Пример из практики: выявление разрыва в производительности

Оборудование для отвода тепла является важным компонентом холодильных систем. Производительность продукта имеет решающее значение для обеспечения надежности и энергоэффективности системы. Однако правильный выбор продукта и хорошая конструкция системы зависят от точности данных, предоставляемых производителем. Без них холодильные системы могут работать неэффективно.

Чтобы получить представление о неэффективности продуктов, Eurovent Certification подвергла два несертифицированных газовых охладителя CO₂ всесторонней оценке, включая лабораторные испытания, анализ данных и оценку с помощью профессионального инструмента проектирования. В этой статье рассматриваются раздел продуктов, лабораторные испытания и результаты.

Цели практического примера

Цель состояла в том, чтобы выяснить:

• Существуют ли расхождения между заявленными производителем данными и измеренными характеристиками.
• Точность поправочных коэффициентов Eurovent Certification: расчеты, примененные к испытаниям в стандартных условиях для моделирования эффективности установок CO₂ в различных климатических зонах.

Поправочные коэффициенты Eurovent Certification определены в Технических правилах сертификации программы Eurovent Certified Performance for Heat Exchangers.

Выбор продукта

Для исследования было крайне важно отслеживать реальный путь клиента. Поэтому было решено воспроизвести реальный опыт, создав спецификацию проекта, которая была представлена независимым дистрибьюторам для получения предложения. Eurovent Certification получила пять (5) предложений от дистрибьюторов на основе этой спецификации.

Предложения включали теплоотдачу установок в стандартных и различных рыночных условиях, как показано ниже:

• Условие 1: Стандартные транскритические условия (известные как SC20)
• Условие 2: рыночные транскритические условия при высокой температуре окружающей среды с подходом 2K, используемые в районах с теплым климатом
• Условие 3: рыночные транскритические условия с подходом 3K, используемые на рынке Центральной и Северной Европы.
• Условие 4: рыночные транскритические условия с подходом 2K, используемые на рынке Центральной и Северной Европы.
• Условие 5: Стандартные субкритические условия (конденсатор), известные как SC25.

Таблица 1: Условия эксплуатации в транскритическом режиме

Таблица 2: Условия эксплуатации в подкритическом режиме (работа в качестве конденсатора)

Для расчета прогнозируемой теплоотдачи агрегатов в этих стандартных и рыночных условиях был использован инструмент проектирования.

Результаты моделирования с помощью программного обеспечения для проектирования показали, что, хотя агрегаты работали надежно в стандартных условиях (SC20), их производительность может отклоняться от заявленных значений при работе в нестандартных условиях. В условиях 3 и 4 наблюдалось значительное снижение производительности:

• В условиях 4 среднее снижение производительности составило 32%, а максимальное — 41%
• В условиях 3 среднее снижение производительности составило 26%, а максимальное — 28%.

Два газоохладителя, показавшие наиболее значительное снижение производительности в симуляциях, были выбраны для лабораторной оценки.

Испытания независимой лабораторией

Два газоохладителя прошли идентичную оценку/испытания по протоколу, используемому в программе Eurovent Certified Performance for Heat Exchangers, с использованием стандарта испытаний EN327 для измерения:

• Теплоотдача: испытания в субкритических и транскритических условиях
• Потребляемая мощность вентилятора
• Расход воздуха
• Для измерения шума использовались стандарты EN 13487:2019-11 и EN ISO 9614-1:2009-11 для определения уровней звуковой мощности.

Для обеспечения беспристрастности и справедливости испытаний Eurovent Certification не имела прямого контакта с испытуемыми устройствами. Независимый судебный пристав (французский судебный исполнитель) осмотрел агрегаты по прибытии на склад дистрибьютора и провел повторную проверку по прибытии агрегатов в лабораторию. Это гарантировало, что испытанные агрегаты были теми же, что и представленные в предложении. Судебный пристав также присутствовал при распаковке (чтобы убедиться, что оба агрегата прибыли без повреждений) и во время установки агрегатов на испытательном стенде.

Результаты

Результаты испытаний в рабочих условиях показали существенные отклонения от заявленной производительности в нестандартных условиях:

• Условие 4 дало наибольшее снижение производительности по отводу тепла. Среднее снижение производительности составило 51,5% для обоих агрегатов, а максимальное снижение — 53%.
• Условие 3 дало среднее снижение производительности 40% для обоих агрегатов и максимальное снижение 41%.
• Условие 2 показало среднее снижение производительности для обоих агрегатов на 35% и максимальное снижение на 37%.
• Кроме того, оба агрегата показали снижение производительности при работе в качестве конденсатора (докритического) со средним отклонением 27,5% для обоих агрегатов и максимальным отклонением 32%.

Таблица 3: Отклонения между заявленной и измеренной теплоотдачей

Знак «-» означает неэффективность

Примечательно, что независимые лабораторные испытания показали, что фактическая измеренная производительность в испытанных условиях эксплуатации может превышать недостатки, предсказанные симуляциями с помощью инструмента проектирования.

Корректирующие коэффициенты

Кроме того, лабораторные испытания подтвердили корректирующие коэффициенты, используемые Eurovent Certification для расчета производительности в различных рыночных условиях. Результаты испытаний должны были находиться в пределах 15% от значений, доступных в Технических правилах сертификации теплообменников, чтобы соответствовать требованиям.

Таблица 4: Сравнение поправочных коэффициентов газовых охладителей

Таким образом, поправочные коэффициенты являются надежным методом расчета показателей выбросов CO₂ в различных климатических условиях.

Заключение

Этот пример из практики подчеркивает потенциальный разрыв между заявленной и измеренной производительностью продуктов без проверки третьей стороной. Было обнаружено, что несертифицированные газовые охладители имеют существенные отклонения между заявленной и измеренной производительностью в нестандартных условиях испытаний. Напротив, протокол испытаний CO₂ и поправочные коэффициенты Eurovent Certification находились в пределах допуска, установленного в соответствующих Технических правилах сертификации, что помогло обеспечить прозрачность данных о производительности для целей проектирования и выбора.

Эта кампания по тестированию CO₂ основана на ранее опубликованном исследовании воздушных конденсаторов с ГФУ, а результаты обоих исследований были использованы для моделирования влияния низкой производительности теплообменников в новой белой книге, Beyond the brochure: Exposing the reality of refrigeration product underperformance.

Скачать белую книгу сейчас

Просмотреть сертифицированные теплообменники

Просмотреть информацию о программе сертификации

*В программе сертификации Eurovent Certified Performance для теплообменников условие 3 соответствует условию C3, описанному в технических правилах сертификации.

** В программе сертификации Eurovent Certified Performance для теплообменников условие 4 соответствует условию C2, описанному в технических правилах сертификации.