Catálogo Técnico

Chiller Condensação a águacom Controlador Lógico

Programável

ISO 9001:2000

RCU5020SZM

RCU6020SZM

RCU10020SZM

RCU11020SZM

RCU12020SZM

RCU15020SZM

RCU16020SZM

RCU17020SZM

RCU18020SZM

RCU20020SZM

RCU21020SZM

RCU22020SZM

RCU23020SZM

RCU24020SZM

R22

RCU5005SZM

RCU6005SZM

RCU10004SZM

RCU11004SZM

RCU12004SZM

RCU15004SZM

RCU16004SZM

RCU17004SZM

RCU18004SZM

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RCU21004SZM

RCU22004SZM

RCU23004SZM

RCU24004SZM

R407C

ÍNDICE

2

1. CODIFICAÇÃO...................................................................................................................................................................032. CONTROLE DE CAPACIDADE LINEAR............................................................................................................................04 2.1. Princípio de Operação ...................................................................................................................................................04 2.2. Construção do Compressor ...........................................................................................................................................05 2.3. Melhoria na precisão do controle de temperatura da água..............................................................................................06 2.4. Baixa vibração ...............................................................................................................................................................06 2.5. Economia de Energia.....................................................................................................................................................063. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS GERAIS...........................................................................................................................07 3.1. RCU-SZM (R22/60Hz)...................................................................................................................................................07 3.2. RCU-SZM (R22/50Hz)...................................................................................................................................................08 3.3. RCU-SZM (R407C/60Hz) ..............................................................................................................................................09 3.4. RCU-SZM (R407C/50Hz) ..............................................................................................................................................104. DETALHES TÉCNICOS......................................................................................................................................................11 4.1. Condensador.................................................................................................................................................................11 4.2. Resfriador......................................................................................................................................................................11 4.3. Compressor...................................................................................................................................................................125. CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA.................................................................................................................................13 5.1. Suprimento de Energia ..................................................................................................................................................13 5.1.1. Material para Conexão Elétrica ................................................................................................................................13 5.1.1.1. Típica Curva de Atuação de um Disjuntor Termomagnético ................................................................................14 5.1.1.2. Procedimento para Instalação do Circuito de Força ...........................................................................................146. CONTROLE DE CAPACIDADE LINEAR............................................................................................................................15 6.1. Princípio de Operação ...................................................................................................................................................157. COMUNICAÇÃO COM SUPERVISÓRIOS.........................................................................................................................17 7.1. Sistema de Automação Predial (Configuração Tipo).......................................................................................................17 7.2. Supervisório HITACHI....................................................................................................................................................188. CURVA DE CAPACIDADE DE RESFRIAMENTO...............................................................................................................19 8.1. RCU5005SZM...............................................................................................................................................................20 8.2. RCU6005SZM...............................................................................................................................................................21 8.3. RCU10004SZM.............................................................................................................................................................22 8.4. RCU11004SZM .............................................................................................................................................................23 8.5. RCU12004SZM.............................................................................................................................................................24 8.6. RCU15004SZM.............................................................................................................................................................25 8.7. RCU16004SZM.............................................................................................................................................................26 8.8. RCU17004SZM.............................................................................................................................................................27 8.9. RCU18004SZM.............................................................................................................................................................28 8.10. RCU20004SZM...........................................................................................................................................................29 8.11. RCU21004SZM ...........................................................................................................................................................30 8.12. RCU22004SZM...........................................................................................................................................................31 8.13. RCU23004SZM...........................................................................................................................................................32 8.14. RCU24004SZM...........................................................................................................................................................33 8.15. RCU5020SZM.............................................................................................................................................................34 8.16. RCU6020SZM.............................................................................................................................................................35 8.17. RCU10020SZM...........................................................................................................................................................36 8.18. RCU11020SZM ...........................................................................................................................................................37 8.19. RCU12020SZM...........................................................................................................................................................38 8.20. RCU15020SZM...........................................................................................................................................................39 8.21. RCU16020SZM...........................................................................................................................................................40 8.22. RCU17020SZM...........................................................................................................................................................41 8.23. RCU18020SZM...........................................................................................................................................................42 8.24. RCU20020SZM...........................................................................................................................................................43 8.25. RCU21020SZM...........................................................................................................................................................44 8.26. RCU22020SZM...........................................................................................................................................................45 8.27. RCU23020SZM...........................................................................................................................................................46 8.28. RCU24020SZM...........................................................................................................................................................479. DIMENSÕES DO RESFRIADOR........................................................................................................................................48 9.1. RCU5005SZM e RCU6005SZM / RCU5020SZM e RCU6020SZM ................................................................................48 9.2. RCU10004SZM a RCU12004SZM / RCU10020SZM a RCU12020SZM ........................................................................49 9.3. RCU15004SZM a RCU18004SZM / RCU15020SZM a RCU18020SZM ........................................................................50 9.4. RCU20004SZM a RCU24004SZM / RCU20050SZM a RCU24050SZM ........................................................................5110. CICLO DE REFRIGERAÇÃO ...........................................................................................................................................52 10.1. RCU5005SZM a RCU24004SZM / RCU5020SZM a RCU24020SZM ..........................................................................5211. ESQUEMAS ELÉTRICOS ................................................................................................................................................53 11.1. RCU5005SZM e RCU6005SZM / RCU5020SZM e RCU6020SZM ..............................................................................53 11.2. RCU10004SZM a RCU12004SZM / RCU10020SZM a RCU12020SZM ......................................................................54 11.3. RCU15004SZM a RCU18004SZM / RCU15020SZM a RCU18020SZM ......................................................................55 11.4. RCU20004SZM a RCU24004SZM / RCU20020SZM a RCU24020SZM ......................................................................5612. FUNDAÇÃO .....................................................................................................................................................................57 12.1. RCU5005SZM a RCU24004SZM / RCU20020SZM a RCU24020SZM ........................................................................57 12.1.1. Detalhe da Fundação..........................................................................................................................................5713. TABELAS .........................................................................................................................................................................58 13.1. Tabela de Pressão Manométrica x Temperatura R22....................................................................................................58 13.2. Tabela de Pressão Manométrica x Temperatura R407C ...............................................................................................59 13.3. Tabela de Conversão de Unidades...............................................................................................................................6014. OPCIONAIS......................................................................................................................................................................61

