In commerciële toepassingen is een van de belangrijkste taken bij het optimaal laten functioneren van componenten het bepalen wat een oorzaak is en wat een symptoom als er mechanische problemen optreden. Het verschil tussen weten en niet weten kan duizenden euro’s aan diagnose opleveren.
In het bijzonder lijkt korte cyclus een van die koelings- en HVAC-termen te zijn die troebeler worden naarmate je dieper in het water zit. In deze blogpost wordt uitgelegd wat short cycling is, waarom het schadelijk is voor uw systeem en uit welke problemen het voortkomt.
Voreerst: wat is short cycling?
Short cycling treedt op in uw compressor wanneer een mechanisch defect ervoor zorgt dat de draaitijden voortijdig worden beëindigd en omdat het setpoint niet is bereikt, start de compressor kort daarna weer op, waardoor meer compressor ‘AAN’ tijd nodig is om te compenseren. Kort cyclisch draaien is een symptoom van een potentieel breed scala aan oorzaken. Denk aan korte aan- en uitschakelingen van 2-5 minuten die dagen, weken en maanden kunnen duren voordat de toestand wordt opgemerkt.
Omdat korte cycli meestal een teken van een groter probleem zijn, is het belangrijk dat een technicus de hoofdoorzaak kan opsporen in plaats van alleen maar onderdelen te vervangen of componenten te repareren. Dit zijn lapmiddelen en hoewel ze de levensduur van het koelsysteem verlengen, kunnen ze het systeem volledig laten uitvallen.
“Als een compressor is uitgevallen, moet een technicus de hoofdoorzaak vinden en deze verhelpen voordat de vervangende compressor het ook begeeft. Dit is niet altijd een gemakkelijke taak, maar het is een belangrijk onderdeel van de service die aan een klant wordt verleend. De vervangende compressor laten uitvallen als gevolg van een onopgelost systeemprobleem is niet goed voor de monteur, zijn bedrijf of de klant.1”
“Als een compressor voortijdig uitvalt (<15 jaar oud), ga dan eerst na waarom de eenheid in de eerste plaats is overleden. Vervang niet zomaar de compressor, schakel een veiligheid uit en/of breng een pleister aan alleen maar om hem weer aan de praat te krijgen. De kans is groot dat de storing zich opnieuw voordoet, misschien met ergere gevolgen, en zeker met verspilde kosten.2”
Naast de reparatiekosten verbruikt een kortlopende compressor veel meer energie en bereikt de gecontroleerde ruimte zelden het instelpunt. In deze toestand kan 20-50% meer energie worden verbruikt, een verborgen kost die zelden aan het probleem wordt gekoppeld.
Nu we weten wat kortsluiting is en waarom het belangrijk is om een grondige diagnose te stellen, volgen hier de meest voorkomende oorzaken (let op!):
Onvoldoende koelmiddel/oliemengsel: Telkens als een compressor draait, wordt een kleine hoeveelheid olie, die de compressor gesmeerd moet houden, met het koudemiddel door het systeem gemengd. “Als de compressor te snel wordt uit- en aangezet, ontstaat er een onbalans. Telkens als de compressor start, wordt er olie weggepompt, maar zonder voldoende draaitijd blijft de olie in het systeem achter en keert niet terug om de compressor te smeren. Deze onbalans zal leiden tot een tekort aan olie in de compressor en lageruitval1.”
Vuile condensor/automatische hogedruk reset: Zolang de compressor op de een of andere manier functioneert, heeft het zelden prioriteit om proactief te zijn in de prestaties of het onderhoud van het systeem. Een vervuilde condensor kan het vermogen van uw systeem om warmte af te voeren voor het regelen van de temperaturen en drukken die nodig zijn voor koeling ernstig beperken, wat kan leiden tot het uitschakelen van de compressor bij hoge hoofddruk. Als de condensor een automatische hoge druk reset heeft kan dit resulteren in korte run cycli.
Hoge condensor afvoerdruk als gevolg van lucht recirculatie: Als de condensor zich in een afgesloten ruimte bevindt waar de lucht die wordt gebruikt om de condensor te koelen, wordt gerecirculeerd, zullen de temperatuur en de druk stijgen, wat een hoge drukreset en korte cycli veroorzaakt. Dit wordt meestal waargenomen wanneer een condensor zich in een kelder of op een zolder bevindt en de warmte van de condensor de lucht verwarmt en bij het recirculeren de condensor oververhit raakt, waardoor een hoge drukstoring en een reset worden veroorzaakt.
Druk- of temperatuurregelverschil is te klein: Als het lage drukverschil van de drukregelaar te klein is ingesteld, kan dit kortsluiting in de compressor veroorzaken. Dit kan worden waargenomen tijdens normale koeling wanneer de lagedrukinstelling wordt bereikt en de compressor afslaat totdat de druk in de verdamper boven de hoge kant van de lagedrukinstelling komt. Dit resulteert in langere tijden om het instelpunt te bereiken en een hoger energieverbruik.
Tekort aan vertraging van de werking: Hoewel het zeker belangrijk is om een minimale en maximale looptijd te hebben voor een goede werking van het systeem, is het even belangrijk om een minimale UIT-tijd te hebben in de vorm van een werkingstijdvertraging. Dit is waarschijnlijk de meest voorkomende oorzaak van een korte cyclus. Met een effectieve tijdvertraging kunt u mogelijk voorkomen dat andere oorzaken uw systeem binnendringen. Een goede tijdvertraging kan bijvoorbeeld voorkomen dat het systeem gaat draaien doordat er direct na de werking nog afgevoerde lucht in het systeem circuleert. Een andere mogelijkheid is dat de drukregelaar zichzelf op natuurlijke wijze reset terwijl er niet om koeling wordt gevraagd, in plaats van dat er een nieuwe cyclus wordt gestart op basis van hoge druk die wordt veroorzaakt door gecompromitteerde condensors.
Er zijn nog een paar andere oorzaken: lekkende compressorklep, geen regeling van de belastingscapaciteit, lage luchtstroom, te veel koelmiddel, te hoge afvoerdruk.
Hoewel dat niet het geval hoeft te zijn, kan een vroegtijdige ontdekking van een kortsluiting in uw compressor net zo moeilijk zijn als het achterhalen van de hoofdoorzaak. Waarom?
- In veel bedrijven staan de compressoren op het dak en hebben we niet de mogelijkheid om langs onze compressoren te lopen en het geluid van kortsluitcycli te horen.
- Voor degenen van wie de compressoren zich op een pad aan de zijkant van het gebouw bevinden, zijn onze oren niet getraind om dergelijke dingen te herkennen.
- Zoals afgebeeld met een site in figuur 1, hebben veel koelsystemen redundante compressoren voor een gekoelde of bevroren ruimte die de problemen van een compressor kortcyclen maskeren omdat de ruimte in staat is om de ingestelde temperatuur te handhaven.
Nu met de komst van IoT (Internet of Things), is het identificeren van uw compressor kortcyclen mogelijk door middel van real-time monitoring, controle en gegevensanalyse. En gezien de kosten van bespaarde energie en potentieel product of inventaris verlies, deze oplossingen zijn zeer kosteneffectief en een must have.
We hopen dat deze blog post was informatief in het helpen van u het oplossen van een veelvoorkomend probleem in sub-optimaal presterende commerciële koelsystemen. Vergeet niet dat het niet genoeg is om een technicus een defect onderdeel te laten vervangen – de hoofdoorzaak van een korte cyclus moet worden bepaald en aangepakt om toekomstige en mogelijk ernstiger problemen te voorkomen.