42
April 2017 DEUTSCHE NORM Preisgruppe 17 DIN Deutsches Institut für Normung e. V. · Jede Art der Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin, gestattet. ICS 23.140; 27.200 !%QÑY" 2469654 www.din.de DIN EN 13771-1 Kältemittel-Verdichter und Verflüssigungssätze für die Kälteanwendung – Leistungsprüfung und Prüfverfahren – Teil 1: Kältemittel-Verdichter; Deutsche Fassung EN 13771-1:2016 Compressors and condensing units for refrigeration – Performance testing and test methods – Part 1: Refrigerant compressors; English version EN 13771-1:2016 Compresseurs pour fluides frigorigènes et unités de condensation pour la réfrigération – Essais de performances et méthodes d’essai – Partie 1: Compresseurs pour fluides frigogènes; Version allemande EN 13771-1:2016 © Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Ersatz für DIN EN 13771-1:2003-08 www.beuth.de Gesamtumfang 42 Seiten D DIN-Normenausschuss Kältetechnik (FNKä)

DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

April2017DEUTSCHENORM

Preisgruppe17DINDeutschesInstitutfürNormunge.V.·JedeArtderVervielfältigung,auchauszugsweise,nurmitGenehmigungdesDINDeutschesInstitutfürNormunge.V.,Berlin,gestattet.

ICS23.140;27.200

!%QÑY"2469654

www.din.de

DINEN13771-1

Kältemittel-VerdichterundVerflüssigungssätzefürdieKälteanwendung–LeistungsprüfungundPrüfverfahren–Teil1:Kältemittel-Verdichter;DeutscheFassungEN13771-1:2016Compressorsandcondensingunitsforrefrigeration–Performancetestingandtestmethods–Part1:Refrigerantcompressors;EnglishversionEN13771-1:2016Compresseurspourfluidesfrigorigènesetunitésdecondensationpourlaréfrigération–Essaisdeperformancesetméthodesd’essai–Partie1:Compresseurspourfluidesfrigogènes;VersionallemandeEN13771-1:2016

©

AlleinverkaufderNormendurchBeuthVerlagGmbH,10772Berlin

ErsatzfürDINEN13771-1:2003-08

www.beuth.de

Gesamtumfang42Seiten

D

DIN-NormenausschussKältetechnik(FNKä)

Page 2: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

DIN EN 13771-1:2017-04

2

Nationales Vorwort

Dieses Dokument (EN 13771-1:2016) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 113 „Wärmepumpen und Luftkonditionierungsgeräte“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom AENOR (Spanien) gehalten wird.

Für die deutsche Mitarbeit ist der Arbeitsausschuss NA 044-00-14 AA „Kältemittel-Verdichter" im DIN-Normenausschuss Kältetechnik (FNKä) verantwortlich.

Änderungen

Gegenüber DIN EN 13771-1:2003-08 wurden folgende Änderungen vorgenommen:

a) Ergänzung des neuen Abschnitts 4 „Messunsicherheit und Prüfbedingungen“;

b) Löschung der Liste der Messeinrichtungen;

c) Ergänzung der zweistufigen Verdichter und Verdichter mit Zwischendruckanschluss;

d) Ergänzung der transkritischen Anwendung;

e) Ergänzung der Prüfanforderungen für frequenzgeregelte Verdichter;

f) Ergänzung der zyklischen Leistungsregelung;

g) Ergänzung der Teillastbedingungen nach Mandat M/488.

Frühere Ausgaben

DIN 8977: 1973-01

DIN EN 13771-1: 2003-08

Page 3: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EUROPÄISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE

EN 13771-1 November 2016

ICS 23.140; 27.200 Ersatz für EN 13771-1:2003Deutsche Fassung Kältemittel-Verdichter und Verflüssigungssätze für die Kälteanwendung - Leistungsprüfung und Prüfverfahren - Teil 1: Kältemittel-Verdichter Compressors and condensing units for refrigeration - Performance testing and test methods - Part 1: Refrigerant compressors Compresseurs pour fluides frigorigènes et unités de condensation pour la réfrigération - Essais de performances et méthodes d'essai - Partie 1: Compresseurs pour fluides frigogènes

Diese Europäische Norm wurde vom CEN am 13. August 2016 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhältlich. Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.

E U R O P Ä I S C H E S K O M I T E E F Ü R N O R M U N G EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION C O M I T É E U R O P É E N D E N O R M A L I S A T I O N CEN-CENELEC Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brüssel

© 2016 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. EN 13771-1:2016 D

Page 4: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

2

Inhalt

Seite

Europäisches Vorwort ....................................................................................................................................................... 4

1 Anwendungsbereich ............................................................................................................................................ 5

2 Normative Verweisungen .................................................................................................................................. 5

3 Begriffe und Symbole .......................................................................................................................................... 5 3.1 Begriffe .................................................................................................................................................................... 5 3.2 Symbole ................................................................................................................................................................... 7 3.3 Kältemittelkreislauf — Bezugspunkte .......................................................................................................... 9

4 Messunsicherheit und Prüfbedingungen ................................................................................................... 10 4.1 Unsicherheit der Leistungsdaten .................................................................................................................. 10 4.2 Messunsicherheit ............................................................................................................................................... 11 4.3 Prüfbedingungen ................................................................................................................................................ 11

5 Allgemeine Anforderungen ............................................................................................................................. 13 5.1 Berechnungsverfahren ..................................................................................................................................... 13 5.1.1 Kurzbeschreibung .............................................................................................................................................. 13 5.1.2 Spezifische Enthalpie ........................................................................................................................................ 13 5.1.3 Kältemittel-Massenstrom ................................................................................................................................ 13 5.1.4 Leistungsaufnahme ........................................................................................................................................... 13 5.1.5 Grundlegende Gleichungen ............................................................................................................................. 13 5.2 Anforderungen für die Auswahl der Prüfverfahren ............................................................................... 15 5.2.1 Allgemeines .......................................................................................................................................................... 15 5.2.2 Gleichzeitige zweite Prüfung .......................................................................................................................... 15 5.3 Prüfdauer .............................................................................................................................................................. 15 5.3.1 Allgemeines .......................................................................................................................................................... 15 5.3.2 Beharrungszustand ........................................................................................................................................... 15 5.3.3 Aufzeichnung der gemessenen Daten .......................................................................................................... 16 5.4 Druck- und Temperaturmessstellen ............................................................................................................ 16 5.5 Ölumlauf ................................................................................................................................................................ 16 5.6 Fraktionierung .................................................................................................................................................... 16 5.7 Kalibrierung von Kalorimetern für Prüfverfahren A, B und C............................................................. 17 5.7.1 Wärmeverlust ...................................................................................................................................................... 17 5.7.2 Bezugstemperatur ............................................................................................................................................. 17 5.7.3 Kalibrierablauf .................................................................................................................................................... 17 5.8 Quelle der Kältemitteldaten ........................................................................................................................... 17

6 Prüfverfahren ...................................................................................................................................................... 18 6.1 Allgemeines .......................................................................................................................................................... 18 6.2 Liste der Prüfverfahren .................................................................................................................................... 18 6.2.1 Kalorimeter-Verfahren .................................................................................................................................... 18 6.2.2 Durchfluss-Messverfahren .............................................................................................................................. 18 6.3 Verfahren A: Wärmeträgermedium-Kalorimeter auf der Saugseite ................................................. 18 6.3.1 Beschreibung ....................................................................................................................................................... 18 6.3.2 Kalibrierung ......................................................................................................................................................... 21 6.3.3 Prüfverfahren ...................................................................................................................................................... 21 6.3.4 Anforderungen .................................................................................................................................................... 21 6.3.5 Zusätzliche Informationen .............................................................................................................................. 21 6.4 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms ............................................................................................ 21

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 5: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

3

6.5 Verfahren B: Trockenes Kältemittel-Kalorimeter auf der Saugseite ............................................... 21 6.5.1 Beschreibung ...................................................................................................................................................... 21 6.5.2 Kalibrierung ........................................................................................................................................................ 26 6.5.3 Prüfverfahren ..................................................................................................................................................... 26 6.5.4 Anforderungen ................................................................................................................................................... 26 6.5.5 Zusätzliche Informationen ............................................................................................................................. 26 6.5.6 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms ............................................................................................ 26 6.6 Verfahren C: Wassergekühlter Verflüssiger/Gaskühler auf der Druckseite ................................. 27 6.6.1 Beschreibung ...................................................................................................................................................... 27 6.6.2 Kalibrierung ........................................................................................................................................................ 29 6.6.3 Prüfverfahren ..................................................................................................................................................... 29 6.6.4 Anforderungen ................................................................................................................................................... 29 6.6.5 Zusätzliche Informationen ............................................................................................................................. 29 6.6.6 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms ............................................................................................ 29 6.7 Verfahren D: Kältemittelgas-Durchflussmessgerät ............................................................................... 29 6.7.1 Beschreibung ...................................................................................................................................................... 29 6.7.2 Anforderungen ................................................................................................................................................... 32 6.7.3 Zusätzliche Informationen ............................................................................................................................. 32 6.7.4 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms ............................................................................................ 32 6.8 Verfahren E: Kältemittel-Durchflussmessgerät in der Flüssigkeitsleitung .................................... 32 6.8.1 Allgemeines ......................................................................................................................................................... 32 6.8.2 Beschreibung ...................................................................................................................................................... 32 6.8.3 Prüfverfahren ..................................................................................................................................................... 33 6.8.4 Anforderungen ................................................................................................................................................... 33 6.8.5 Zusätzliche Informationen ............................................................................................................................. 33 6.8.6 Bestimmung des Kältemittel- und Öl-Massenstroms ............................................................................ 34

7 Bestimmung der Leistungsaufnahme des Verdichters ......................................................................... 34 7.1 Messung ................................................................................................................................................................ 34 7.1.1 Allgemeines ......................................................................................................................................................... 34 7.1.2 Messung extern angetriebener Verdichter ............................................................................................... 34 7.1.3 Messung von Motorverdichtern ................................................................................................................... 34 7.2 Berechnung ......................................................................................................................................................... 35

8 Prüfbericht .......................................................................................................................................................... 35 8.1 Allgemeines ......................................................................................................................................................... 35 8.2 Grundlegende Angaben ................................................................................................................................... 35 8.3 Zusätzliche Angaben ......................................................................................................................................... 35 8.4 Prüfergebnisse ................................................................................................................................................... 36

Anhang A (normativ) Umrechnung der gemessenen Leistungsdaten auf die spezifizierten Prüfbedingungen für Verdichter mit Zwischendruckanschluss ........................................................ 37

Literaturhinweise ............................................................................................................................................................ 40

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 6: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

4

Europäisches Vorwort

Dieses Dokument (EN 13771-1:2016) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 113 „Wärmepumpen und Luftkonditionierungsgeräte“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom AENOR gehalten wird.

