4 părți la un million.

4.7 Stabilirea variantelor de instalații frigorifice posibile ca procese
teoretice.

Stabilirea variantelor de instalații posibile ca proc ese teoretice este condiționată
de valorile parametrilor principali ai procesului frigorific ce trebuie realizat. Pornind de la
condițiile exterioare de lucru se stabilesc parametrii interni și anume temperaturile,
respectiv presiunile agentului frigorific utiliz at.
Temperatura aerului exterior determină temperatura de condensare și de
subrăcire a agentului. Acestea au fost calculate in capitolu 1.4.

tk=42 / t k=24 [oC]
t0=18 [oC]/t0=-20 [oC]

Pentru agenții frigorifici se va calcula raportul de comprimare ținând cont de presiunile
și :

– Daca H < 7, atunci instalația este într -o treaptă;

– Daca H > 7, atunci instalația este în două trepte.

Pentru agenții frigorifici aleși, la temperaturile calculate, corespund urmatoarele
presiuni:
A) R407c :
-vara
– pentru corespunde presiunea de vaporizare ;
-pentru corespunde presiunea de condensare ;
– raportul de comprimare

;
-iarna
– pentru corespunde presiunea de vaporizare ;
– pentru corespunde presiunea de condensare ;
– raportul de comprimare

;

B)R410a :
-vara
– pentru corespunde presiunea de vaporizare ;
– pentru corespunde presiunea de condensare ;
– raportul de comprimare

;
-iarna
– pentru corespunde presiunea de vaporizare ;
– pentru corespunde presiunea de condensare ;
– raportul de comprimare

;

C) R134a :
-vara
– pentru corespunde presiunea de vaporizare ;
– pentru corespunde presiunea de condensare ;
– raportul de comprimare

;
-iarna
– pentru corespunde presiunea de vaporizare ;
– pentru corespunde presiunea de condensare ;
– raportul de comprimare

;

Se observă că raportul de comprimare pentru agenții frigorifici este H < 7, ceea
ce înseamnă că se folosește o instalație frigorifică cu compresie mecanică de vapori
într-o treaptă pentru toți cei patru agenți frigorifici aleși.

Fig (a) diagrama T -s pentru regenerator (b) și
ciclurile instalației frigorifice teoretice cu comprimare mecanică de vapori cu subrăcire
regenerativă în diagramele T -s (c) și lg p -h (d)

C – compresor; K – condensator; SR – subrăcitor regenerativ;
VL – ventil de laminare; V – vaporizator.

Fig Schemă și ciclul de funcționare al IFV într -o treaptă

În cazul freonilor se recomandă ca instalațiile să funcționeze în condițiile unor grade de
supraîncălzire a vaporilor cât mai mari. Practic se asigură o astfel de supraîncălzire a
vaporilor pe seama subrăcirii lichidului obținut în procesul de condensare în cadrul unui
transfer regenerativ de căldură.
Subrăcitorul SR este un aparat de schimb de căldură prin suprafață și participă
în calculul termic al instalației doar cu o singură ecuație de bilanț energetic, dar

introduce două măr imi necunoscute și anume, entalpiile specifice în stările de ieșire 1’
și 3’.
Trebuie să se impună una din cele două stări necunoscute.
Se admite temperatura vaporilor supraîncălziți:

Din ecuația de bilanț termic pe subrăcitorul SR se calculează entalpia specifică a
lichidului subrăcit :

( ) [ ⁄]
Schimburile energetice specifice (corespunzătoare la 1 kg agent):

[ ⁄]

[ ⁄]

[ ⁄]

[ ⁄]

Debitul masic și debitul volumic de agent aspirat de compresoare:

̇
[ ⁄]

̇ ̇ [ ⁄]

Puterea necesară comprimării adiabatice și sarcinile termice ale aparatelor
schimbătoare de căldură:

̇ [ ]

̇ [ ]

̇ [ ]

Verificăm ecuația de bilanț energetic pe întreaga instalație:

[ ]

Debitul masic ṁaK și debitul volumic de aer de răcire a condensatorului:
̇
( ) [ ⁄]

unde: – c = 1.007

̇ ̇
[ ⁄]
unde: – , pentru apă.

Eficiența frigorifică :

Se vor face calculele pentru toți cei patru agenți frigorifici: R 407C , R410a
R134a
Pentru R 407c :

Centralizarea datelor:

Tabelul – Mărimile și stările pentru agentul R 407c (Racire)

Mărimea

Starea
t
[ ]
p
[ ]
v
[ ⁄]
h
[ ⁄]
s
[ ⁄]
x
[ ⁄]
Parametrii
determinanți
1 18 8.154 0.02970 423.1 1 1.777 1 t, p
1’ 28 8.154 0.0310 7 432.05 1.785 – t, p
2 57.77 15.693 0.0160 4 459.20 1.804 – p, s
2’ 42 15.693 0.014 88 441.85 1.786 1 t, p
3 42 15.693 0.00089 260.10 1.234 0 t, p
3’ 36.72 15.693 0.00088 257.09 1.193 – h, p
4 18 8.154 0.03093 257.09 1.228 0.295 p, h

( ) ( ) ⁄ = ez ă

⁄

⁄

⁄

⁄

̇

⁄ ⁄

̇ ̇ ⁄ ⁄

̇

̇

̇

̇
( )
( ) ⁄ ⁄

̇ ̇

⁄

Tabelul – Mărimile și stările pentru agentul R 407c(Incalzire)

Mărimea

Starea
t
[ ]
p
[ ]
v
[ ⁄]
h
[ ⁄]
s
[ ⁄]
x
[ ⁄]
Parametrii
determinanți
1 24 9.659 0.03102 237.59 1.094 0 t, p
1’ 19.22 9.659 0.03107 229.12 1.102 – h, p
2 -20 2.120 0.02965 229.12 1.115 0.272 p, h
3 -20 2.120 0.10912 401.58 1.815 1 t, p
3’ -10 2.120 0.11410 409.42 1.845 – t, p
4 47.59 9.659 0.02797 448.93 1.846 – p, s
4’ 24 9.659 0.02470 426.04 1.72 1 t, p

