MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Elektrisk styrede ekspansionsventiler til CO2, type AKVH 10 Teknisk brochure Teknisk brochure
Indhold Side Introduktion... 3 Funktioner... 3 Godkendelser... 3 Tekniske specifikationer...4 Nominel kapacitet og bestilling...4 Reservedele... 5 Bestilling, spoler til AKVH-ventiler...6 Kapacitet, R744...7 Dimensionering...8 Design... 11 Funktion... 12 Mål og vægt... 12 2 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010
Introduktion AKVH er elektrisk styrede ekspansionsventiler til køleanlæg, der anvender kølemidlet R744. AKVH-ventilerne styres som regel ved hjælp af en regulator fra Danfoss ADAP- KOOL -serie. AKVH-ventilerne leveres som et komponentprogram bestående af: separat ventil separat spole eller kabel reservedele i form af overdel, dyse og filter. De individuelle kapaciteter angives med et nummer, der er en del af typebetegnelsen. Dette nummer repræsenterer størrelsen på dysen på den pågældende ventil. En ventil med dyse 3 vil for eksempel blive betegnet AKVH 10-3. Dyseindsatsen kan skiftes ud. AKVH 10-ventilerne spænder over et kapacitetsområde fra 0,4 kw til 11 kw i køleanlæg og 0,8 kw til 22 kw i fryseanlæg. Funktioner Til R744-kølemiddel Ventilerne kræver ingen justeringer, da de er styret af en regulator Stort reguleringsområde Udskiftelig dyseindsats Både ekspansionsventil og magnetventil. Stort udvalg af spoler til DC og AC. Godkendelser PED (97/23/EF A3.P3) Lavspændingsdirektivet 73/23/EF med ændringer EN 60730-2-8 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 3
Tekniske specifikationer Ventiltype AKVH 10 Tolerance på spolespænding +10/-15 % Indkapsling iht. IEC 529 Maks. IP 67 Arbejdsprincip (pulsbreddemodulering) PWM Anbefalet tidsperiode 6 sekunder Kapacitet (R744) R1) 0,4 kw til 11 kw F2) 0,8 kw til 22 kw Reguleringsområde (kapacitetsområde) 10 til 100 % Tilslutning Lodning Fordampningstemperatur -60 til 60 C Omgivende temperatur -50 til 50 C Utæthed fra ventilsæde <0,02 % af k v -værdi MOPD 35 bar Filter, udskifteligt Indvendigt 100 μm Maks. driftstryk AKVH10-0 til 6 PS = 90 barg3) 1) Køling 2) Frysning 3) 90 barg under stilstand, men under normaldrift skal der være væske til indløbet af ventilen. Nominel kapacitet og bestilling R744 AKVH 10 Nominel kapacitet kw k v -værdi Tilslutninger ODF-lodning Ventiltype Køling 1) Frysning 2) m3/t Indløb udløb Industripakke, 32 ventiler hver Enkeltpakke 1 ventil hver Bestillingsnr. Bestillingsnr. AKVH 10-0 0,4 0,8 0,003 ³ ₈ ½ 068F4068 068F4078 AKVH 10-1 1,1 2,2 0,010 ³ ₈ ½ 068F4069 068F4079 AKVH 10-2 1,7 3,5 0,017 ³ ₈ ½ 068F4070 068F4080 AKVH 10-3 2,6 5,4 0,025 ³ ₈ ½ 068F4071 068F4081 AKVH 10-4 4,3 8,7 0,046 ³ ₈ ½ 068F4072 068F4082 AKVH 10-5 6,7 13,6 0,064 ³ ₈ ½ 068F4073 068F4083 AKVH 10-6 10,7 21,7 0,114 ³ ₈ ½ 068F4074 068F4084 1) Nominelle kapaciteter er baseret på: Kondenseringstemperatur tc = 0 C Underkøling tsub = 4 K Fordampningstemperatur te = -5 C Overhedning tsup = 5 K 2) Nominelle kapaciteter er baseret på: Kondenseringstemperatur tc = 0 C Underkøling tsub = 4 K Fordampningstemperatur te = -25 C Overhedning tsup = 5 K 4 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010