Diese Europäische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Veröffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Mai 2017, und etwaige entgegenstehende nationale Normen müssen bis Mai 2017 zurückgezogen werden.

Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berühren können. CEN [und/oder CENELEC] sind nicht dafür verantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen Patentrechte zu identifizieren.

Dieses Dokument ersetzt EN 13771-1:2003.

Die wesentlichen Änderungen gegenüber der vorherigen Fassung sind nachstehend aufgeführt:

a) Ergänzung des neuen Abschnitts 4 „Messunsicherheit und Prüfbedingungen“;

b) Löschung der Liste der Messeinrichtungen;

c) Ergänzung der zweistufigen Verdichter und Verdichter mit Zwischendruckanschluss;

d) Ergänzung der transkritischen Anwendung;

e) Ergänzung der Prüfanforderungen für frequenzgeregelte Verdichter;

f) Ergänzung der zyklischen Leistungsregelung;

g) Ergänzung der Teillastbedingungen nach Mandat M/488.

Dieses Dokument wurde unter einem Mandat erarbeitet, das die Europäische Kommission und die Europäische Freihandelszone dem CEN erteilt haben.

Entsprechend der CEN-CENELEC-Geschäftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Länder gehalten, diese Europäische Norm zu übernehmen: Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Türkei, Ungarn, Vereinigtes Königreich und Zypern.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 7: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

5

1 Anwendungsbereich

Diese Europäische Norm legt Methoden zur Leistungsprüfung für Kältemittel-Verdichter fest. Diese Verfahren ermöglichen ausreichend genaue Ergebnisse zur Bestimmung von Kälteleistung, Leistungsaufnahme, Kältemittelmassenstrom, Gütegrad und Leistungszahl.

Diese Europäische Norm gilt nur für Leistungsprüfungen, bei denen die Einrichtung für eine Prüfung vorhanden ist.

2 Normative Verweisungen

Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind für die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschließlich aller Änderungen).

EN 378-2, Kälteanlagen und Wärmepumpen — Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen — Teil 2: Konstruktion, Herstellung, Prüfung, Kennzeichnung und Dokumentation

3 Begriffe und Symbole

Für die Anwendung dieser Europäischen Norm gelten die folgenden Begriffe.

3.1 Begriffe

3.1.1 Kälteleistung Q Produkt des Kältemittel-Massenstromes am Eintrittskanal des Verdichters und der Differenz zwischen der spezifischen Enthalpie des Kältemittels am Verdichtereintrittskanal und der spezifischen Enthalpie der Flüssigkeit, die in die Expansionseinrichtung des Verdampfers eintritt

3.1.2 Unterkühlung Differenz zwischen der Siedepunkttemperatur des Kältemittels entsprechend dem Druck am Verdichteraustritt und der Temperatur des flüssigen Kältemittels unter dem Siedepunkt

3.1.3 Sauggas-Überhitzung Differenz zwischen der Taupunkttemperatur des Kältemittels entsprechend dem Druck am Verdichtereintritt und der Sauggas-Temperatur des Kältemittels am Verdichtereintritt

3.1.4 Leistungsaufnahme P Antriebsleistungsbedarf für den Verdichter

Anmerkung 1 zum Begriff: Die Bestimmung der Leistungsaufnahme ist in Abschnitt 7 spezifiziert.

3.1.5 Kälteleistungszahl COPR Verhältnis von Kälteleistung zu Leistungsaufnahme

Anmerkung 1 zum Begriff: Beide obenstehenden Angaben gelten bei den spezifizierten Prüfbedingungen.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 8: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

6

3.1.6 unterkritischer Betrieb Betriebsbedingungen mit Druckpegel am Austritt unter dem kritischen Druck

3.1.7 transkritischer Betrieb Betriebsbedingungen mit Druckpegel am Austritt über dem kritischen Druck

3.1.8 Teillastbetrieb bei Verdichtern mit Mechanismus zur Leistungsregelung wird Teillast als Betrieb mit aktiver Leistungsregelung bei verminderter Leistung verstanden

Anmerkung 1 zum Begriff: Das An-/Ausschalten der Versorgungsspannung des Verdichtermotors gilt nicht als Leistungsregelung.

3.1.9 Flüssigkeit Kältemittelflüssigkeit, -gas oder -dampf, einschließlich des Erscheinungszustandes nahe am und über dem kritischen Druck

3.1.10 Verdampfungstemperatur Tautemperatur entsprechend dem Saugdruck des Verdichters

3.1.11 Verflüssigungstemperatur Tautemperatur entsprechend dem Austrittsdruck des Verdichters

3.1.12 Kältemittelmassenstrom (m) Massenstrom des Kältemittels am Verdichteranschluss

3.1.13 Liefergrad (ηv) Verhältnis des tatsächlichen Volumenstromes unter den Bedingungen am Verdichtereintritt entsprechend den in 4.3 festgelegten Anforderungen zum Fördervolumen des Verdichters

Anmerkung 1 zum Begriff: Anschlüsse siehe Tabelle 2, Indizes 1, 2 und 7.

3.1.14 Gütegrad (ηi) Verhältnis der gesamten isentropen Kompressionsleistung zur Leistungsaufnahme

Anmerkung 1 zum Begriff: Die gesamte isentrope Kompressionsleistung ist die Summe aus dem jeweiligen Produkt des Massenstromes mal der isentropen Enthalpieänderung bei der entsprechenden Kompressionsstufe.

3.1.15 Ölumlauf (xoil) Verhältnis des gemessenen Ölmassenstromes zum Massenstrom des umlaufenden Öl-Kältemittelgemisches am Verdichtereintritt

Anmerkung 1 zum Begriff: Der Ölumlauf darf sich an anderen Verdichteranschlüssen unterscheiden.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 9: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

7

3.2 Symbole

Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die festgelegten Symbole in Tabelle 1.

Tabelle 1 — Symbole

Symbol Bezeichnung SI- Einheit

A Wärmeübertragerfläche m2

c spezifische Wärmekapazität einer Heiz- und Kühlflüssigkeit J/(kg·K)

f Elektrische Frequenz Hz

F Wärmeverlustkoeffizient W/K

Fm Massenstromverhältnis -

h Spezifische Enthalpie J/kg

hi1-2 Spezifische Enthalpie von Kältemittelgas am Verdichteraustritt (2), das zur Berechnung des Gütegrads die gleiche Entropie hat wie das Kältemittelgas am Verdichtereintritt (1) (spezifizierte Prüfbedingungen)

J/kg

hi7-2 Spezifische Enthalpie von Kältemittelgas am Verdichteraustritt (2), das zur Berechnung des Gütegrads die gleiche Entropie hat wie das Kältemittelgas am Zwischendruckanschluss (7) des Verdichters (spezifizierte Prüfbedingungen)

J/kg

n Verdichterdrehzahl s-1

P Leistungsaufnahme W

p Absoluter Druck Pa

ma Bei der Prüfung ermittelter Kältemittel-Massenstrom kg/s

m Kältemittel-Massenstrom bei den spezifizierten Prüfbedingungen kg/s

mf Massenstrom einer Heiz- oder Kühlflüssigkeit kg/s

moil Öl-Massenstrom kg/s

mx Massenstrom des umlaufenden Öl-Kältemittel-Gemisches kg/s

V Kältemittel-Volumenstrom m3/s

Vx Volumenstrom des umlaufenden Öl-Kältemittel-Gemisches m3/s

T Absolute Temperatur K

∆Teco Differenz zwischen Flüssigkeitsaustritt des Economisers und der Siedetemperatur entsprechend dem Zwischendruck

K

t Temperatur °C

tcal Mittlere Oberflächentemperatur des Kalorimeters °C

tb Siedepunkttemperatur des Kältemittels °C

tbs Siedepunkttemperatur des Sekundärfluids °C

tx Bezugstemperatur °C

ts1 Eintrittstemperatur der Heiz- oder Kühlflüssigkeit °C

ts2 Austrittstemperatur der Heiz- oder Kühlflüssigkeit °C

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 10: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