( ) ( ) ⁄ ez ă

⁄

⁄

⁄

⁄

̇

⁄ ⁄

̇ ̇ ⁄ ⁄

̇

̇

̇

̇
( )
( ) ⁄ ⁄

̇ ̇

⁄

Pentru R 410a :
Calculele au fost repetate cu aceleas formule folosind programul microsoft excel
Tabelul – Mărimile și stările pentru agentul R 407c(Racire)

Mărimea

Starea
t
[ ]
p
[ ]
v
[ ⁄]
h
[ ⁄]
s
[ ⁄]
x
[ ⁄]
Parametrii
determinanți
1 18 13.568 0.01936 430.80 1.794 1 t, p
1’ 28 13.568 0.02063 441.05 1.827 – t, p
2 63.31 25.188 0.01142 457.96 1.827 – p, s
2’ 42 25.188 0.00948 432.76 1.750 1 t, p
3 42 25.188 0.00108 274.07 1.246 0 t, p
3’ 37.03 25.188 0.0010 6 263.82 1.213 – h, p
4 18 13.568 0.00403 263.82 1.220 0.176 p, h

Tabelul – Mărimile și stările pentru agentul R 410a(Incalzire)

Mărimea

Starea
t
[ ]
p
[ ]
v
[ ⁄]
h
[ ⁄]
s
[ ⁄]
x
[ ⁄]
Parametrii
determinanți
1 24 15.997 0.02100 240.04 1.138 0 t, p
1’ 19.36 15.997 0.02107 231.53 1.102 – h, p
2 -20 4.048 0.01685 231.53 1.129 0.249 p, h
3 -20 4.048 0.06548 415.09 1.855 1 t, p
3’ -10 4.048 0.06896 423.60 1.888 – t, p
4 56.37 15.997 0.01970 464.17 1.888 – p, s
4’ 24 15.997 0.01617 432.11 1.728 1 t, p

Pentru R 134a :
Tabelul – Mărimile și stările pentru agentul R 134a(Racire)

Mărimea

Starea
t
[ ]
p
[ ]
v
[ ⁄]
h
[ ⁄]
s
[ ⁄]
x
[ ⁄]
Parametrii
determinanți
1 18 5.417 0.03791 407.27 1.714 1 t, p
1’ 28 5.417 0.04011 417.32 1.748 – t, p
2 53.66 10.551 0.02042 432.82 1.748 – p, s
2’ 42 10.551 0.01882 419.04 1.706 1 t, p
3 42 10.551 0.00368 259.14 1.199 0 t, p
3’ 35.23 10.551 0.00367 249.09 1.167 – h, p
4 18 5.417 0.00929 249.09 1.171 0.136 p, h

Tabelul – Mărimile și stările pentru agentul R 134a(Incalzire)

Mărimea

Starea
t
[ ]
p
[ ]
v
[ ⁄]
h
[ ⁄]
s
[ ⁄]
x
[ ⁄]
Parametrii
determinanți
1 24 6.485 0.00446 233.01 1.115 0 t, p
1’ 19.41 6.485 0.02107 226.42 1.102 – h, p
2 -20 1.445 0.01685 226.42 1.129 0.244 p, h
3 -20 1.445 0.13527 386.62 1.734 1 t, p
3’ -10 1.445 0.14183 393.21 1.761 – t, p
4 38.04 6.485 0.03433 425.0 7 1.761 – p, s
4’ 24 6.485 0.03166 410.43 1.712 1 t, p

Mărimile pentru agenții R407c , R410a și R134a (Regim de Racire)

Mărimea

Denumire

̇
⁄

̇
⁄

( )

R407c
R410a 91
R134a 187

Mărimile pentru agenții R407c , R410a și R134a (Regim de incalzire)

Mărimea

Denumire

̇
⁄

̇
⁄

( )

R407c
R410a
R134a 05943

După calculul agenților aleși pentru instalația frigorifică /incalzire într-o treaptă se va
continua cu agentul R134a deoarece are valoarea GWP -ul cea mai mica , iar celelalte
mărimi sunt printre cele mai bune dintre agenții comparați, având puterea compresorului
mică in rezigim de incalzire si in racire aproape la fel ca agentul R410a , debitul masic și
debitul volumic printre cele mai mici, iar randamentul este pe tot al foarte bune

Concluzie:

5.VRV

5.1 Scurta istoric
 In anul 1924, Akira Yamada pune bazele Daikin Industries pe pamant japonez
incepand productia echipamentelor de miscare a aerului acordand o atentie
deosebita pentru calitatea produselor, si folosind tehnici avansate de productie
ale acestora, ce au dus rapid la cresterea vanzarilor fara precedent, urmand ca
in anii 1930 Daikin sa se extinda in domeniul racirii pentru confort, al refrigerarii si
dezvoltarea cu succes a primilor agenti frigorif ici.
 In anul 1933 au avut loc primele cercetari asupra agentilor frigorifici cu flour.
 In anul 1936 a fost folosit primul sistem Daikin (Mifujirator) de aer conditionat
pentru trenurile din Japonia.
 In anul 1951 Daikin a devenit primul producator japonez i n serie de echipamente
de climatizare independente si dimensiuni reduse.
 In anul 1957 Daikin reuseste sa dezvolte primul compresor rotativ japonez.
 In anul 1958 Daikin atinge apogeul multor ani de activitate intensa de cercetare
si dezoltare introducand la scara internationala primul aparat de aer conditionat
cu pompa de caldura al companiei.
 In anul 1969 Daikin reuseste sa dezvolte primul sistem multi split care permitea
legarea mai multor unitati interioare la o sigura unitate exterioara, ridicand
brandul la un renume greu de egalat.
 Anul 1982 aduce pe piata japoneza sistemul de aer conditionat cu unitati
interioare multi si cu tehnologia avansata Daikin VRV (volumul variabil al
agentului frigorific).
 Datorita calitatii produselor sale Daikin primeste in anul 1994 certificatul ISO
9001 pentru asigurarea calitatii.
 In anul 2009 pompele de caldura Daikin au fost primele care au primit eticheta
ecologica.

