コンプレッサーの吐出温度が高くなる原因は何ですか?

先月の記事では、コンプレッサーの吐出温度が高くなっていた 2 つのシステムについて調査しました。 1 つのシステムには冷媒が多すぎ、もう 1 つのシステムには液体ラインが部分的に制限されていました。 どちらの例でも、システムはコンプレッサーに戻る過熱度が非常に高く、コンプレッサーの吐出温度が高く、凝縮温度が低いスターブドエバポレーターを備えていました。

コンプレッサーの吐出温度が高くなるその他の主な理由としては、次のようなものがあります。

システムのコンプレッサー吐出温度が高いからといって、必ずしも凝縮温度が高くなるわけではありません。 ただし、凝縮温度が高いシステムでは、通常、コンプレッサーの吐出温度も高くなります。 これは、凝縮温度が高いと、コンプレッサーがより激しく動作する必要があるため、凝縮圧力が高くなり、吸入圧力の圧縮によってより多くの圧縮熱が発生するためです。 圧縮行程におけるこのより高い圧縮熱により、コンプレッサーの過熱吐出温度がより高くなります。

凝縮圧力が高くなる原因には次のようなものがあります。

コンデンサーコイルが汚れているシステムを見てみましょう。 このシステムは、冷媒として R-134a を使用し、レシーバー付きの TXV を備えた低温冷凍アプリケーションです。

この例のコンプレッサーの吐出温度が 250°F であると、確実にシステムに問題が発生します。 コンプレッサーの吐出ライン温度が 225°F を超えると、リングの摩耗、酸の形成、オイルの分解によりシステムが故障し始める可能性があります。 吐出温度が 225°F の場合、実際の吐出バルブ温度は約 75°F 高くなり、実際のコンプレッサーの吐出バルブの温度は 300°F になることに注意してください。 これが発生すると、深刻な過熱の問題が発生します。 また、コンプレッサーの過熱問題は今日最も深刻なコンプレッサーの問題であるため、サービス技術者はコンプレッサーの吐出温度を常に監視し、温度を 225°F 以下に保つ必要があります。

吸引圧力の低下は、次のことが原因で発生する可能性があります。

ここでも、より低い吸入圧力を凝縮圧力まで圧縮する際に、より多くの仕事が発生し、より多くの圧縮熱が発生します。 これにより、コンプレッサーの吐出温度が高くなります。

高い圧縮比は、低い吸入圧力、高いヘッド圧力、またはその 2 つの組み合わせによって発生する可能性があります。 圧縮比が高くなるほど、コンプレッサーの吐出温度が高くなり、コンプレッサーが過熱する可能性が高くなります。 これは、より大きな圧力範囲でガスを圧縮すると、より多くの圧縮熱が発生するために発生します。

圧縮比は単純に、高圧側の絶対圧力を低圧側の絶対圧力で割ったものです。 システムが 235 psig のヘッド圧力と 10 psig の吸入圧力で動作している場合、圧縮比は次のようになります。

(235 + 15) psia ÷ (10 + 15) psia = 250 psia ÷ 25 psia = 10 対 1 または 10:1

圧縮比 10:1 は、単に高圧側の圧力が低圧側の圧力より 10 倍大きいことを意味します。 圧縮比が高くなると、圧縮熱が高くなり、吐出温度が高くなります。

コンプレッサーの吐出温度は、蒸発器で吸収されるすべての潜熱、蒸発器の過熱、すべての吸入ラインの過熱、およびすべての圧縮熱とコンプレッサーで発生したモーターの熱を反映します。 この熱がすべて蓄積され、排出ラインと凝縮器で排出され始めるのは排出温度です。 サービス技術者にとって、冷凍または空調システムの保守およびトラブルシューティングを行う際にこの温度を測定することは最も重要です。

John Tomczyk は、ミシガン州ビッグラピッズにあるフェリス州立大学の HVACR 名誉教授であり、Cengage Learning から出版された『Refrigeration & Air Conditioning Technology』の共著者です。 [email protected] までご連絡ください。