8

Symbol Bezeichnung SI- Einheit

u Wärmedurchgangszahl W/(m2·K) U Elektrische Spannung V

Vsw Theoretisches Fördervolumen des Verdichters bei festgelegter Geschwindigkeit

m3/s

xoil Ölumlauf im Kältemittelkreislauf, angegeben als Ölmasse je Masse des Gemisches

kg/kg

COPR Kälteleistungszahl —

ηi Gütegrad —

ηv Liefergrad —

v Spezifisches Volumen m3/kg

ρa Dichte des Kältemittels entsprechend Druck und Temperatur, bei der die Durchflussmenge gemessen wurde

kg/m3

Qι Wärmebelastung in das Kalorimeter W

Qn elektrische Leistungsaufnahme der Heizung W

Q Kälteleistung des Verdichters bei den spezifizierten Prüfbedingungen W

Table 2 — Indizes

Index Bezeichnung

a Tatsächlich

amb Umgebung

1 Kältemittel am Verdichtereintritt

2 Kältemittel am Verdichteraustritt

3 Kältemittel am Eintritt des Verflüssigers/Gaskühlers

4 Kältemittel am Austritt des Verflüssigers/Gaskühlers

5 Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6 Kältemittel am Austritt des Verdampfers

7 Kältemittel am Zwischendruckanschluss (Verbindung zum Verdichter)

8 Kältemittel am Eintritt des Durchflussmessgeräts

9 Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung C7

10 Flüssigkeitsaustritt des Kältemittel am Economiser HX

f2 Flüssiges Kältemittel am Siedepunkt entsprechend dem Druck am Verdichteraustritt bei den spezifizierten Prüfbedingungen bei unterkritischer Anwendung oder flüssiges Kältemittel unter Verdichteraustrittsdruck und Temperatur des Gaskühleraustritts bei den spezifizierten Prüfbedingungen

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 11: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

9

Index Bezeichnung

f7 Flüssiges Kältemittel am Siedepunkt entsprechend dem Druck am Zwischendruckanschluss bei unterkritischer Anwendung nach den spezifizierten Prüfbedingungen

f10 Flüssiges Kältemittel am Siedepunkt entsprechend dem Druck am Zwischendruckanschluss plus Temperaturdifferenz des Economiser HX

b Siede

d Tau

i Isentrop

cal Kalorimeteroberfläche

crit Kritischer Punkt des Kältemittels

f Flüssigkeit

oil Öl

s Sekundärfluid

x Öl-Kältemittel-Gemisch

3.3 Kältemittelkreislauf — Bezugspunkte

Bild 1 zeigt die Bezugspunkte im Kältemittelkreislauf.

Diese allgemeine Darstellung veranschaulicht die Bedingungen in typischen einstufigen Systemen, die nicht alle für die Verdichterleistung maßgeblich sind (z. B. die angegebenen Druckabfälle), aber für die entsprechende Berechnung wichtig. Druck-Enthalpie-Diagramme (p, h-Diagramme) mit Bezug zu den spezifischen Prüfverfahren zeigen nicht die unterschiedlichen Druckabfälle, um die Diagramme so übersichtlich wie möglich zu gestalten.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 12: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

10

a) Kreislaufdiagramm b) Druck-Enthalpie-Diagramm Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

3 Kältemittelgas am Eintritt des Verflüssigers/Gaskühlers

4 Kältemittel am Austritt des Verflüssigers oder Gaskühlers

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6 Kältemittelgas am Austritt des Kalorimeters

A Verdichter

B Verflüssiger

C Expansionseinrichtung

D Verdampfer

Bild 1 — Kältemittelkreislauf

4 Messunsicherheit und Prüfbedingungen

4.1 Unsicherheit der Leistungsdaten

Die Messgeräte müssen so ausgewählt und kalibriert sein, dass sich das Endergebnis innerhalb des folgenden Maximalbereichs der Messunsicherheiten für den gemessenen Wert befindet:

Kälteleistung: ±2,5 %;

elektrische Leistungsaufnahme: ±1 % und

mechanische Leistungsaufnahme: ±2,5 %.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 13: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

11

4.2 Messunsicherheit

Es ist davon auszugehen, dass die Unsicherheitswerte ein 95 %iges Vertrauensintervall abdecken, d. h. ± der 2fachen Standardabweichung. Wenn nicht etwas anderes in den jeweiligen Abschnitten vorgegeben ist, müssen die Messungen innerhalb des folgenden Maximalbereichs der Messunsicherheiten für den gemessenen Wert ausgeführt werden:

Absoluter Druck: ±1 %;

Elektrisch:

• Strom ±1 %;

• Frequenz: ±1 %;

• Leistung ±1 %;

• Spannung ±1 %;

Kältemittel-Durchfluss: ±1 %;

Drehzahl: ±0,07 %;

Masse: ±0,2 %;

Temperaturen:

• Temperatur für Differenzen: ±0,05 K;

• Temperaturdifferenzen: ±1 %;

• Andere Temperaturen: ±0,3 K;

Zeit: ±0,1 %;

Drehmoment: ±1 %.

Wasser-Durchfluss: ±1 %.

Das Einhalten der aufgeführten Grenzwerte bedeutet nicht, dass automatisch die Anforderungen von 4.1 erfüllt werden.

4.3 Prüfbedingungen

Die spezifizierten Prüfbedingungen, bei denen die Prüfung durchzuführen ist, und deren zulässige Abweichungen sind in Tabelle 3 angegeben.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 14: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

12

Tabelle 3 — Spezifizierte Prüfbedingungen und zulässige Abweichungen

Spezifizierte Prüfbedingungen Zulässige Abweichungen

während der gesamten Prüfdauer

Absoluter Drucka, Verdichtereintritt, p1 ±1,0 %

Absoluter Drucka, Verdichteraustritt, p2 ±1,0 %

Absoluter Drucka, Zwischendruckanschluss, p7 ±1,0 %

Kältemitteltemperatur am Verdichtereintritt, t1 ±3,0 K

Kältemitteltemperatur am Zwischendruckanschluss, t7 ±3,0 K

Verdichter-Nenndrehzahl, n ±1,0 %

Elektrische Nennspannung, U ±1,5 %

Elektrische Nennfrequenz, f ±1,0 %

Umgebungstemperatur, tamb ±3,0 K

a Dynamische Messabweichungen aufgrund Pulsation werden nicht berücksichtigt

Die Werte für die relevanten spezifizierten Prüfbedingungen müssen aufgezeichnet werden.

Für die Berechnung der Kälteleistung können weitere Werte erforderlich sein:

Austrittstemperatur des Gaskühlers bei transkritischem Betrieb;

Temperaturdifferenz am Unterkühler bzw. Nachkühler der Flüssigkeit im zweistufigen Betrieb (Entspanner ohne Temperaturdifferenz). Der Wert des Drucks p7 muss nach Anhang A angepasst werden, damit die erforderliche Temperaturdifferenz erreicht ist.

Bei zyklischer Leistungsregelung beziehen sich die Abweichungen aus Tabelle 3 auf die Mittelwerte pro Regelungszustand.

In einem Betrieb mit konstanter Leistung gelten die Abweichungen entweder

für jeden einzelnen aufgezeichneten Wert oder;

für die Mittelwerte pro Minute oder;

für den Durchschnitt der Werte in der Prüfperiode, ± der 2fachen Standardabweichung der gemessenen Werte.

Auch im Nassbetrieb am Zwischendruckanschluss Punkt 7 kann die Korrektur von Anhang A noch angewendet werden. In diesem Fall kann die Wärmebilanz am Economiser-Wärmeübertrager verwendet werden, um die spezifische Enthalpie des Kältemittels an Punkt 7 zu bestimmen.

Bei Verdichtern mit werksmontierten Economiser-Wärmeaustauschern, bei denen die Temperatur an Punkt 7 nicht gemessen und daher der Erscheinungszustand nicht festgelegt werden kann, gelten diese Voraussetzungen ebenso.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 15: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

13

5 Allgemeine Anforderungen

5.1 Berechnungsverfahren

5.1.1 Kurzbeschreibung

Die Bestimmung der Kälteleistung eines Verdichters bei den spezifizierten Prüfbedingungen umfasst:

die Bewertung des tatsächlichen Kältemittel-Massenstromes durch den Verdichter bei einem Betrieb nach Tabelle 3;

die Korrektur dieses Massenstromes auf den bei den spezifizierten Prüfbedingungen vorgegebenen Massenstrom mit dem Verhältnis zwischen dem tatsächlichen spezifischen Volumen (v1a) des Kältemittelgases am Verdichtereintritt und dem spezifischen Volumen des Gases bei den spezifizierten Prüfbedingungen (v1);

das Produkt des korrigierten Massenstromes und der Differenz zwischen den spezifischen Enthalpien des Kältemittelgases am Verdichtereintritt h1 und der in die Expansionseinrichtung des Verdampfers hf2 eintretenden Flüssigkeit (Kältemittel) bei den spezifizierten Prüfbedingungen bei einstufigen Expansionszyklen. Bei mehrstufigen Expansionszyklen wird hf10 verwendet. Das Kältemittel an dem/den Eintrittskanal/-kanälen wird auf den angegebenen Wert über der Taupunkttemperatur überhitzt.

ANMERKUNG Für die Anwendung dieser Norm wird angenommen, dass die Volumenstromrate bei einem Betrieb des Verdichters nach Tabelle 3 konstant ist.

5.1.2 Spezifische Enthalpie

Die spezifische Enthalpie ist den anerkannten Daten der thermodynamischen Eigenschaften des verwendeten Kältemittels zu entnehmen. Die maßgeblichen Parameter sind die Temperatur und der Druck des Kältemittels an den relevanten Bezugspunkten.

Bis zu einer Verflüssigungstemperatur von 0,95 × Tcrit hängt die Enthalpie der Flüssigkeit nur von der Temperatur ab. Über 0,95 × Tcrit sollte die Enthalpie Temperatur und Druck berücksichtigen.