 In anul 2012 Daikin lanseaza tehnologia VRV IV
 In anul 2013 Daikin lanseaza pe piata prima pompa de caldu ra aer -aer Ururu
Sarara cu agent frigorific R32, primind nenumarate premiii printre care si „Prime
Minister’s Award”.
 In anul 2014 Daikin Industries este selectat de CDP (certification data
processing) ca fiind lider in preformantele climatice sezoniere.

5.2 Ce inseamna VRV si VRF

VRV este un sistem conceput si dezvoltat de Daikin Industries si inseamna
„variable refrigerant volume” ( volum de agent frigorific variabil) . Daikin detine marca
inregistrata VRV, de aceea alti producatori folosesc term enul VRF „variable refrigerant
flow” ( debit variabil de agent frigorific . In principiu ambele functioneaza la fel si sunt c a-i
extrem de eficiente, sigure, economice pentru a raci sau incalzi. Debitul de refrigerant
este adaptat foarte precis pentru a satis face cererea de incalzire sau racire a cladirii,
astfel se economiseste energie.

5.3 Utilizarile sistemului VRV

Cladirii cu multe camera/’’ zone de cl imatizat’’(ex: cladiri de birouri, hoteluri,
apartamente ):

Fig 5.1 Ansamblu de cladiri de birouri

Fig 5.2 Privire 2D a unei cladire de birouri

Domeniul sistemelor de tip VRF este d e la 11kW pana la 147kW capacitate de
racier si pentru o suprafate de a proximativ 180 m2 pana la 2400 m2.

5.4 Cum functioneaza un VRV

Sistemul este similar cu un sistem de climatizare normal casnic, dar gandit la o
scara mai mare. Un sistem VRF/VRF are o unitate sau un grup de unitati exterioare
care furnizeaza refrigerantul pe un sistem de tevi la care sunt racordate o sumedeni e de
unitati interioare, fiecare unitate interioara, prin deschiderea ventilului de laminare,
poate sa acceseze refrigerantul, el fiind pentru racire sau incalzire. Sistemul de baza
poate functiona ori cu toate unitatile interioare in racire, ori cu toate in incalzire, pentru a
evita acest inconvenient s -a implementat si sistemul VRF in recuperare , la care orice
unitate interioara poate functiona cum doresti, in incalzire sau in racire, cu atat mai mult
daca, de exemplu, 50% din necesarul cladirii este de r ece si 50% de cald, sistemul VRF
va furniza necesarul pentru intreaga cladire consumand 50% fata de un sistem
conventional, deoarece caldura absorbita dintr -o incapere se degaja in cealalta
incapere iar un sistem conventional trebuia sa degaje caldura abso rbita dintr -o incapere
spre mediul inconjurator si sa ia caldura din mediul inconjurator pentru a incalzi alta
incapere.

5.5 Avantajele sistemului de climatizare tip V RF/VRV fata da sistemele
tipice

Sistemul tipic este poate fi cu ventil -convectoare care functioneaza si in racire si in
incalzire, sau poate fi incalzirea cu radiatoare si racirea cu unitati de clim atizare sau
ventil -convectoare.
Avantajul e major e ale sistemelor de climatizare tip VRF sau VRV este eficienta
energetica , numar mare de unitati interioare de pana la 64, control individual si zonal,
alcatuire modulara cu o mare flexibilitate , nivel de zgomot redus , sistem cu detenta
directa, l ungimi de traseu de pana la 190m .
Daca sistemul functioneaza do ar la 20% din capacitate, nu se risipeste energie cat
pentru 100% (de exemplu, pompe de recirculare care merg la 100%) si sistemul de tevi
unde nu sunt unitati pornite nu are nici un consum. Foarte important este si costul de
investitie, care nu este de ne glijat, chiar daca la prima vedere unitatile sunt foarte
scumpe si instalarea trebuie sa fie efectuata de profesionisti, per total este similara cu
un sistem conventional. Un sistem de climatizare pentru birouri sau spatii cu multe
incaperi este mult mai u sor de tinut sub control cu un sistem VRF deoarece electronica
sistemului stie implicit comanda tuturor unitatilor din sistem, facand foarte usor
instalarea unei comenzi centralizata a sistemului VRF care, de exemplu, permite oprirea
tuturor unitatilor int erioare de climatizare de la o singura telecomanda
centralizata. Foarte important, desi ridica semnificativ costurile investitiei, este faptul
ca sistemul VRF/VRV in recuperare de caldura reduce mult energia consumata in
perioadele intermediare in care este nevoie si racire si incalzire, cum ar fi toamna,
primavara, sau o cladire in care dimineata o parte este insorita, iar dupa -masa cealalta
parte. Din punct de vedere al managementului intr -o cladire de birouri care se inchiriaza
separat, sistemul de cl imatizare in varianta sistem VRF/VRV este mult mai usor de
impartit din punct de vedere al consumului, nu necesita instalrea unor contoare sau alt
sistem de management, doar modificarea setarilor in sistemul existent.
Dat fiind faptul ca sistemul VRF/VRV nu functioneaza cu apa sau glicol, in situatia
fisurarii unei tevi, nu exista apa care sa deterioreze obiectele din incaperile deservite.

5.6 Sistemul split si multi -split

In sistemul clasic split de aer conditionat avem o unitate exterioara si una
interioara, dar in cazul e chipamentele de tip multi split sunt aparate de aer conditionat
care pot avea mai multe unitati interioare racordate la o singura unitate exterioara.Ele
sunt destinte utilizarii lor in domeniul rezidential si comercial, acolo unde unitatile
exterioare trebuie sa fie in numar cat mai mic, din considerente tehnico -economice si
estetice.