3

1. CODIFICAÇÃO

R C U 0 6 0 0 5 Z X 2 6 X P X P

Chiller

Capacidade Nominal050 = 50TR060 = 60TR100 = 100TR110 = 110TR120 = 120TR150 = 150TR160 = 160TR170 = 170TR180 = 180TR200 = 200TR210 = 210TR220 = 220TR230 = 230TR240 = 240TR

Alimentação2 = 220V3 = 380V4 = 440V

AcessóriosP = Padrão

Condensação a Água

Refrigerante05 = R2220 = R407C

Tipo de Compressor(Z) = Parafuso

Código interno

5 = 50Hz6 = R-407C

4

2. CONTROLE DE CAPACIDADE LINEAR

O controle de capacidade do compressor é linear, realizado por um microprocessador dedicado que atua sobre uma válvula deslizante do compressor, monitorando as temperaturas de entrada e saída da água através de termistores.

Legenda:

TEAG = Temperatura de entrada da águaTSAG = Temperatura de saída da água

T1 = Faixa de temperatura de desligamentoT2 = Faixa de temperatura de religamento

U1 = Condição de carregamento rápidoS1 = Faixa de temperatura que o Chiller continua desligadoN1 = Estágio fixo (zona neutra com válvula deslizante parada)(TEAG) set = Temperatura de entrada de água no instante de parada do compressorTset = Ajuste de temperatura de saída de água (”set point”)

T3 = Faixa de Zona NeutraT4 = Faixa de carregamento 02

U2 = Condição de carregamento lentoD1 = Condição de descarregamento

Tset + T3 + T4

Tset + T3

Tset

Tset - T1

T3

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Temperatura de saída de água gelada

Temperatura de entrada de água gelada

TEAG (início) = TSAG

T2

RELIGA (TEAG = TSAG)

DESLIGA TEMPO

2.1. PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO

A) O microprocessador monitora a temperatura de saida de agua gelada no resfriador (TSAG) a intervalos de tempos pre-estabelecidos. Ao ligarmos o Chiller a temperatura estara na faixa U1 com TEAG=TSAG (condicao inicial) e o compressor com capacidade minima. Para se levar a TSAG para Tset point, o compressor e "carregado" rapidamente.