Reservedele AKVH 10 Dyse Dysenr. Bestillingsnr. Indhold 0 068F0722 1 068F0723 2 068F0724 3 068F0725 4 068F0726 5 068F0727 6 068F0728 1 stk. dyse 1 stk. pakning Filter: Indhold: Overdel: Indhold: Bestillingsnr. 068F0564 10 stk. filtre 10 stk. pakninger. Bestillingsnr. 068F0565 1 stk. ankersamling 1 stk. ankerrør 1 stk. pakning Pakning til overdel: Indhold: Bestillingsnr. 068F0549 25 stk. pakninger Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 5
Bestilling Spoler til AKVH-ventiler 18 bar 35 bar 3) AKVH AKVH AKVH AKVH 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-0 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 DC-spoler 220 V DC 20 W, standard 100 V DC 18 W, special 230 V DC 18 W, special 230 V DC 18 W, special med 2,5 m kabel med 4,0 m kabel med 8,0 m kabel 1) Anbefales til kommercielt køleanlæg AC-spoler 240 V AC 10 W, 50 Hz 240 V AC 10 W, 60 Hz 240 V AC 12 W, 50 Hz 230 V AC 10 W, 50 Hz 230 V AC 10 W, 60 Hz 230 V AC 10 W, 50/60 Hz 230 V AC 12 W, 50 Hz 115 V AC 10 W, 50 Hz 115 V AC 10 W, 60 Hz 110 V AC 12 W, 50 Hz 110 V AC 12 W, 60 Hz 24 V AC 10 W, 50 Hz 24 V AC 12 W, 50 Hz 24 V AC 12 W, 60 Hz Bestillingsnr. 018F6851 + + + + 018F6780 018F67811) 018F69911) 018F62881) 018F62781) 018F62791) Bestillingsnr. 018F6702 018F6177 018F6713 018F6188 018F6802 018F6701 018F6176 018F6714 018F6189 018F6732 018F6193 018F6801 018F6711 018F6186 018F6710 018F6185 018F6811 018F6813 018F6707 018F6182 018F6807 018F6815 + + + - + + + - + + + - + + - + + - + + + - + + - + + - - + + - - + + + - + + - + + - + + + - + + - + - + - + - 24 V AC 20 W, 50 Hz 018F6901 2) + + + + 24 V AC 20 W, 60 Hz 018F6902 2) + + + + 2) 20 W-spoler kan ikke sluttes til AKC 24P2 og AKC 24W2 3) Hvis den kører konsekvent ved eller nær MOPD, reduceres serviceintervallet. 6 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010
Kapacitet R744 Ventiltype Kapacitet i kw ved trykfald over ventil p bar 1) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 AKVH 10-0 0,33 0,44 0,53 0,59 0,65 0,70 0,73 0,76 0,78 AKVH 10-1 0,9 1,2 1,5 1,6 1,8 1,9 2,0 2,1 2,1 AKVH 10-2 1,4 2,0 2,3 2,6 2,8 3,1 3,2 3,3 3,4 AKVH 10-3 2,2 3,1 3,7 4,1 4,4 4,8 5,0 5,2 5,4 AKVH 10-4 3,6 4,9 5,8 6,5 7,1 7,7 8,0 8,3 8,5 AKVH 10-5 5,6 7,7 9,2 10,2 11,1 12,0 12,6 13,0 13,5 AKVH 10-6 9,0 12,3 14,6 16,3 17,6 19,1 20,0 20,8 21,5 Ventiltype Kapacitet i kw ved trykfald over ventil p bar 20 22 24 26 28 30 32 34 35 AKVH 10-0 0,80 0,81 0,82 0,84 0,85 0,85 0,86 0,87 0,87 AKVH 10-1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,4 2,4 2,4 2,4 AKVH 10-2 3,5 3,6 3,7 3,7 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 AKVH 10-3 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 5,9 6,0 6,0 6,0 AKVH 10-4 8,8 8,9 9,1 9,3 9,4 9,5 9,5 9,6 9,6 AKVH 10-5 13,8 14,1 14,4 14,6 14,8 14,9 15,0 15,0 15,0 AKVH 10-6 22,0 22,4 22,9 23,3 23,5 23,7 23,9 23,9 24,0 1) Nominelle kapaciteter er baseret på Underkøling tsub = 4 K Fordampningstemperatur te = -25 C Overhedning tsup = 5 K Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 7