5.1.3 Kältemittel-Massenstrom

Der Kältemittel-Massenstrom wird entweder direkt gemessen oder aus den gemessenen Werten berechnet.

5.1.4 Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme berücksichtigt ausschließlich die Antriebsleistung für den Verdichter. Innerhalb eines Überhitzungsbereiches von ±5 K wird angenommen, dass die Leistungsaufnahme konstant bleibt. Die Leistungsaufnahme für Hilfsgeräte, die für den Betrieb des Verdichters benötigt werden, muss aufgezeichnet und dokumentiert werden.

ANMERKUNG Bei Verdichtern mit werksmontierten oder werkseitig spezifizierten Frequenzumrichtern stellt die Leistungsaufnahme die elektrische Leistung am Eingang der Umrichterklemmen dar.

5.1.5 Grundlegende Gleichungen

5.1.5.1 Massenstrom

Jeder Kältemittel-Massenstrom m, der entsprechend Messungen in den Verdichter ein- oder austritt, ist mit der folgenden Gleichung auf die spezifizierten Prüfbedingungen umzurechnen:

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 16: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

14

𝑚 = 𝑚a ×𝑣𝑎𝑣

×𝑛𝑛a

(1)

Für Motorverdichter wird der Korrekturfaktor n/na durch f/fa ersetzt.

5.1.5.2 Kälteleistung des Verdichters

Die Kälteleistung für Verdichter, wie in 3.1.1 definiert, wird mit der folgenden Gleichung berechnet:

𝑄 = 𝑚 × (ℎ1 − ℎf2) (2)

𝑄 = 𝑚1 × (ℎ1 − ℎf10) (3)

𝑡f10 = 𝑡f7 + Δ𝑇eco (4)

Ansonsten wird die Leistung wie folgt berechnet:

𝑄 = 𝑚1 × (ℎ1 − ℎf2) + 𝑚7 × (ℎ7 − ℎf2) (5)

Der Liefergrad ηv, wie in 3.1.13 definiert, wird mit der folgenden Gleichung berechnet:

𝜂v =𝑚1

𝑉sw× 𝑣1 (6)

ANMERKUNG 1 Innerhalb der in dieser Europäischen Norm festgelegten Grenzen wird angenommen, dass der Liefergrad konstant ist.

Die Leistungsaufnahme, wie in 3.1.4 definiert, wird aus der gemessenen Leistungsaufnahme mit der folgenden Gleichung auf die spezifizierten Prüfbedingungen umgerechnet:

Der Gütegrad ηi, wie in 3.1.14 definiert, wird mit der folgenden Gleichung berechnet:

𝜂i =𝑃ia

𝑃a × 𝑛𝑛a

(7)

Für Motorverdichter wird der Korrekturfaktor n/na durch f/fa ersetzt.

Die isentrope Leistung ist die Summe der isentropen Leistungen für jede Massenstromrate, die in den Verdichter eintritt.

Berechnung des isentropen Leistungsbedarfs bei den spezifizierten Prüfbedingungen:

𝑃i = 𝑚1 × (ℎi1−2 − ℎ1) + 𝑚7 × (ℎi7−2 − ℎ7) (8)

ANMERKUNG 2 Einstufige Verdichtung m7 = 0.

Berechnung des isentropen Leistungsbedarfs bei den tatsächlichen Prüfbedingungen:

𝑃ia = 𝑚1a × (ℎi1−2a − ℎ1a) + 𝑚7a × (ℎi7−2a − ℎ7a) (9)

Es wird angenommen, dass der Gütegrad bei Umrechnung von den tatsächlichen (gemessenen) Bedingungen auf die spezifizierten Prüfbedingungen (p1, p2, p7, t1, t7 darunter auch n oder f) konstant ist. Umrechnung ist nur innerhalb der in Tabelle 3 vorgegebenen Abweichungen zulässig. Die Leistung bei den spezifizierten Prüfbedingungen wird mit folgender Gleichung berechnet:

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 17: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

15

𝑃 =𝑃i𝑃ia

× 𝑃a (10)

Für Verdichter mit einem Zwischendruckanschluss ist in Anhang A die Korrektur auf die spezifizierten Prüfbedingungen und die Bewertung des Drucks am Zwischendruckanschluss aufgeführt.

Die Kälteleistungszahl COPR, wie in 3.1.5 definiert, wird mit der folgenden Gleichung berechnet:

𝐶𝑂𝑃R =𝑄𝑃

(11)

5.2 Anforderungen für die Auswahl der Prüfverfahren

5.2.1 Allgemeines

Allgemein müssen für die Bestimmung eines Massenstroms zwei unterschiedliche Prüfverfahren, wie in Abschnitt 6 spezifiziert, zur gleichen Zeit angewendet werden. Die Ergebnisse der zwei Verfahren müssen innerhalb von 4 % übereinstimmen. Das Prüfergebnis ist der Mittelwert der zwei Verfahren.

Bei Verdichtern mit einem Zwischendruckanschluss gelten besondere Bedingungen:

Alle drei Massenströme, die durch die Verdichteranschlüsse fließen, müssen bestimmt werden, siehe z. B. Bild 9 a).

Falls zwei Massenströme gemessen werden, kann der dritte nach Gleichung (A.5) berechnet werden.

Falls jeder der drei Massenströme einzeln nach dem Verfahren gemessen wird, kann dies als ausreichend für die Bestimmung jedes Massenstroms anhand von zwei Verfahren erachtet werden. Jedes Paar aus zwei Massenströmen gilt als zweites simultanes Verfahren für den dritten Massenstrom. Der Abgleich von Gleichung (A.5) muss innerhalb von 4 % des Eintritt-Massenstroms m1 übereinstimmen.

5.2.2 Gleichzeitige zweite Prüfung

Für die Bestimmung dürfen unterschiedliche Verfahren nach Abschnitt 6 miteinander kombiniert werden.

Wenn Prüfeinrichtungen in ständigem Gebrauch sind und in Übereinstimmung mit EN ISO 9001 einer wiederkehrenden Kalibrierung unterliegen, ist eine gleichzeitige zweite Prüfung nicht erforderlich.

5.3 Prüfdauer

5.3.1 Allgemeines

Die beschriebenen Prüfungen beziehen sich ausschließlich auf solche Kältemittelverdichter und Prüfeinrichtungen, die einen kontinuierlichen Betrieb erlauben und bei denen die Schwankungen und alle beeinflussenden Faktoren für eine bestimmte Zeit innerhalb der festgelegten Grenzen gehalten werden können.

5.3.2 Beharrungszustand

Nach dem Start des Verdichters müssen vor der Prüfung beim Einfahren so lange Änderungen der Einstellungen vorgenommen werden, bis sich die Ableseergebnisse innerhalb der nach Tabelle 3 zulässigen Abweichungen befinden.

Je nach Bestimmung des Massenstroms sind zusätzliche Parameter für die Prüfergebnisse maßgeblich. Diese Parameter müssen insoweit stabil sein, dass nicht davon ausgegangen wird, dass sie die Messunsicherheit

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 18: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

16

des Ergebnisses deutlich steigern. Eine lineare Tendenz nach oben oder nach unten von mehr als 50 % der zulässigen Abweichungen während der Prüfperiode können ein Hinweis auf nicht stationäre Bedingungen sein. Das mechanische Gleichgewicht des Verdichters (Einfahrzeit) muss entsprechend den Anforderungen des Herstellers beachtet werden.

5.3.3 Aufzeichnung der gemessenen Daten

Wenn der Beharrungszustand erreicht ist, müssen die gemessenen Daten mit registrierenden Instrumenten aufgezeichnet werden. Jede Minute muss mindestens ein kompletter Messzyklus aufgenommen werden. Die Prüfdauer muss mindestens 15 min betragen, und es muss der Durchschnitt aus allen gemessenen Werten gebildet werden.

Bei Verwendung einer zyklischen Leistungsregelung müssen mindestens 15 vollständige Messablesungen pro Regelzyklus vorgenommen werden. Die Prüfperiode darf nur vollständige Regelzyklen umfassen, davon mindestens 10. Zusätzlich muss der Durchschnitt aus allen in einem Zyklus gemessenen Werten errechnet werden.

5.4 Druck- und Temperaturmessstellen

Die Druck- und Temperaturmessstellen für den Verdichter müssen an der gleichen Stelle angebracht sein. Diese befindet sich in einem Abstand von mindestens dem 4fachen Rohrdurchmesser einer geraden Rohrleitung, aber nicht weniger als 150 mm, von den Absperrventilen oder den Verdichteranschlüssen entfernt. Der Rohrdurchmesser muss mit dem des Verdichterflansches über eine Länge von mindestens dem 8fachen Rohrdurchmesser übereinstimmen.

Bei Verdichtern mit werksmontierten Economiser-Wärmeaustauschern kann der Messpunkt 7 für die Druckmessung wegen der Geometrie des Anschlussschlauchs von der oben stehenden Bestimmung abweichen. Es ist erforderlich, den Druck zu messen, um die Korrekturrechnung nach Anhang A durchzuführen.

5.5 Ölumlauf

Die Ölumlaufmenge wird nach der Prüfung bestimmt.

Das Kältemittel-Öl-Gemisch wird aus der flüssigen Phase des Kältemittelkreislaufes entnommen, in einen entsprechend geeigneten Aufnahmebehälter abgefüllt, und der Ölanteil wird bestimmt.

Für Wiederholungsprüfungen an einem Verdichtermodell, dessen Ölumlauf bekannt ist, genügen Stichprobenmessungen. Alternative Verfahren mit der gleichen Genauigkeit dürfen verwendet werden. Der Aufnahmebehälter muss unter Beachtung der EN 378-2 ausgeführt sein.