Fig 5.3 Sisteme split Fig 5.4 Sisteme multi -split

Legatura de la unitate exterioara la unitatea interioara , tinand cont de nurmar de tevi
de agent frigorific, pe fiecare o sa se puna mai intai un ramificator de tip Y sau kit-urilor
de bransare prin care se face distribuirea pe diferite traseie (exemplu: diferite camere
dintr-o casa, diferite sali de birouri, etc).

Fig 5.5 T ipuri de ramnificatorii

Dupa ramificatie conductele intra in distribuitoare, unde se racordeaza unitatile
interioare:

Fig 5.6 Distribuitor

Fig 5.7 Schema cu ramnicatie si distribuitor

5.7 Parti componente si benefici

COMPRESOR U aspira agentul frigorifi c sub forma de gaz (vapori) la presiune si
temperatura joasa si il comprima pana la o presiune si temperatura inalta .

Fig 5.8 Compresor Scroll

Comparativ cu compresoarele cu piston, compresoarele scroll refulează cantități de
agent frigorific mai mici și mai frecvent. Aceasta conduce la impulsuri reduse. Instalațiile
cu compresoare scroll sunt supuse unui risc mult mai redus de a suferi probleme legate
de zgomot sau defectarea presostatelor, cauzate de pulsații.

Spirala superioară unde se găsește orificiul de refulare este fixă, în timp ce
spirala inferioară este antrenată într -o mișcare orbi tală. Aspirația se realizează prin
zona periferică, iar refularea prin orificiul situat în centrul spiralei fixe.

Spirala fixă este prezentată în figura a), iar spirala mobilă este prezentată în
figura b).

Fig.5.9a Spirală fixă (stator) Fig.5.9b Spirală mobilă (rotor)

Modul de funcționare al acestor tipuri de compresoare este ilustrat în figura 5.10.

Fig 5.10 Principiul de funcționare al compresorului Scroll

Aceste compresoare sunt caracterizate de mișcări orbitale a două spirale, care
comprimă vaporii prin reducerea volumului cuprins între acestea.

Compresorul are o pereche de spirale asamblate la 180° defazaj. Fiecare spirală
are un braț liber și celălalt legat la o placă de bază. Cele două spirale sunt realizate,
astfel, încât să realizeze buzunare de vapori între placa de bază și diverse linii de
contact între pereții brățărilor. O spirală este fixată și cealaltă are o mișcare orbitală, în
contact cu pri ma. Marginile spiralelor rămân în contact, dar punctul de contact se
deplasează spre interior.

– aspirația – în timpul deplasării spiralei inferioare se formează două zone prin
care sunt aspirați vaporii de agent frigorific până în momentul în care cele două zone se
închid;
– comprimarea – mișcarea spiralei antrenează vaporii spre zona centrală, iar
volumul ocupat de vapori se reduce treptat ceea ce produce comprimarea acestora;
– refularea – vaporii comprimați sunt evacuați prin orificiul din zona centrală.
Se observă că în timpul funcționării, cele trei faze (aspirația, comprimarea și
refularea) se desfășoară simultan, simetric și continuu, ceea ce reprezintă o
caracteristică importantă a acestui tip de compresor, care va fi supus unei variații a
cuplului mai redusă decât în cazul compresorului cu piston.

Compresorul nu necesită supape, fiind suficientă o simplă clapetă unisens, care
să împiedice reîntoarcerea vaporilor refulați. Raportul de comprimare este fix, iar
coeficientul de debit este foar te bun, pentru că nu există spațiu mort.
Compresorul nu prezintă decât trei piese în mișcare, dar pune probleme
deosebite din următoarele puncte de vedere: etanșeitate axială, etanșeitate radială și
evitarea rotației inverse a spiralei mobile.

CONDENSATOR din componența unei instalații termice este un schimbător de
căldură , în interiorul căruia agentul frigorifi c sub forma de vapori la presiune si
56pecial 56ic56 inalta (datorita compresorului) condenseaza si cedeaza astfel căldurii
unui agent de răcire (aer, apă sau mixt)
Condensarea este procesul termodinamic prin care agentul frigorific își schimbă
starea de agregare din vapori în lichid, cedând căldură sursei calde, reprezentate de
aerul sau apa de răcire a condensatorului. Condensarea realize ază efectul util în
pompele de căldură. Uneori răcirea condensatorului este realizată mixt, de aer și apă
împreună. Procesul de condensare va fi analizat în continuare, separat pentru cazul
răcirii cu aer și separat pentru cazul răcirii cu apă, deși din pu nct de vedere calitativ,
pentru comportarea agentului frigorific nu există diferențe fundamentale.
De regulă, în cazul răcirii cu aer condensarea se realizează în interiorul țevilor, în
aparate construite din serpentine, iar în cazul răcirii cu apă conden sarea se realizează
în spațiul dintre un fascicul de țevi și manta, în aparate de construcție multitubulară, cel
mai adesea orizontale.
O altă diferență, între cele două tipuri de procese de condensare, este
reprezentată de regimul termic al agenților de lucru (agentul frigorific și agentul de
răcire), între cele două tipuri de aparate, existând unele diferențe.

Clasificarea condensatoarelor:
1. Dupa sensul de curgere a vaporilor si agentului termic: ™
1.1. Condensatoare in echicurent;
1.2. ™Condensatoare in contracurent;
2. Dupa modul de evacuare a condensatului:
2.1. Condensatoare barometrice: evacuarea condensului se face prin coloana
barometrica, fara pompa);
2.2. Condensatoare semibarometrice condensul din coloana barometrica (mai
scurta) se evacue aza cu pompa;
2.3. Condensatoare la nivel inferior: evacuarea condensului se face cu pompa;
3. Instalatii mici:
3.1. la nivel inferior; ™
3.2. Umede; ™
3.3. In echicurent;
4. Instalatii mari:
4.1. Barometrice;
4.2. Uscate; ™
4.3. In contracurent.