Dimensionering For at få en korrekt fungerende ekspansionsventil ved forskellige belastningsforhold er det nødvendigt at tage en række punkter med i betragtning, når ventilen skal dimensioneres: Følgende punkter skal behandles i nævnte rækkefølge: 1) Fordamperkapacitet 2) Trykfald over ventilen 3) Korrektion for underkøling 4) Korrektion for fordampningstemperatur 5) Bestemmelse af ventilstørrelse 6) Korrekt dimensioneret væskeledning 1) Fordamperkapacitet Fordamperkapaciteten findes i specifikationerne fra fordamperleverandøren. 2) Trykfald over ventilen Trykfaldet over ventilen bestemmer kapaciteten direkte og skal derfor tages højde for. Trykfaldet over ventilen beregnes normalt som receivertrykket minus fordampningstrykket og diverse andre trykfald i væskeledningen, fordeleren, fordamperen osv. Det er angivet i følgende formel: p ventil = p c (p e + p 1 + p 3 + p 4 ) pventil trykfald over ventilen pc receivertryk pe fordampningstryk p1 trykfald over væskeledningen p3 trykfald over fordelersystemet p4 trykfald over fordamperen Bemærk: Trykfaldet over væskeledningen og fordelersystemet skal beregnes ud fra ventilens maksimale kapacitet, da ventilen kører med impulsbreddemodulering. Eksempel på beregning af trykfaldet over en ventil: Kølemiddel: R744 pc = Receivertryk: 40 barg (ved 6o C) Fordampningstemperatur: -5 C (p e = 29,4 barg) p 1 = 0,2 bar p 3 = 0,8 bar p 4 = 0,1 bar Dette giver følgende ligning: pventil = p c (p e + p 1 + p 3 + p 4 ) = 40 (29,4 + 0,2 + 0,8 + 0,1) = 9,5 bar Den fundne værdi for trykfald over ventilen bruges senere i afsnittet Bestemmelse af ventilstørrelse. 8 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010
Dimensionering (fortsat) 3) Korrektion for underkøling Den anvendte fordamperkapacitet kan korrigeres, hvis underkølingen afviger fra 4 K. Brug den faktiske korrektionsfaktor, der er angivet i tabellen. Gang fordamperkapaciteten med korrektionsfaktoren for at opnå den korrigerede kapacitet. Korrektionsfaktorer for underkøling t sub Korrektionsfaktor 4 K 10 K 15 K 20 K 25 K 30 K 35 K 40 K 45 K 50 K R744 1,00 0,91 0,86 0,81 0,77 0,73 0,69 0,66 0,63 0,60 Korrigeret kapacitet = fordamperkapacitet x korrektionsfaktor. Den korrigerede kapacitet bruges i afsnittet Bestemmelse af ventilstørrelse. Korrektionsfaktor ifølge tabellen = 0,91 Korrigeret kapacitet = 5 0,91 = 4,55 kw. Eksempel på korrektion: Kølemiddel: R744 Fordamperkapacitet Q e : 5 kw Underkøling: 10 K Bemærk: For lille underkøling kan medføre flashgas. 4) Korrektion for overgangstilstande og fordampningstemperatur (t e ) For at opnå en korrekt dimensioneret ventil er det vigtigt, at der tages højde for anvendelsen. Afhængig af anvendelsen skal ventilen have en overkapacitet, der gør den i stand til at håndtere den ekstra køling, som er nødvendig i bestemte perioder, f.eks. under afrimningsgenindvinding. Ventilens åbningsgrad skal derfor være mellem 50 % og 75 % ved regulering. Dette sikrer, at ventilen har et tilstrækkeligt stort reguleringsområde, så den kan håndtere ændrede belastninger ved eller nær det normale arbejdspunkt. Kapacitetsændringen som følge af afvigelsen i kølemidlets massefylde er inkluderet i denne korrektionsfaktor. Korrektionsfaktor for overgangstilstande og fordampningstemperatur (t e ) Fordampningstemperatur t e C 10 til -50 AKVH 