Что такое степень сжатия в системах HVAC?
Степень сжатия компрессора в системах HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование) или в холодильном оборудовании — это отношение абсолютного давления нагнетания (со стороны высокого давления) к абсолютному давлению всасывания (со стороны низкого давления). Этот показатель отражает, насколько интенсивно работает компрессор, поднимая хладагент от давления кипения до давления конденсации. Чем выше степень сжатия, тем больше нагрузка, выше температура нагнетания, ниже объёмная производительность и сильнее износ. Обычные кондиционеры работают со степенью сжатия примерно от 2:1 до 4:1, тогда как в низкотемпературном холодильном оборудовании она может значительно превышать 10:1.
Как пользоваться калькулятором
Введите давление нагнетания (на стороне высокого давления) и давление всасывания. Укажите, какие у вас показания — избыточные (psig, то есть то, что показывает сервисный манометр) или уже абсолютные (psia). Если давление избыточное, калькулятор сначала прибавит атмосферное давление, переведя значения в абсолютные, а затем выполнит деление. Атмосферное давление можно скорректировать с учётом высоты над уровнем моря; на уровне моря оно составляет около \(14.7\) psi.
Формула
Степень сжатия рассчитывается по абсолютным давлениям, где \(P_{atm}\) — атмосферное давление:
$$CR = \frac{P_{discharge,abs}}{P_{suction,abs}} = \frac{P_{discharge,gauge} + P_{atm}}{P_{suction,gauge} + P_{atm}}$$Здесь \(P_{discharge,gauge}\) и \(P_{suction,gauge}\) — показания манометра в psig (избыточное давление), а \(P_{atm}\) — атмосферное давление в psi.
Пример расчёта
Допустим, давление нагнетания равно \(260\) psig, а давление всасывания — \(70\) psig на уровне моря (\(P_{atm}=14.7\)):
$$CR = \frac{260 + 14.7}{70 + 14.7} = \frac{274.7}{84.7} = 3.24$$Таким образом, этот компрессор работает со степенью сжатия около \(3.24:1\) — это нормальное значение для систем кондиционирования воздуха.
Частые вопросы
Почему используется абсолютное давление, а не избыточное? Степень сжатия — это истинное отношение давлений, поэтому оба значения должны отсчитываться от полного вакуума (то есть быть абсолютными). Если использовать показания манометра (избыточные), результат окажется завышенным и неверным.
Какая степень сжатия считается высокой? При значениях выше примерно 10:1 возникает риск чрезмерного нагрева на нагнетании, разложения масла и снижения КПД. В низкотемпературных системах для решения этой проблемы часто применяют двухступенчатое сжатие.
Влияет ли высота над уровнем моря? Да. На больших высотах атмосферное давление снижается, что немного меняет пересчёт в абсолютные значения. Для максимальной точности укажите местное атмосферное давление.