ANMERKUNG Bei einer Durchflussmessung ohne Berücksichtigung der flüssigen Phase ist der Einsatz von Ölabscheider(n) vorgeschrieben.

5.6 Fraktionierung

Die Zusammensetzung zeotroper Kältemittel muss analysiert werden, wenn ein neues Muster geliefert wird.

Wenn ein Leck auftritt, muss die Zusammensetzung der Kältemittel-Füllmenge geprüft werden, um sicherzustellen, dass das Kältemittel mit der richtigen Spezifikation übereinstimmt, oder die Füllmenge muss ausgetauscht und die Prüfung wiederholt werden.

ANMERKUNG Zeotrope Kältemittel haben eine bestimmte Zusammensetzung bei festgelegten Bedingungen. Änderungen von Temperatur und Druck können Änderungen der Konzentration der verschiedenen Komponenten im umlaufenden Kältemittel verursachen. Dies kann sich durch eine ungünstige Verteilung des Kältemittels im Kreislauf, Leckage der Anlage und unterschiedliche Öllöslichkeit verstärken. Die thermodynamischen Eigenschaften ändern sich ebenfalls, woraus eine unsichere Ermittlung der Leistungsdaten entsteht.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 19: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

17

5.7 Kalibrierung von Kalorimetern für Prüfverfahren A, B und C

5.7.1 Wärmeverlust

Kalorimeter für die Prüfverfahren A, B und C müssen durch Ermittlung eines Wärmeverlustkoeffizienten kalibriert werden,

𝐹 =𝑄𝑖

(𝑡x − 𝑡a) (12)

welcher die Wärmeübertragung zwischen dem Kalorimeter und der Umgebung festlegt.

5.7.2 Bezugstemperatur

Die Bezugstemperatur tx ist abhängig von der Art des Kalorimeters, welches den Wärmefluss zur Umgebung bestimmt. Diese kann sein:

a) die Siedetemperatur tbs des Sekundärfluids (z. B. Verfahren A) (Einkomponenten-Kältemittel wird empfohlen);

b) die mittlere Oberflächentemperatur tcal des Kalorimeters (z. B. Verfahren B);

c) die durchschnittliche Kältemittel-Siedepunkttemperatur tr eines Kalorimeters (z. B. Verfahren C).

5.7.3 Kalibrierablauf

Das folgende Verfahren muss zur Bestimmung des Wärmeverlustkoeffizienten angewendet werden:

Vor der Prüfung ist die Umgebungstemperatur tamb konstant zu halten und eine Wärmezufuhr Qi zur Aufrechterhaltung der Bezugstemperatur tx von etwa 15 K über der Umgebungstemperatur einzustellen. Wenn das thermische Gleichgewicht erreicht ist, sind Ablesungen in Abständen von 1 h vorzunehmen. Das thermische Gleichgewicht ist erreicht, wenn vier aufeinander folgende Ablesungen die folgenden Bedingungen erfüllen:

a) die Umgebungstemperatur tamb verändert sich um nicht mehr als ±1 K;

b) die Bezugstemperatur tx verändert sich um nicht mehr als ±0,5 K;

c) wenn eine intermittierende elektrische Heizung oder eine Heizung durch Flüssigkeit benutzt wird, verändern sich die Ablesungen der Wärmebelastung um nicht mehr als ±5 %. Wenn Flüssigkeit zur Heizung benutzt wird, muss der Massenstrom mf so eingestellt sein, dass der Temperaturabfall nicht kleiner als 5 K ist.

Der Wärmestrom über das Kalorimeter ergibt sich wie folgt:

d) für eine Heizung durch einen Flüssigkeitsstrom: Qi = c × (ts1 − ts2) mf.

e) für eine elektrische Heizung: der Wärmestrom Qi ist gleich der elektrischen Leistungsaufnahme der Heizung Qn.

5.8 Quelle der Kältemitteldaten

Die Quelle der Daten zu den thermodynamischen Eigenschaften des Kältemittels muss im Prüfbericht angegeben werden.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 20: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

18

6 Prüfverfahren

6.1 Allgemeines

Eine Anzahl anerkannter Prüfverfahren ist in dieser Norm festgelegt. Es können jedoch auch andere Verfahren angewendet werden, wenn sie mit den in 4.1 angegebenen Messunsicherheiten übereinstimmen.

6.2 Liste der Prüfverfahren

6.2.1 Kalorimeter-Verfahren

6.2.1.1 Verdampfer-Kalorimeter

6.2.1.2 Verfahren A: Wärmeträgermedium-Kalorimeter auf der Saugseite (siehe 6.3)

6.2.1.3 Verfahren B: Trockenes Kältemittel-Kalorimeter auf der Saugseite (siehe 6.4)

6.2.1.4 Verfahren C: Verflüssiger-/Gaskühler-Kalorimeter auf der Druckseite, wassergekühlt (siehe 6.5)

6.2.2 Durchfluss-Messverfahren

6.2.2.1 Verfahren D: Kältemittelgas-Durchflussmessgerät

6.2.2.2 Verfahren E: Kältemittel-Durchflussmessgerät in der in die Expansionseinrichtung einführende Flüssigkeitsleitung (siehe 6.7)

6.3 Verfahren A: Wärmeträgermedium-Kalorimeter auf der Saugseite

6.3.1 Beschreibung

Das Wärmeträgermedium-Kalorimeter (siehe Bild 2) besteht aus einer als primärer Verdampfer dienenden Rohrschlange für Direktexpansion oder einer Anzahl paralleler Rohrschlangen. Dieser Verdampfer ist im oberen Teil eines druckfesten und wärmegedämmten Behälters angeordnet. Der untere Teil des Behälters ist mit einem leichtflüchtigen Wärmeträgermedium gefüllt, in das eine Heizung vollständig eintaucht. Der Kältemittelstrom wird entweder manuell oder durch eine Konstantdruck-Expansionseinrichtung geregelt, welche nahe am Kalorimeter angebracht sein muss. Die Expansionseinrichtung und die Kältemittelverbindungsleitungen zum Kalorimeter müssen zur Reduzierung der Wärmebelastung wärmegedämmt sein.

Das Kalorimeter muss so wärmegedämmt sein, dass der Wärmeverlust 5 % der Verdichterkälteleistung nicht übersteigt.

Es müssen Maßnahmen zur Messung der Temperatur des Wärmeträgermediums getroffen werden.

Es müssen Maßnahmen entsprechend den Anforderungen der EN 378-2 getroffen werden, um sicherzustellen, dass der Kältemitteldruck die Sicherheitsgrenzen der Einrichtung nicht überschreitet.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 21: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

19

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Kreislaufdiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt bei den spezifizierten Prüfbedingungen

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6 Kältemittelgas am Austritt des Kalorimeters

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C Expansionseinrichtung

E Wärmeerzeuger

F Kalorimeter

ts Temperatur des Sekundärfluids

tcal Temperatur der Kalorimeteroberfläche

Bild 2 — Sekundärfluid-Kalorimeter, Verfahren A

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 22: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

20

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Kreislaufdiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6.1 Kältemittelgas am Austritt von F1

6.7 Kältemittelgas am Austritt von F7

7 Kältemittel am Zwischendruckanschluss zum Verdichter

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C1 Expansionseinrichtung

C7 Expansionseinrichtung

E1 Wärmeerzeuger von F1

E7 Wärmeerzeuger von F7

F1 Kalorimeter

F7 Kalorimeter

ts1 Temperatur des Sekundärfluids von F1

ts7 Temperatur des Sekundärfluids von F7

tcal1 Oberflächentemperatur von F1

tcal7 Oberflächentemperatur von F7

Bild 3 — Sekundärfluid-Kalorimeter, Verfahren A für Verdichter mit Zwischendruckeinlass

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 23: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

21

6.3.2 Kalibrierung

Der Wärmeverlustkoeffizient ist nach 5.7 zu bestimmen. Die Temperatur tb des Wärmeträgermediums ist als Bezugstemperatur tx einzusetzen.

6.3.3 Prüfverfahren

Druck und Temperatur des Kältemittelgases am Verdichtereintritt werden durch die Expansionseinrichtung und die Veränderung der Heizleistung am Verdampfer eingestellt. Der Druck am Verdichteraustritt wird durch Änderung von Temperatur und Volumenstrom des Verflüssiger-/Gaskühler-Kühlfluids oder durch eine Druckregeleinrichtung in der Druckleitung eingestellt.

6.3.4 Anforderungen

6.3.4.1 Bei kontinuierlich arbeitender Heizung darf eine Änderung der Wärmebelastung während der Prüfung 1 % der berechneten Verdichter-Kälteleistung nicht überschreiten.

6.3.4.2 Bei intermittierender Heizung darf sich die Sättigungstemperatur, die dem Druck des Sekundärfluids entspricht, um max. ±0,5 K ändern.

6.3.5 Zusätzliche Informationen

Folgende Informationen müssen ebenfalls aufgezeichnet werden:

a) Druck des Kältemittelgases am Verdampferaustritt (p6);

b) Temperatur des Kältemittelgases am Verdampferaustritt (t6);

c) Druck der Kältemittelflüssigkeit am Eintritt der Expansionseinrichtung (p5);

d) Temperatur der Kältemittelflüssigkeit am Eintritt der Expansionseinrichtung (t5);

e) Umgebungstemperatur am Kalorimeter (tamb);

f) Druck des Sekundärfluids (ps);

g) Wärmebelastung im Sekundärfluid (Qi).