10 1,6 5) Bestemmelse af ventilstørrelse Når den ventilstørrelse, der opfylder den påkrævede kapacitet, skal vælges, er det vigtigt at bemærke, at kapacitetsangivelserne er ventilens nominelle kapacitet, dvs. når ventilen er 100 % åben. Dette afsnit indeholder oplysninger om, hvordan ventilens størrelse bestemmes. Der er tre faktorer, som har indflydelse på valget af ventil: - trykfaldet over ventilen - den korrigerede fordamper (korrektion for underkøling) - den korrigerede kapacitet for fordampningstemperatur De tre faktorer er beskrevet tidligere i dette afsnit om dimensionering. Når disse tre faktorer er fastlagt, kan ventilen vælges: - Først ganger du den korrigerede kapacitet med en værdi, der er angivet i tabellen. - Brug den nye værdi i kapacitetstabellen sammen med trykfaldsværdien. - Vælg derefter ventilstørrelsen. Eksempel på valg af ventil Brug som udgangspunkt de to tidligere nævnte eksempler, hvor følgende to værdier er opnået: p ventil = 9,5 bar Q e korrigeret = 4,55 kw Ventilen skal bruges i et kølerum. 1,6 er korrektionsfaktoren for fordampningstemperaturen. Den dimensionerede kapacitet er: 1,6 x 4,55 kw = 7,28 kw. Vælg derefter en ventilstørrelse i én af kapacitetstabellerne. Med de givne værdier p ventil = 9,5 bar og en kapacitet på 7,28 kw vælges ventilstørrelsen for AKVH 10-5. Denne ventil har en kapacitet på ca. 10,2 kw Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 9
Dimensionering (fortsat) 6) Korrekt dimensioneret væskeledning For at opnå en korrekt væskeforsyning til AKVH-ventilen skal væskeledningen til den enkelte AKVH-ventil være korrekt dimensioneret. Væskestrømshastigheden må ikke være over 1 m/sek. Dette skal overholdes af hensyn til trykfaldet i væskeledningen (manglende underkøling) og pulsationerne i væskeledningen. Dimensionering af væskeledningen skal baseres på ventilens kapacitet ved det trykfald, som den arbejder ved (jf. kapacitetstabellen), og ikke af fordamperens kapacitet. R 744 10 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010
Design 1. Indløb 2. Udløb 3. Dyse 4. Filter 5. Ventilsæde 6. Anker 7. Kobberpakning 8. Spole 9. DIN-stik 12. O-ring AKVH 10 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 11
Funktion Ventilens kapacitet reguleres ved hjælp af pulsbreddemodulering. Inden for en periode på seks sekunder sendes der et spændingssignal fra regulatoren til ventilspolen og tilbage igen. Dette får ventilen til at åbne og lukke for kølemiddelstrømmen. Forholdet mellem denne åbne- og lukketid angiver den faktiske kapacitet. Hvis der er et intenst kølebehov, forbliver ventilen åben i næsten alle seks sekunder i perioden. Hvis den påkrævede kølemængde er begrænset, er ventilen kun åben under en brøkdel af perioden. Den påkrævede mængde køling bestemmes af regulatoren. Når der ikke er behov for køling, forbliver ventilen lukket og fungerer dermed som en magnetventil. Mål og vægt Indløb Udløb AKVH 10-lodning Ventiltype AKVH 10-n Tilslutning type Lodning n A B C Indløb Udløb Vægt uden spole mm mm mm kg 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 75 67 154 ³ ₈ ½ 0,38 12 DKRCC.PD.VA1.D1.01 / 520H4230 Danfoss A/S (AC-AKC / frz) 03-2010