VAPORIZATOR U din componența unei in stalații frigorifice este un schimbător de
căldură în care agentul frigorifi c sub forma de lichid (de la condensator) primeste
caldura de la aerul interior si fierbe, in timp ce aerul din 57pecial deservit de unitatea
interna se raceste (eventual se si usuca) .
Cele mai vechi tipuri de vaporizatoare din această categorie sunt cele imersate,
construite sub formă de serpentine sau grătar. Aceste vaporizatoare, de tip deschis, se
imersează în bazine î n care lichidul (de obicei agentul intermediar de răcire) circulă
datorită acțiunii unor agitatoare.
Vaporizatoarele pentru răcirea aerului sunt cunoscute, în general, în instalațiile
frigorifice, sub denumirea de răcitoare de aer.
Prin răcitoare de aer (RA) se înțeleg aparatele schimbătoare de căldură
destinate răcirii și uneori uscării aerului, în circulație forțată.
Aceste aparate pot fi construite și pentru răcirea diferitelor gaze tehnologice, la
presiuni normale, care conțin sau nu vapori ai diferi telor substanțe.
1. În funcție de scopul răcirii aerului și a condițiilor de temperatură , se pot
delimita câteva domenii de utilizare a RA:
1.1. condiționarea de confort a aerului sau condiționarea tehnologică în
industrie (de exempl u în secțiile de mec anică fină , aparate de măsură, restaurante,
hoteluri , etc);
1.2. condiționarea tehnologică a aerului în industria alimentară;
1.3. răcirea aerului în camerele de depozitare a produselor răcite
(refrigerate) sau tuneluri de congelare;
1.4. răcirea aerului în camerele de depozitare a produselor congelate;
1.5. răcirea aerului în instalații de temperaturi joase ( aparate electrice,
etc.).
2. După modul de răcire a aerului RA se împart în:
2.1. RA prin suprafață (uscate);
2.2. RA prin contact (um ede);
2.3. RA combinate.

Fig 5.11 Clasificarea răcitoarelor de aer

VANA DE EXPANSIUNE UNITATE EXTERNA rolul acesteia este de a reduce
presiunea (si 58pecial 58ic58) de la nivelul de condensare la cel de vaporizare
VANA DE EXPANSIUNE UNITATE INTERNA regleaza debitul de agent frigorifi c prin
unitatea interna in functie de necesarul de 58pecia /incalzire al incaperii in care este
montata unitatea interna
VENTILATOR UNITATE INTERNA aspira aerul din incapere si il trece prin unitatea
interna, iar dupa rac irea/incalzirea acestuia, il refuleaza in incapere
VENTILATOR UNITATE EXTERNA asigura circulatia aerului exterior prin unitatea
externa, marind capacitatea de 58pecia /incalzire a agentului 58pecial 58ic c din sistemul
VRF
VANA CU 4 CAI permite functionarea in sistem “pompa de caldura” (mod incalzire) In
modul incalzire se inverseaza circulatia agentului frigorific din sistemul VRF cu ajutorul
vanei cu 4 cai:agentul frigorific va vaporiza in unitatea exterioara (condensatorul devine
vaporizator) primind caldura de la aerul exterior si va condensa in unitatile interioare
(vaporizatoarele devin condensatoare), cedand caldura primita aerului interior,
asigurand astfel incalzirea acestuia.
Sistemul VRF 2 tevi NU poate furniza simultan frig si caldura la uni tatile interne
deservite de aceleasi unitati externe.
In cazul in care se doreste furnizarea simultana de frig si caldura (echivalentul
sistemului 58pecial “4 tevi”) se va folosi sistemul VRF 3 tevi . Acesta are 3 racorduri de

agent frigorific la unitatile e xterne (se recupereaza caldura extrasa din incaperile racite
pentru incaperile incalzite), legatura dintre unitatile externe si fi ecare unitate interna
(sau grup de unitati interne) realizandu -se prin racorduri 59pecial care contin kituri cu
electrovane de agent frigorific.

Fig 5.12 Vana cu 4 cai

BENEFICII
• durata mare de viata, siguranta in exploatare, consum redus de energie pentru
utilizator.
• costuri reduse de exploatare pentru utilizator
• utilizare posibila pe ntru cladiri cu dimensiuni mari sau cu amplasarea unitatii externe la
distanta fata de cele interne
• asigurare confort interior chiar si in conditii exterioare extreme vara/iarna pentru
utilizator
• spatiu ocupat foarte redus si costuri reduse de montaj
• confort sporit pentru utilizator
• utilizare in sisteme de dimensiuni reduse sau foarte mari
• durata de viata mult mai mare pentru echipament
• confort sporit pentru utilizator
• costuri reduse de exploatare pentru utilizator
• asigurare conditii interio are de confort pentru un numar mare de incaperi

6. PROIECTAREA UNUI SCHIMBĂTOR DE CĂLDURĂ DIN INSTALAȚIE

PROIECTAREA UNUI RĂCITOR DE AER CU VAPORIZARE
DIRECTĂ

a. Sarcina termică: ;
b. Agentul frigorific: R134a;
c. Temperatura medie a aerului rece: ;
d. Umiditatea relativă a aerului: ;
e. Viteza aerului în secțiunea îngustată: ⁄;
f. Răcirea aerului: ;
g. Diferența medie de temperatură ( ) ;
h. Viteza agentului frigorific (0,05…0,15 m/s): ⁄;
i. Raportul înãltime/lãt ime al aparatului (H/B): k = 1/3 [ -];
j. Material țeavă CUPRU;
k. Diametru exterior țeavă: ;
l. Grosime perete țeavă:
m. Așezarea țevilor CORIDOR;
n. Pasul transversal de așezare a țevilor: ;
o. Pasul longitudinal de așezare a țevilor: ;
p. Tip nervură SPIRALATĂ;
q. Material nervură ALUMINIU;
r. Grosimea nervurii: ;
s. Pasul nervurii: u = 5 mm;
t. Înălțimea nervurii: h = 20 mm;
u. Rezistența termică interioară: ⁄;
v. Diametru interior țeavă: ;
w. Așezarea țevilor: DECALATĂ (ȘAH).