6.4 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms

Der mit der Prüfung ermittelte Kältemittel-Massenstrom ergibt sich aus folgender Gleichung:

𝑚a =𝑄i + 𝐹 × (𝑡amb − 𝑡bs)

ℎ6 − ℎ5 (13)

6.5 Verfahren B: Trockenes Kältemittel-Kalorimeter auf der Saugseite

6.5.1 Beschreibung

Das trockene Kältemittel-Kalorimeter (siehe Bild 3) besteht aus einer Anordnung von Kältemittelrohren oder Röhrenkesseln von geeigneter Länge und Durchmesser, um das im Verdichter umlaufende Kältemittel zu verdampfen. Die äußere Fläche des Verdampfers darf entweder durch umlaufende Flüssigkeit in einer äußeren Umhüllung, die ein konzentrisches Rohr sein darf, oder elektrisch beheizt werden. Alternativ kann auch eine entsprechende Heizung innerhalb des Verdampfers verwendet werden.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 24: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

22

Der Kältemittelstrom wird entweder manuell oder durch eine Konstantdruck-Expansionseinrichtung geregelt, welche nahe am Kalorimeter angebracht sein muss. Die Expansionseinrichtung und die Kältemittelverbindungsleitung zum Kalorimeter müssen zur Reduzierung der Wärmebelastung wärmegedämmt sein.

Das Kalorimeter muss so wärmegedämmt sein, dass der Wärmeverlust 5 % der Verdichterkälteleistung nicht übersteigt.

Es müssen Maßnahmen entsprechend den Anforderungen der EN 378-2 getroffen werden, um sicherzustellen, dass der Kältemitteldruck die Sicherheitsgrenzen der Einrichtung nicht überschreitet.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 25: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

23

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Kreislaufdiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt bei den spezifizierten Prüfbedingungen

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6 Kältemittelgas am Austritt des Kalorimeters

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C Expansionseinrichtung

E Wärmeerzeuger

F Kalorimeter

tcal Temperatur der Kalorimeteroberfläche

Bild 4 — Trockenes Kältemittel-Kalorimeter, Verfahren B

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 26: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

24

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Kreislaufdiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramme (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6.1 Kältemittelgas am Austritt von F1

6.7 Kältemittelgas am Austritt von F7

7 Kältemittel am Zwischendruckanschluss zum Verdichter

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C1 Expansionseinrichtung

C7 Expansionseinrichtung

E1 Wärmeerzeuger von F1

E7 Wärmeerzeuger von F7

F1 Kalorimeter

F7 Kalorimeter

tcal1 Oberflächentemperatur von F1

tcal7 Oberflächentemperatur von F7

Bild 5 — Trockenes Kältemittel-Kalorimeter, Verdichter mit Zwischendruckeinlass

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 27: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

25

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Kreislaufdiagramm für werksmontierten Economiser HX

c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6 Kältemittelgas am Austritt des Kalorimeters

7 Kältemittel am Zwischendruckanschluss zum Verdichter

9 Eintritt der Expansionseinrichtung C7

10 Flüssigkeitsaustritt am Economiser HX

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C1 Expansionseinrichtung

C7 Expansionseinrichtung

E Wärmeerzeuger

F Kalorimeter

G Economiser HX

tcal Oberflächentemperatur des Kalorimeters

Bild 6 — Trockenes Kältemittel-Kalorimeter, Verfahren B für Verdichter mit werksmontierten Economiser HX

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 28: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

26

6.5.2 Kalibrierung

Der Wärmeverlustkoeffizient ist nach 5.7 zu bestimmen. Die mittlere Oberflächentemperatur tcal des Kalorimeters ist als Bezugstemperatur tx einzusetzen.

6.5.3 Prüfverfahren

Druck und Temperatur des Kältemittelgases am Verdichtereintritt werden durch die Expansionseinrichtung und die Veränderung der Heizleistung am Verdampfer eingestellt. Der Druck am Verdichteraustritt wird durch Änderung von Temperatur und Volumenstrom des Verflüssiger-/Gaskühler-Kühlfluids oder durch eine Druckregeleinrichtung in der Druckleitung eingestellt.

6.5.4 Anforderungen

6.5.4.1 Wenn Flüssigkeit zur Beheizung benutzt wird, muss die Eintrittstemperatur innerhalb von ±0,3 K konstant gehalten und die Menge so eingestellt werden, dass der Temperaturabfall nicht kleiner als 6 K ist. Der Massenstrom der umlaufenden Flüssigkeit muss innerhalb von ±0,5 % konstant gehalten werden.

6.5.4.2 Eine Änderung der Wärmeleistung während der Prüfung darf 1 % der berechneten Verdichter-Kälteleistung nicht überschreiten.

6.5.5 Zusätzliche Informationen

Folgende Informationen müssen ebenfalls aufgezeichnet werden:

a) Druck des Kältemittelgases am Verdampferaustritt (p6);

b) Temperatur des Kältemittelgases am Verdampferaustritt (t6);

c) Druck der Kältemittelflüssigkeit am Eintritt der Expansionseinrichtung (p5);

d) Temperatur der Kältemittelflüssigkeit am Eintritt der Expansionseinrichtung (t5);

e) Umgebungstemperatur am Kalorimeter (tamb);

f) Temperatur der Heizflüssigkeit am Eintritt des Kalorimeters (ts1);

g) Temperatur der Heizflüssigkeit am Austritt des Kalorimeters (ts2);

h) Massenstrom der umlaufenden Heizflüssigkeit (mf);

i) Wärmebelastung in das Kalorimeter (Qi) oder elektrische Leistungsaufnahme des Wärmeerzeugers (Qn);

j) mittlere Oberflächentemperatur des Kalorimeters (tcal).

6.5.6 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms

Der mit der Prüfung ermittelte Kältemittel-Massenstrom ergibt sich aus folgenden Gleichungen:

für Beheizung mit Flüssigkeit:

𝑚a =𝑐(𝑡s1 − 𝑡s2) × 𝑚f + 𝐹 × (𝑡amb − 𝑡cal)

ℎ6 − ℎ5 (14)

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 29: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

27

für elektrische Heizung:

𝑚a =𝑄𝑛 + 𝐹 × (𝑡amb − 𝑡cal)

ℎ6 − ℎ5 (15)

6.6 Verfahren C: Wassergekühlter Verflüssiger/Gaskühler auf der Druckseite

6.6.1 Beschreibung

Der wassergekühlte Verflüssiger /Gaskühler (siehe Bild 4), der zusammen mit dem zu prüfenden Verdichter Teil des Kreislaufes ist, muss mit entsprechenden Messgeräten für Temperatur, Druck und Kühlwasserstrom ausgerüstet sein, damit er als Kalorimeter einsetzbar ist.

Der Verflüssiger-/Gaskühler-Kalorimeter muss so wärmegedämmt sein, dass der Wärmeverlust 5 % der Leistung des Verflüssigers/Gaskühlers nicht übersteigt.

Es müssen Maßnahmen zur Messung der Temperatur des Sekundärfluids getroffen werden sowie zur Sicherstellung, dass der Druck die Sicherheitsgrenzen der Einrichtung nicht überschreitet.

Es müssen Maßnahmen entsprechend den Anforderungen der EN 378-2 getroffen werden, um sicherzustellen, dass der Kältemitteldruck die Sicherheitsgrenzen der Einrichtung nicht überschreitet.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 30: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

28

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Kreislaufdiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt bei den spezifizierten Prüfbedingungen

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

3 Kältemittelgas am Eintritt des Verflüssigers/Gaskühlers

4 Flüssiges Kältemittel am Austritt des Verflüssigers oder Kältemittel am Austritt des Gaskühlers

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C Expansionseinrichtung

D Verdampfer

ts1 Eintrittstemperatur der Heiz- oder Kühlflüssigkeit

ts2 Austrittstemperatur der Heiz- oder Kühlflüssigkeit

mf Massenstrom einer Heiz- oder Kühlflüssigkeit

Bild 7 — Wassergekühlter Verflüssiger/Gaskühler, Verfahren C

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 31: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

29

6.6.2 Kalibrierung

Der Wärmeverlustkoeffizient ist nach 5.7 zu bestimmen. Die mittlere Siedepunkttemperatur tr des Kältemittels ist als Bezugstemperatur tx einzusetzen.

6.6.3 Prüfverfahren

Druck und Temperatur des Kältemittelgases am Verdichtereintritt werden durch die Expansionseinrichtung und die Veränderung der Heizleistung am Verdampfer eingestellt. Der Druck am Verdichteraustritt wird durch Änderung von Temperatur und Volumenstrom des Verflüssiger-/Gaskühler-Kühlmediums eingestellt.

6.6.4 Anforderungen

Die Eintrittstemperatur des Kühlwassers muss innerhalb von ±0,3 K konstant gehalten und die Menge so eingestellt werden, dass der Temperaturabfall nicht kleiner als 6 K ist. Der Massenstrom der umlaufenden Flüssigkeit muss innerhalb von ±0,5 % konstant gehalten werden.

6.6.5 Zusätzliche Informationen

Folgende Informationen müssen ebenfalls aufgezeichnet werden:

a) Druck des Kältemittelgases am Eintritt des Verflüssigers/Gaskühlers (p3);

b) Temperatur des Kältemittelgases am Eintritt des Verflüssigers/Gaskühlers (t3);

c) Druck des Kältemittelgases am Austritt des Verflüssigers/Gaskühlers (p4);

d) Temperatur des Kältemittelgases am Austritt des Verflüssigers/Gaskühlers (t4);

e) Temperatur des Kühlwassers am Eintritt des Verflüssigers/Gaskühlers (ts1);

f) Temperatur des Kühlwassers am Austritt des Verflüssigers/Gaskühlers (ts2);

g) Massenstrom des Kühlwassers (mf);

h) Umgebungstemperatur am Verflüssiger/Gaskühler (tamb).