B) Ao se atingir a faixa U2, ele diminui a velocidade, passando para o carregamento lento.C) Estando na faixa N1 a valvula deslizante permanece parada.D) Quando TSAG chega na faixa D1, o compressor comeca a ser "descarregado" lentamente. Se o

TSAG chegar ao limite minimo da faixa D1, o compressor e desligado e o microprocessador passa a monitorar TEAG, armazenando o valor da TEAG, no momento do desligamento (TEAG set).

E) Quando a TEAG sofre um acrescimo de ∆T2 (padrao = 2?C) em relacao ao TEAG set, o compressor e religado e carregado lentamente, reiniciando-se novamente o ciclo na zona U2.

OBS 1: A temperatura de saida considerada para controle e a media das temperaturas de saida de cada resfriador, sempre que o Chiller possuir mais de um compressor.OBS 2: O sensor de temperatura de retorno esta instalado na entrada de agua do resfriador no. 1 para qualquer modelo.OBS 3: O microprocessador podera a qualquer momento, mudar de faixa de operacao para cima ou para baixo, dependendo da variacao da carga termica.

5

2.2. CONSTRUÇÃO DO COMPRESSOR

Perfil de Demanda Técnica Como funciona o Controle de Capacidade

Controle de Capacidade Linear significa menor custo operacional.Devido ao Controle Linear aproximar-se melhor ao perfil da carga, obtemos uma economia de energia significativa no período de um ano.

Os compressores parafuso Hitachi, por serem um conjunto único, possuem baixíssimo nível de vibração e ruído, características que otimizam a instalação do equipamento pois não há propagação de vibrações para instalação, veja ao lado gráfico comparativo de vibração entre compressor parafuso e recíproco.

Com o sistema de controle de capacidade contínuo é possível obter uma redução entre 15 e 20% no consumo energético comparado com os sistemas controlados por “step” em cargas parciais devido a:

• A capacidade de resfriamento fornecida pelo equipamento é igual a requerida pelo sistema;

• O controle de capacidade linear é mais eficiente em cargas parciais;

• A freqüência de entrada e saída em operação do equipamento devido a variações na carga térmica é minimizada.

6

2.3. MELHORIA NA PRECISÃO DO CONTROLE DE TEMPERATURA DA ÁGUA

2.4. BAIXA VIBRAÇÃO

2.5. ECONOMIA DE ENERGIA

3.1. RCU-SZM (R22 / 60Hz)

7

3. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS GERAIS

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11

4. DETALHES TÉCNICOS

4.1. CONDENSADOR

4.2. RESFRIADOR

Ítens

Tipo

Carcaça

Tubo AletadoExternamente

Espessura do Espelho

Número de Passes

Área de Transferência de Calor

Volume de Água nos Tubos

Pressão Máxima de Serviço do Circuito de Água

Diâmetro Externo

Espessura

Comprimento

Diâmetro Interno

Diâmetro Externo

Espessura Mínima

Número de Tubos

Unidade

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

m2

m3

C5005/C5004 C6005/C6004

Shell & Tube

273

6,35

2105

14,3

18,3

0,8

54 64

30

2

19,6 23,2

0,0253 0,0286

5kgf/cm 2

Ítens

Tipo

Carcaça

Tubo AletadoInternamente

Secçãopara Água

Secçãopara

Refrigerante

Diâmetro Externo

Espessura

Comprimento

Diâmetro Externo

Espessura

Comprimento

Diâmetro Externo

Diâmetro Interno

Espessura mínima

Número de Tubos

Espessura das Tampas Laterais

Espessura do Espelho

Número de Passes

Área de Transferência de Calor

Volume de Água nos Tubos

Pressão Máxima de Serviço do Circuito de Água

Unidade R5005 R6005

Shell & Tube

250,7

3,35

2136

273

6,35

66 / 115

14,3

15,88

0,8

114 134

22

12

2

11,37 13,37

0,052 0,043

10,5

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

m2

m3

mm

mm

mm

mm

kgf/cm 2

4.3. COMPRESSOR

12

Ítens

Tipo

Rotação

Deslocamento (R22)

Controle de Capacidade Linear

Teste de PressãoPneumática

Motor

Óleo

Descarga

Sucção

Tipo

Partida

PólosClasse de Isolação

Tipo

Carga (Total)

Unidade

rpm3m / h

%2kgf/cm

kPa

kPa

L

5005SC-Z 6005SC-Z

Semi-hermético

3.470

204,2 251,5

25 ~100 25 ~100

2.850

13,0

1.380

Gaiola - trifásicoEstrela - triângulo

2

E

SW22OHT

6

28,0

2kgf/cm

60Hz

13

5. CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA

5.1. SUPRIMENTO DE ENERGIA

1- A queda de tensão admissível, causado pelo efeito do comprimento dos cabos de alimentação, não deverá ser superior a 2%. Caso a queda de tensão ultrapasse este valor, deverão ser utilizados cabos de maior secção.