CALCULUL TERMIC

STABILIREA REGIMULUI DE TEMPERATURI

Temperaturile aerul ui la intrarea și la ieșirea din aparat:

[ ] (6.1)

[ ] (6.2)

Figura 6.1. Diagrama i -x cu reprezentarea proceselor
de transfer de căldură și masă între apă și aer

Raportul de termoumiditate al procesului de răcire [ ⁄]:

[ ⁄] (6.3)

⁄

Temperatura de vaporizare a agentului frigorific:

[ ] (6.4)

STABILIREA PROPRIETĂȚILOR TERMOFIZICE ALE FLUIDELOR

Tabelul 6.1 – PROPRIETĂȚILE TERMOFIZICE ALE FLUIDELOR
Proprietăți U.M. Fluid cald: AER UMED Fluid rece: R134a LICHID
0 1 2 3 4 5 6 7
t 18 11
⁄ 1.2126 1260.7
⁄ 1007 1373.4
⁄ 0.025 0.0894
Pa*s 1.815 * 2.324 *
⁄ 1.496* 1.843 *
Pr – 0.7314 3.559
r ⁄ 175400
DETERMINAREA REGIMURILOR DE CURGERE

CALCULUL COEFICIENȚILOR DE CONVECȚIE

Calculul coeficientului de convecție de partea agentului frigorific

Debitul masic total de agent frigorific ̇ [ ⁄]:

̇
[ ⁄] (6.5)

̇

⁄

Numărul aproximativ de țevi de alimentare cu agent frigorific
[buc.]:

̇ ( )

̇
( ) [ ] (6.6)

̇ ( )

̇
( )

( )

Se adoptă întreg și se recalculează viteza masică a agentului frigorific [ ⁄]:

( ) ̇
̇
(6.7)

( ) ̇
̇

⁄

( ) (6.8)

unde:
– C = 32; n = 0.47.

( ) ( )

( ) (6.9)

( )

Calculul coeficientului de convecție de partea aerului

Pentru curgerea peste un fascicul de țevi cu nervuri circulare individuale sau
spiralate:

(
)
(
)
e (6.10)

unde, pentru țevile așezate decalat avem:
– c = 0.230; n = 0.65;
– , pentru z=4.

√ (
)
(6.11)

√ (
)
√ (
)

(
)
(6.12)

(
)
(
)

e
(6.13)

e

(
)
(
)
e

(
)
(
)

(6.14)

Dacă aerul se răcește la x = ct.; în general însă răcirea aerului se
desfășoară cu depunere de umiditate pe nervuri ( ), proces a cărui influență este
luată în considerare prin folosirea unui coeficient de precipitare .
La temperaturi negative ale aerului, umiditatea precipită sub formă de gheață sau
zăpadă:

(6.15)

Coeficientul convențional de transfer de căldură este:

(6.16)

Se consideră că:
– pentru țevi spiralate: ⁄; ⁄ .

( ) ⁄

( ) ⁄ ( ) ⁄

( )[ ]

[ ]

Se consideră de asemenea și o rezistență termică de contact între nervuri și
țeavă:
⁄

Corectarea coeficientului de convecție de partea aerului ținând cont de influența
nervurilor:

(6.17)

unde:
(6.18)

[ ] (6.19)

Suprafața nervurilor [ ⁄]:

* ( ( ))
( )+ [ ⁄] (6.20)

* ( ( ))
( )+

* ( ( ) )
( )+
⁄

Suprafața dintre nervuri pe țeava de bază [ ⁄]

(
) (6.21)

(
)
(
)

Eficiența termică a nervurilor:

( )
(6.22)

unde:
– ⁄

√
[ ] (6.23)
√
√

( (
)) (6.24)

( (
))
( (
))

( )

Pentru dispunerea decalată (șah):

√
(6.25)

unde:
– ( ) ; ( ) .

√

√

Coeficient ce ține seama de neuniformitatea transferului de căldură pe înălțimea
nervurii:

( ) (6.26)

( ) ( )

(6.27)

CALCULUL DENSITĂȚII DE FLUX TERMIC

Calculul densității de flux termic de partea fluidului cald (aerul) [ ⁄]

[ ⁄] (6.28)

( )
⁄

Prin rezolvarea ecuației:

( ) ( )

( )
( )

se obțin valorile lui și : => ⁄;
.

CALCULUL SUPRAFEȚEI DE TRANSFER DE CĂLDURĂ

Suprafața interioară de transfer de căldură calculată [ ]:

(6.29)

CALCULUL CONSTRUCTIV

Volumul specific al aerului la intrarea în aparat [ ⁄]:

( )
( ) (6.30)

unde:
– – presiunea barometrică [ ⁄];

( )
( ) ( )
( ) ⁄

Debitul masic [ ⁄] de aer:

̇
[ ⁄] (6.31)

̇

⁄

Debitul volumic [ ⁄] de aer:

̇ ̇ [ ⁄] (6.32)

̇ ̇ ⁄

Secțiunea liberă necesară de curgere a aerului [ ]:

̇
[ ] (6.32)

̇

Secțiunea frontală a aparatului [ ]:

[ ] (6.33)

Relația de calcul a secțiunii libere de curgere a aerului ( ) în funcție de
secțiunea frontală ( ) a aparatului este:

Pentru nervuri spiralate:

(

) (6.34)

(

) (

)

Lungimea totală a ț evilor din aparat ( [m]) se c alculează în funcție de suprafaț a
interioară de transfer de căldură calculată (
[ ]):

(6.35)

[ ]

Numărul de rânduri de ț evi în lungul curentului de aer:

z
(6.36)

z

Cu numărul z întreg adoptat, se recalculează :

(6.37)

z

Numărul de ț evi dintr -un plan perpendicular pe curentul de aer (m) se determină
din următorul sistem de trei ecuaț ii:

√
(6.38)

√
√

Lungimea aparatului în lungul curentului de aer [m]:

z [ ] (6.39)

z
[ ] (6.40)

CALCULUL FLUIDODINAMIC

Calculul pierderilor de presiune de partea aerului

z [ ] (6.41)

unde:
– – coeficient de rezistență locală pentru un rând de țevi;
– ⁄; ⁄.