6.6.6 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms

Der mit der Prüfung ermittelte Kältemittel-Massenstrom ergibt sich aus folgender Gleichung:

𝑚a =𝑐(𝑡s2 − 𝑡s1) × 𝑚f + 𝐹 × (𝑡r − 𝑡amb)

ℎ3 − ℎ4 (16)

6.7 Verfahren D: Kältemittelgas-Durchflussmessgerät

6.7.1 Beschreibung

Das Kältemittelgas-Durchflussmessgerät wird in eine Gasleitung eingesetzt. Es kann z. B. in der Saugleitung (Verfahren D1), in der Druckleitung (Verfahren D2) und in der zwischenliegenden Leitung (Verfahren D7) angeordnet sein. Für Beispiele, siehe Bild 9. Der Kältemittelkreislauf enthält neben dem Verdichter eine oder mehrere Expansionseinrichtungen und einen oder mehrere Wärmeaustauscher. Diese Vorrichtungen müssen angebracht werden, um Drücke und Temperaturen an den Verdichteranschlüssen auszugleichen.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 32: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

30

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Messstellendiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

A Verdichter

8.1 Eintritt am Durchflussmessgerät auf der Seite des Verdichtereintritts (Verfahren D1)

8.2 Eintritt am Durchflussmessgerät auf der Seite des Verdichteraustritts (Verfahren D2)

Bild 8 — Kältemittelgas-Durchflussmessgeräte, Verfahren D1 oder D2

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 33: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

31

b) Druck-Enthalpie-Diagramm (unterkritisch)

a) Messstellendiagramm c) Druck-Enthalpie-Diagramm (transkritisch)

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

7 Kältemittel am Zwischendruckanschluss zum Verdichter

8.1 Eintritt am Durchflussmessgerät auf der Seite des Verdichtereintritts (Verfahren D1)

8.2 Eintritt am Durchflussmessgerät auf der Seite des Verdichteraustritts (Verfahren D2)

8.7 Eintritt am Durchflussmessgerät am Zwischendruckanschluss (Verfahren D7)

A Verdichter

Bild 9 — Kältemittelgas-Durchflussmessgerät, Verfahren D für Verdichter mit Zwischendruckeinlass

Druck und Temperatur des Kältemittelgases am Verdichtereintritt werden durch die Expansionseinrichtung und die Veränderung der Wärmebelastung am Verdampfer eingestellt. Der Druck am Verdichteraustritt wird

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 34: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

32

durch Änderung von Temperatur und Volumenstrom des Verflüssiger-/Gaskühler-Kühlfluids oder durch eine Druckregeleinrichtung in der Druckleitung eingestellt.

6.7.2 Anforderungen

6.7.2.1 Es müssen Vorkehrungen getroffen werden, die sicherstellen, dass das überhitzte Gas am Messpunkt homogen und völlig frei von mitgerissenen Tropfen flüssigen Kältemittels ist.

6.7.2.2 Wenn es zu Pulsationen in der Leitung kommt, müssen ausreichende Maßnahmen zur Dämpfung getroffen werden, um die Druckwellen zu reduzieren oder zu beseitigen, z. B. durch den Einbau eines Ausgleichsbehälters.

6.7.2.3 Der Einsatz eines Kältemittelgas-Durchflussmessgerätes ist auf Kreisläufe beschränkt, in denen der Gasstrom weniger als 1,5 % Öl (nach Masse) enthält, bezogen auf den Gesamtstrom, mx, der durch das Durchflussmessgerät läuft.

6.7.3 Zusätzliche Informationen

Folgende Informationen müssen ebenfalls aufgezeichnet werden, wenn ein Kältemittel-Durchflussmessgerät verwendet wird:

a) Druck des Kältemittelgases auf der Zuströmseite des Messgerätes (p8);

b) Temperatur des Kältemittelgases auf der Zuströmseite des Messgerätes (t8);

c) Druckabfall zwischen Zuström- und Abströmseite des Durchflussmessgerätes.

6.7.4 Bestimmung des Kältemittel-Massenstroms

Der Massenstrom wird entweder direkt durch Verwendung eines Massenstrommessgerätes gemessen oder aus dem Volumenstrom bei Verwendung eines Volumenstrommessgerätes und der Gasdichte berechnet.

𝑚𝑎 = 𝑉𝑎 × 𝜌𝑎 (17)

6.8 Verfahren E: Kältemittel-Durchflussmessgerät in der Flüssigkeitsleitung

6.8.1 Allgemeines

Dieses Verfahren gilt nur bei Kreisläufen, in denen Vollkondensation erreicht wird, und ist daher nicht auf CO2-transkritische Anwendungen übertragbar.

6.8.2 Beschreibung

Der Kältemittel-Durchfluss (siehe Bild 6) wird entweder mit einem Volumenstrom- oder einem Massenstrommessgerät in der Kältemittel-Flüssigkeitsleitung bestimmt. Das Durchflussmessgerät ist in der Flüssigkeitsleitung zwischen Sammelbehälter und Expansionseinrichtung angeordnet.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 35: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

33

a) Kreislaufdiagramm b) Druck-Enthalpie-Diagramm

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt bei den spezifizierten Prüfbedingungen

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

A Verdichter

B Verflüssiger

C Expansionseinrichtung

D Verdampfer

H Flüssigkeit-Durchflussmessgerät

I Unterkühler

Bild 10 — Kältemittelgas-Durchflussmessgerät, Verfahren E für einstufige unterkritische Verdichtung

6.8.3 Prüfverfahren

Druck und Temperatur des Kältemittelgases am Verdichtereintritt werden durch die Expansionseinrichtung und die Veränderung der Heizleistung am Verdampfer eingestellt. Der Druck am Verdichteraustritt wird durch Änderung von Temperatur und Volumenstrom des Verflüssiger-Kühlmediums oder durch eine Druckregeleinrichtung in der Druckleitung eingestellt.

6.8.4 Anforderungen

Während der Prüfung muss das flüssige Kältemittel am Austritt der Messeinrichtung homogen und um mindestens 3 K unterkühlt sein.

Der Ölanteil des Kältemittels ist zu bestimmen.

6.8.5 Zusätzliche Informationen

Folgende Informationen müssen ebenfalls aufgezeichnet werden:

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 36: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

34

a) abgelesener Wert des Messgeräts;

b) Druck der Kältemittelflüssigkeit am Austritt des Messgeräts p5;

c) Temperatur der Kältemittelflüssigkeit am Austritt des Messgeräts t5.

6.8.6 Bestimmung des Kältemittel- und Öl-Massenstroms

6.8.6.1 Der mit der Prüfung ermittelte Kältemittel-Massenstrom ergibt sich aus folgenden Gleichungen:

bei Verwendung eines Massenstrommessgerätes:

𝑚𝑎 = (1 − 𝑥𝑜𝑖𝑙) × 𝑚𝑥 (18)

bei Verwendung eines Volumenstrommessgerätes:

𝑚 = 𝑉𝑥 ×𝜌 𝜌𝑜𝑖𝑙

𝑥𝑜𝑖𝑙 𝜌 + (1 − 𝑥𝑜𝑖𝑙)𝜌𝑜𝑖𝑙× (1 − 𝑥𝑜𝑖𝑙)

(19)

6.8.6.2 Folgendes gilt für den Öl-Massenstrom:

𝑚𝑜𝑖𝑙 = 𝑥𝑜𝑖𝑙 × 𝑚𝑥 (20)

7 Bestimmung der Leistungsaufnahme des Verdichters

7.1 Messung

7.1.1 Allgemeines

Die Messung der Leistungsaufnahme des Verdichters erfolgt zur gleichen Zeit wie die Messungen der Kälteleistung nach Abschnitt 6.

7.1.2 Messung extern angetriebener Verdichter

Die tatsächliche Leistungsaufnahme ist aus dem mittleren Drehmoment an der Verdichterwelle zu bestimmen.

Alternativ darf ein kalibrierter elektrischer Motor mit bekannten Eigenschaften verwendet werden.

Die tatsächliche Leistungsaufnahme muss unter Berücksichtigung der Motorcharakteristik berechnet werden.

Wenn ein Keilriemenantrieb benutzt wird, müssen Abschläge für die Keilriemenverluste gemacht werden.

7.1.3 Messung von Motorverdichtern

Die tatsächliche Leistungsaufnahme für Motorverdichter

ist die elektrische Leistungsaufnahme an den Motorklemmen oder

bei Verdichtern mit werksmontierten oder werkseitig spezifizierten Frequenzumrichtern für eine variable Regelung der Drehzahlleistung (Teillast) die elektrische Leistung am Eingang der Umrichterklemmen.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 37: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

35

7.2 Berechnung

Die Leistungsaufnahme des Verdichters muss aus dem mittleren Drehmoment und der Verdichterdrehzahl berechnet oder direkt aus der Leistungsaufnahme an den Motorklemmen entnommen werden, zusammen mit der aufgenommenen Leistung des für den Betrieb des Verdichters erforderlichen Zubehörs, wie z. B. Ölpumpe. Die Leistungsaufnahme bei den spezifizierten Prüfbedingungen wird nach Gleichung (10) berechnet.

8 Prüfbericht

8.1 Allgemeines

Der Prüfbericht muss die folgenden Angaben enthalten:

8.2 Grundlegende Angaben

Datum der Prüfung;

Name des Prüfers;

Ort der Prüfung;

Verdichterhersteller;

Bezeichnung des Verdichtermodells (siehe EN 378-1:2008+A2:2012, 3.4.4);

Seriennummer des Verdichters;

Typ des Verdichters;

Datum der letzten Kalibrierung der Prüfeinrichtung.