2- A tensão durante a partida deverá ser maior que 85% da tensão nominal. Caso o valor seja inferior o compressor não entrará em operação tendendo a ser desligado por sobrecarga de corrente ou o disjuntor de alimentação será desarmado. É necessário rever a capacidade do transformador de alimentação do sistema.

3- Para múltiplos compressores o suprimento de energia, transformador, deve fornecer potência suficiente para que os compressores que partirem por último não o façam com tensão abaixo dos 15% da nominal pois neste caso pode acontecer:

- Aumento do escorregamento, queda na rotação do motor;- Insuficiência de torque na partida;- Redução na lubrificação dos mancais;- Alta corrente na transição de Estrela para Triângulo com conseqüente desligamento por sobrecarga;- Desgaste prematuro dos contatos das contatoras de potência;- Desgaste prematuro dos rolamentos.4- O besbalanceamento entre as fases não pode ser superior a 3% da tensão nominal.5- A tensão de trabalho pode variar em 10% da tensão nominal.

Tensões fora da faixa podem causar os mesmos danos porém não sendo perceptível ao longo do tempo, além de provocar a atuação das proteções prematuramente devido a:

- Aumento da corrente de operação;- Aquecimento da bobina do estator;- Aumento nas pressões de operação.

Para realizar a conexão elétrica é necessário observar os seguintes requisitos:• Os fusíveis deverão ser dimensionados para suportar uma corrente máxima de 225% da corrente

nominal do Chiller;• Suprimento de energia elétrica trifásica compatível com o equipamento (alimentação força);• Suprimento de energia elétrica monofásica compatível com o equipamento (alimentação comando);• Material elétrico previamente selecionado.

5.1.1. Material para Conexão Elétrica

O material para realização desta ligação não é fornecido pela HITACHI, ficando os mesmos aos cuidados do instalador ou cliente. O material básico necessário para a instalação consiste em:

• Para a alimentação do comando deverá ser utilizado disjuntor de 10A;• Conferir os componentes elétricos selecionados, disjuntores, fusíveis, cabos, conduítes, conexões, etc

que devem estar de acordo com os dados mostrados na tabela de dados elétricos ou conforme legislação do local de instalação;

• Para a alimentação do comando deverá ser utilizado disjuntor de 10A;• Para a alimentação dos compressores e ventiladores deverão ser utilizados disjuntores para painéis de

distribuição de potência, conforme segue:

1- Para dimensionar os disjuntores, devem ser levadas em consideração os seguintes itens:• Capacidade de interrupção limite Icu (obtida junto ao projeto elétrico da obra);• Capacidade de interrupção em serviço Ics (% de Icu); dar preferência para disjuntores com 100% de

capacidade de interrupção de Icu;• Calibre do disjuntor em função da proteção térmica e magnética.Estes dados podem ser verificados na etiqueta de identificação dos disjuntores.

14

2- Para se definir o calibre do disjuntor, utilizar o valor da máxima corrente de operação por ciclo, indicada na tabela de dados elétricos.

Para que não ocorra o desligamento durante a partida é necessário que os padrões mínimos representados no gráfico a seguir sejam atendidos; o térmico do disjuntor deverá ser regulado para uma corrente 10% acima da máxima corrente de operação ou, se for do tipo fixo não ultrapassar este valor e suportar, na partida, a corrente de ajuste do térmico por um tempo não inferior a 10 segundos e o magnético do disjuntor deverá suportar um pico de corrente mínimo de 3x a corrente de partida do ciclo.

3- Outras informações, consultar SMACPAPER N° 73/200 da SMACNA.