√

– dacă A 1:
– dacă A > 1:

√
√

e e

z

Folosind solftul firmei daikin vrv Xpres am ales modelul de unitate interioara
FTXB20 -35C si vom folosi un numar de 11 buc, cu una de rezerva in camera servarului
in caz ca unitatea va suferi o avarie.

Fig Specificati tehnice

Fig Specificati constructive

CAP. 7 SCHEMA DE AUTOMATIZARE

7.1 Menținerea constantă a mediului răcit.

Rolul instalațiilor frigorifice este scăderea temperaturii mediului răcit și
menținerea acesteia între limite impuse.

Figura 7.1 Schema răcirii într -o cameră : 1 – obiectul răcit; 2 – incaperea ; 3 – vaporizator
– sarcina frigorifică de exploatare; – sarcina frigorifică datorită produsului;
– sarcina frigorifică totală; – puterea frigorifică a vaporizatorului; m,c și t – masa,
căldura sp ecifică masică și respectiv temperatura aerului din spațiului frigorific.

În cazurile în care instalație frigorifică deservește numai camera frigorifică
considerată mai sus, atunci puterea frigorifică a vaporizatorului corespunde puterii
frigorifice a instalației frigorifice . Dacă instalația frigorifică deservește mai multe
camere frigorifice, atunci puterea frigorifică a instalației va fi egală cu suma puterilor
frigorifice a tuturor vaporizatoarelor.
Precizia cerută pentru reglarea temperaturii aerului este de multe ori de ordinul a
sau chiar sub .
Reglarea autom ată a temperaturii mediului răcit (aerul) se face prin modificarea
puterii frigorifice , acționându -se în acest scop în mod corespunzător asupra
instalației frigorifice.
Reglarea temperaturii poate fi cu acțiune continuă sau bipozițională.
În cazul re glării cu acțiune continuă, sistemul de reglare automată tinde să
mențină temperatura aerului constantă ajustând continuu capacitatea frigorifică
astfel încât să se satisfacă relația:

(7.1)
unde:
– – este sarcina frigorifică de exploatare
– – sarcina frigorifică datorită produsului.

În cazul reglării cu acțiune bipozițională, răcirea se produce intermitent, iar
temperatura variază periodic ca în figura 7.2. În intervalul de timp , are loc r ăcirea,
astfel încât:
( ) (7.2)
iar temperatura t a aerului scade.

Figura 7.2. Schema procesului teoretic de reglare a temperaturii cu ajutorul unui
regulator bipozițional: t – temperatura; – puterea frigorifică a instalației; ( ) –
puterea frigorifică medie a instalației; – puterea frigorifică maximă a instalației

În intervalul de timp , răcirea nu se produce, astfel încât:

iar temperatura aerului crește.
Deși reglarea bipozițională prezintă dezavantajul că dă naște re la oscilații relativ
mari ale temperaturii mediului răcit, ea este foarte frecvent folosită în instalațiile
frigorifice deoarece necesită elemente de automatizare mai simple și mai ieftine decât
reglarea continuă, prezentând totodată și avantaje energet ice.

Reglarea temperaturii aerului din camer a cu răcire directă

În principal, reglarea temperaturii aerului se poate realiza acționând asupra
oricărui element de care depinde puterea frigorifică: compresorul instalației frigorifice,
ventilatoarele vaporizatorului, un robinet prin care circulă agentul frigorific care trece
prin vaporizator ș.a.

Atunci când nu este necesară o precizie mare, reglarea temperaturii aerului din
camera frigorifică se poate face indirect, prin reglarea presiunii (temperatu rii) de
vaporizare.

7.2. Controlul presiunii de vaporizare și condensare.

Controlul presiunii de vaporizare

Reglarea automată a presiunii sau temperaturii de vaporizare poate fi întâlnită ca
buclă interioară în sistemele de reglare în cascadă a tem peraturii mediului răcit.
Dacă nu este necesară o precizie mare a menținerii temperaturii mediului răcit,
aceasta poate fi reglată indirect, folosind numai un sistem de reglare continuă sau
bipozițională a presiunii sau temperaturii de vaporizare.
În instalațiile frigorifice cu un singur vaporizator și un singur compresor și în cele
în care există mai multe vaporizatoare în care trebuie s a se mențină aceeași presiune
(temperatură) de vaporizare, se poate utiliza în acest scop un regulator bipozițional de
presiune (figura 7.3.a.) sau de temperatură (figura 7.3.b.), care comandă pornirea și
oprirea compresorului, funcției de presiunea (temperatura) de vaporizare determinate în
conducta de aspirație a compresorului.

Figura 7.3. Schema de reglare bipozițion ală a presiunii de vaporizare (a) și temperaturii
de vaporizare (b)

În schema de automatizare mai sus, temperatura vaporilor în conducta de
aspirație a compresorului este aproximativ egală cu temperatura de vaporizare în
vaporizator. Dacă, la ieșirea di n vaporizator, temperatura vaporilor este mai ridicată
decât temperatura de vaporizare (cazul alimentării vaporizatorului prin robinet de
laminare termostatic), regulatorul de temperatură t va menține temperatura în conducta
de aspirație la o valoare egală cu temperatura vaporilor la ieșirea din vaporizator.