8.3 Zusätzliche Angaben

Verwendete Prüfverfahren;

Umgebungsluftdruck, wenn die Druckmessung vom Atmosphärendruck abhängig ist;

Umgebungstemperatur;

verwendetes Kältemittel;

Quelle der Daten zu den thermodynamischen Eigenschaften des Kältemittels;

vorgegebene Parameter (Sollwerte) und tatsächliche Betriebsparameter;

Dauer des Beharrungszustands;

Prüfergebnisse (tatsächliche Werte);

Angaben über Lüfter und dessen Anordnung, wenn verwendet;

Angaben über Ölabscheider, wenn verwendet.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 38: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

36

Die Sollwerte und die tatsächlichen Werte sind in einer Tabelle zu vergleichen. Der Prüfer oder der Prüfanlagenbetreiber trägt die Verantwortung für die Genauigkeit der Prüfergebnisse.

8.4 Prüfergebnisse

Die folgenden Werte sind wie in 5.1.4 gefordert zu bestimmen:

Kälteleistung des Verdichters bei den spezifizierten Prüfbedingungen (Q);

Leistungsaufnahme bei den spezifizierten Prüfbedingungen (P)

Kältemittelmassenstrom (m);

zugehörige Enthalpiedifferenz;

Liefergrad (ηv);

Gütegrad (ηi);

Messunsicherheit;

Ölumlauf, (xoil), in kg Öl je kg Öl/Kältemittel-Gemisch oder prozentualer Anteil der Ölmasse im Öl/Kältemittel-Gemisch.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 39: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

37

Anhang A (normativ)

Umrechnung der gemessenen Leistungsdaten auf die spezifizierten

Prüfbedingungen für Verdichter mit Zwischendruckanschluss

In diesem Anhang ist ein Näherungsverfahren festgelegt, mit dem anhand von Prüfdaten der Druck am Zwischendruckanschluss eines Verdichters bestimmt wird. Voraussetzung für das Verfahren sind konstante Werte für Liefer- und Gütegrad in den zwei Verdichtungsstufen innerhalb des Korrekturbereichs. Die Werte für Liefer- und Gütegrad beziehen sich auf die Drücke und Temperaturen an den externen Anschlüssen.

Legende

1 Kältemittelgas am Verdichtereintritt

2 Kältemittelgas am Verdichteraustritt

5 Flüssiges Kältemittel am Eintritt der Expansionseinrichtung

6 Kältemittelgas am Austritt des Kalorimeters

7 Kältemittel am Zwischendruckanschluss zum Verdichter

9 Eintritt der Expansionseinrichtung C7

10 Flüssigkeitsaustritt am Economiser HX

A Verdichter

B Verflüssiger/Gaskühler

C1 Expansionseinrichtung

C7 Expansionseinrichtung

E Wärmeerzeuger

F Kalorimeter

G Economiser HX

tcal Oberflächentemperatur des Kalorimeters

Bild A.1 — Trockenes Kältemittel-Kalorimeter, Verfahren B für Verdichter mit werksmontiertem Economiser HX

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 40: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

38

Liefergrade für die 1. und 2. Verdichtungsstufe:

𝜂𝑣1 =𝑚1a × 𝑣1a

𝑉sw (A.1)

Der Liefergrad der zweiten Stufe wird anhand des gesamten Massenstroms (2) berechnet, wobei das spezifische Volumen am Zwischendruckanschluss (7) verwendet wird.

𝜂𝑣2 =𝑚2a × 𝑣7a

𝑉sw (A.2)

Die mit den Liefergraden ausgedrückten Massenströme sind wie folgt:

𝑚1 =𝜂𝑣1𝑣1

× 𝑉sw (A.3)

𝑚2 =𝜂𝑣2𝑣7

× 𝑉sw (A.4)

𝑚7 = 𝑚2 −𝑚1 (A.5)

Messungen der Leistungsdaten von Verdichtern aus Prüfständen sind in der Regel nicht für die geforderten Prüfbedingung geeignet. Vorausgesetzt die Leistungen sind konstant, muss eine Wärmebilanz um den Economiser-Wärmeaustauscher berechnet werden, um den mittleren Druck p7 zu ermitteln.

Wärmebilanz für den Economiser

0 = 𝑚1 × (ℎ9 − ℎ10) + 𝑚7 × (ℎ9 − ℎ7) (A.6)

Mit Liefergraden ausgedrückte Massenströme

0 =𝜂𝑣1𝑣1

× (ℎ9 − ℎ10) + �𝜂𝑣2𝑣7

−𝜂𝑣1𝑣1� × (ℎ9 − ℎ7) (A.7)

Einführung eines Massenstromverhältnisses

𝐹𝑚 =𝑚1

𝑚2=

𝑚1

𝑚1 + 𝑚7=𝑣7𝑣1

×𝜂𝑣1𝜂𝑣2

(A.8)

Wärmebilanz des Economisers muss auf Null gebracht werden.

𝑓𝐸𝐶𝑂(𝑝7) = 0 = 𝐹𝑚 × (ℎ9 − ℎ10) + (1 − 𝐹𝑚) × (ℎ9 − ℎ7) (A.9)

Der Druck 𝑝7 muss durch Iteration berechnet werden, z. B. anhand des Newton-Raphson-Verfahrens oder indem p7 manuell in kleinen Schritten verändert und die Ableitung errechnet wird.

𝑝7,n+1 = 𝑝7,n −𝑓ECO𝑓′ECO

(A.10)

Mit der Ableitung

𝑓′ECO =𝑑𝑓ECO𝑑𝑝

(A.11)

Bei der Berechnung der Verdichterleistung müssen die folgenden Temperaturen (siehe auch Tabelle 2) verwendet werden.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 41: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

39

𝑡9 = 𝑡f2 (A.12)

𝑡10 = 𝑡f10 (A.13)

𝑡f10 = 𝑡f7 + Δ𝑇eco (A.14)

Die Temperatur des Zwischendruckgases, das den Economiser verlässt und in den Verdichter eintritt, ist definiert durch die Tautemperatur 𝑡d7 bei Zwischendruck und durch die Überhitzung am Zwischendruckanschluss ∆𝑇7.

𝑡7 = 𝑡d7 + Δ𝑇7 (A.15)

Gütegrad

𝜂i =𝑚1a × (ℎi1−2a − ℎ1a) + 𝑚7a × (ℎi7−2𝑎 − ℎ7a)

𝑃a (A.16)

Die isentrope Leistung ist gleich der Verdichtungsleistung von dem Saugdruck an Stelle 1 bis zum Austrittsdruck an Stelle 2 des Saugmassenstroms plus der Verdichtungsleistung von dem mittleren Druck an Stelle 7 bis zum Austrittsdruck an Stelle 2 des mittleren Massenstroms.

Entsprechend der oben genannten Berechnung erhält jede Prüfstelle bei den spezifizierten Prüfbedingungen einen Gütegrad, zwei Liefergrade und einen mittleren Druck 𝑝7. Vorausgesetzt die Liefer- und Gütegrade sind konstant, muss mit diesem mittleren Druck die Kälteleistung und die Leistung des Verdichters berechnet werden.

Die Abweichung von berechnetem und gemessenem Druck muss kleiner als 10 % sein. Falls nicht, wird der berechnete Druck für eine zweite Messung verwendet. Die Abweichung der Leistung bei zwei Prüfergebnissen muss kleiner als 2 % sein. Der Prüfpunkt, dessen mittlerer Druck (rel. Differenz) dem berechneten mittleren Druck am nächsten ist, wird für die Berechnung der Verdichterleistung bei den spezifizierten Prüfbedingungen verwendet.

𝑃 =𝑚1 × (ℎi1−2 − ℎ1) + 𝑚7 × (ℎi7−2 − ℎ7)

𝜂i

(A.17)

𝑄 = 𝑚1 × (ℎ1 − ℎ10) (A.18)

Bei vormontierten Wärmeaustauschern ist ein Berechnungsverfahren einzusetzen, bei dem angenommen wird, dass ein konstanter u × A-Wert anstelle einer konstanten Δ𝑇 erforderlich ist.

Wenn mit einem Economiser-Wärmeaustauscher oder einem offenen Entspanner geprüft wird, darf die Flüssigkeit am Eintritt in die Expansionseinrichtung C7 gegenüber dem Austrittsdruck p2 bei Schraubenverdichtern nicht mehr als 5 K unterkühlt werden und bei anderen Verdichtern nicht mehr als 8 K. Die Unterscheidung ist wegen der spezifischen Leistungsmerkmale mit schwankendem mittlerem Druck notwendig.

DIN EN 13771-1:2017-04

Page 42: DIN EN 13771-1:2017-04 - refportal.com

EN 13771-1:2016 (D)

40

Literaturhinweise

[1] EN 378-1:2008+A2:2012, Kälteanlagen und Wärmepumpen — Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen — Teil 1: Grundlegende Anforderungen, Begriffe, Klassifikationen und Auswahlkriterien

[2] EN ISO 5167-1, Durchflussmessung von Fluiden mit Drosselgeräten in voll durchströmten Leitungen mit Kreisquerschnitt — Teil 1: Allgemeine Grundlagen und Anforderungen (ISO 5167-1)

[3] EN ISO 9001, Qualitätsmanagementsysteme — Anforderungen (ISO 9001)

[4] ISO 817, Refrigerants — Designation and safety classification

[5] ISO 5168, Measurement of fluid flow — Procedures for the evaluation of uncertainties

DIN EN 13771-1:2017-04