Controlul presiunii de condensare

Creșterea presiunii de condensare are drept urmare creșterea puterii consumate
de motorul compresorului. Pe de altă parte, în special la instalațiile frigorifice de mică
capacitate, presiunea din condensator nu trebuie să scadă sub valoarea minimă
necesară pentru a asigura căderea de presiune necesară în robinetul de laminare și
circulația agentului frigorific lichid în instalație.
De aceea, este neces ar ca presiunea de condensare să fie menținută în limitele
prevăzute în proiectul instalației.
La condensatoarele răcite cu aer, reglarea presiunii de condensare se poate face
fie prin modificarea debitului de aer de răcire, fie prin modificarea suprafețe i efective de
condensare.
În figura 7.4. este prezentată o schemă de reglare a presiunii de condensare, cu
trei trepte ale debitului de aer, obținute prin cuplarea și decuplarea ventilatoarelor. Un
ventilator funcționează continuu, atât timp cât funcțione ază și compresorul, în timp ce
fiecare dintre celelalte ventilatoare este comandat de către un regulator de presiune
bipozițional (presostat).

Figura 7.4. Schema reglării presiunii de condensare la condensatoarele răcite cu aer: 1
– compresor; 2 – condensator; 3 – ventilatoare; 4, 5 – regulatoare bipoziționale de
presiune; 6 – rezervor

Fiecare regulator este astfel ajustat încât să anclașeze la o altă valoare a
presiunii de condensare, astfel încât numărul de ventilatoare cuplate la un moment dat
depinde de sarcina condensatorului.

Figura 7.4. Schema reglării presiunii de condensare la condensatoarele răcite cu aer cu
ventilatoarele cu turație variabilă: 1 – compresor; 2 – condensator; 3 – regulator de
presiune cu acțiune continuă; 4 – variator de turație; 5 – ventilator; 6 – rezervor

În cazul instalațiilor frigorifice de mică capacitate, o metodă eficientă de reglare a
presiunii de condensare este aceea care modifică suprafața efectivă de schimb de
căldură la condensare, prin varierea nivelu lui lichidului din condensator. Schema de
automatizare este redată în figura de mai jos, 7.6.a., și conține două regulatoare de
presiune cu acțiune continuă.

Figura 7.6. Schema reglării presiunii de condensare la condensatoarele răcite cu aer cu
regulator de presiune de condensare (a) și cu regulator al presiunii de refulare a
compresorului (b): 1 – compresor; 2 – condensator răcit cu aer; 3 – ventilator; 4, 9, 11 –
regulatoare de presiune cu acțiune continuă; 5 – robinet de reținere; 6 – rezervor; 7, 8 ,
10 – robinete de reglare

7.3. Reglarea puterii frigorifice a instalației

Ajustarea prin funcționarea intermitentă a compresoarelor

În instalațiile frigorifice cu un singur compresor și un singur obiect răcit, cea mai
economă metodă de ajustare a puterii frigorifice este prin reglarea turatiei
compresorului, folosindu -se în acest scop un regulator al temperaturii mediului răcit
(figura 7.8.) sau un regulator al presiunii sau temperaturii de vaporizare (figurii 7.3).

Figura 7.8. Schema de reglare bipozițională a temperaturii unei camere răcite de către o
instalație frigorifică cu răcire directă
În figura 7.9. sunt repezentate graficele de variație a temperaturii t a mediului
răcit (aerul) și a mărimii de execuție în cazul reglării bipoziționale a temperaturii
realizare după schema din figura 7.8.

Figura 7.9. Diagrama temperatură -timp a regl ării bipoziționale a temperaturii mediului
răcit: 1 – sarcină frigorifică mică; 2 – sarcina frigorifică mare

CAP. 8 De givrare

8.1 Ce este de givrare

Degivrarea este un proces de înlăturare a straturilor de chiciură sau gheață formate
pe anumite suprafețe pe timp de iarnă sau când temperatura este scăzută
In timpul exploatari in mod de pompa de caldura este inevitabil sa nu apara gheata
pe schimbatoru de caldura (vaporizator) aflat pe unitatea exterioara.

Fig 8.1 Gheata pe schimbatoru de caldura exterior

In acest timp pompa de caldura clasica va schimba rolul schimbatoarelor de caldura,
cu ajutorul valvei cu 3 cai sau respectiv 4 cai, astfel ea va actiona ca o instalatie
frigorifica, condensatorul va fi la exterior si vaporizatoru la interior. In acest tim p nu se
va produce caldura , pana cand nu se va inlatura gheata.
In cazul asta se pot folosi 2 metode de dezgivrare a unitati exterioara :

 Cu rezistenta electrica;
 Folosirea ga zelor calde

a) Cu rezistenta electrica:

Se monteaza o o rezistenta electrica pe vaporizator

b) Cu gaze calde

Bibliografie
[1] *** – Manualul de instalații: Instalatii de Ventilare și Climatizare – Ed ARTECNO
[2] *** – Manualul de instalații: Instalatii de incalzire – Ed ARTECNO
[3] Niculescu, N., Duță, GH., Stoenescu, P., Colda I. – Instalații de ventilare si
climatizare, Ed Didactica si Pedagogică, București, 1982
[4] Enache D, Colda I, Damian A, Zgavarogea M – Instalații de ventilare si climatizare
(vol.1) , Ed MatrixROM, Bucuresti ISBN:973 -685-928-2
[5] *** – I5-2010: Normativ proiectarea, executarea, exploatarea instalațiilor d e
ventilare si climatizare
[6] Bazil Popa – Manualul inginerului termotehnician 1
[7]
https://www.meteoblue.com/ro/vreme/prognoza/archive/galați_românia_677697?fcstlen
gth=1y&year=2016&month=3
[8] http://www.termo.utcluj.ro/pcif/
[9] http://cadredidactice.ub.ro/gavrilalucian/files/2012/11/ou1 -c11-condensarea.pdf
[10]http://informatiitehnice.com/intreaba/ce -este-densitateatabel -cu-densitatea -mai-
multor -materiale/
[11]
https://www.mete oblue.com/ro/vreme/prognoza/archive/galați_românia_677697?fcstlen
gth=1y&year=2016&month=3
[12] http://www.termo.utcluj.ro/pcif/