5.1.1.1. Típica Curva de Atuação de um Disjuntor Termomagnético

Confirmar se a alimentação do Chiller não está vindo de fontes utilizadas para outros fins que possam estar ligadas no momento de instalação ou serem interrompidas para manutenção do Chiller.

1- Instalar o quadro de força principal em local de fácil acesso e protegido contra intempéries.2- Instalar os conduítes que interligam o quadro de força ao quadro do Chiller.3- Conduzir os cabos de força, independentes por ciclo, até o Chiller.4- Conectá-los firmemente à(s) régua(s), identificadas como TBF de cada ciclo. O cabo de aterramento do

Chiller também deverá ser instalado nesse momento.5- Conectar os cabos de alimentação ao quadro de força principal.

Considerar que o disjuntor de comando deve estar disponível para ser ligado com o Chiller parado devido à necessidade de aquecimento do óleo do cárter dos compressores.

5.1.1.2. Procedimento para instalação do circuito de força

15

R S T C2

R S T C1

M N

FORÇA220 V / 380 V / 3Ø / 50 Hz

220 V / 380 V / 440 V /3Ø / 60 Hz

COMANDO220 V /1Ø / 50 Hz220 V /1Ø / 60 Hz

EQUIPAMENTO

NOTA: Para todos os equipamentos, o borne para alimentação de força é independente por ciclo.

6. CONTROLE DE CAPACIDADE LINEAR

O Controle de Capacidade Linear tem por finalidade controlar a “TSR” de maneira que esta flutue dentro de uma faixa

pré-ajustada de temperatura que varia de 0,5ºC a 2ºC (Standard 1 ºC) possibilitando, assim, um melhor

aproveitamento da carga produzida pelo Chiller com um menor consumo de energia.

6.1. PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO:

A) Ligar: O equipamento somente pode ser ligado após o mesmo ter recebido o sinal de bomba acionada. - Se o equipamento estiver em operação remota, só é possível fazer a monitoração através da IHM. - Caso o equipamento estiver em programação horária, também não é possível ligar o mesmo; somente o tem-porizador do programador é que liga o sistema. - Quando o alarme for geral o equipamento não pode ser ligado, mas se o alarme for individual para equipamen-tos com mais de um ciclo, o ciclo sem alarmes entra em operação normalmente.

B) Controle:

16

TSRTER

Tos + T3 + T4

T4

Tos + T3

Tos

T3

T1

Tos-T1

U1

U2

N1

S1

ON

D1

T2

Tis

Temperatura de saída da água gelada

Temperatura de entrada da água gelada

LEGENDA:

TER Temperatura de entrada da água no resfriadorTSR Temperatura de saída da água do resfriadorTis Temperatura de entrada de água no resfriador no instante de parada dos compressores pelo controle de capacidadeTos Ajuste de temperatura de saída da água do resfriador (set point)T1 Faixa de temperatura de desligamentoT2 Faixa de temperatura de religamentoT3 Faixa de zona neutraT4 Faixa de carregamento lentoU1 Condição de carregamento rápidoU2 Condição de carregamento lentoN1 Estado frio (zona neutra)D1 Condição de descarregamentoS1 Equipamento parado

3 minutos após receber o pulso liga, o 1º compressor entra em operação com 25% de sua capacidade. Se o equipamento possuir 2 ou mais ciclos estes entrarão em funcionamento sempre que o último compressor atingir 100% de sua capacidade, sendo que sempre será ligado primeiro o ciclo com menos horas de operação. - Com a temperatura de saída de água gelada alta, o sistema de controle está na zona “U1”, zona de carrega-mento rápido. Nesta zona as válvulas solenóides de carregamento recebem pulsos longos em intervalos de tempo a fim de carregar os compressores rapidamente.

- Com a queda de temperatura, o sistema de controle entra na zona “U2”, zona de carregamento lento. Nesta

zona as válvulas solenóides de carregamento recebem pulsos curtos nos mesmos intervalos de tempo que o

anterior a fim de carregar os compressores lentamente.

- Com a queda de temperatura, o sistema de controle entra na zona “N1”, zona neutra. Nesta zona é feita

somente a monitoração da temperatura de saída de água gelada analisando a tendência de aumento ou

diminuição da mesma.

- Com a queda de temperatura, o sistema de controle entra na zona “D1”, zona de descarregamento. Nesta zona,

as válvulas solenóides de descarregamento recebem pulsos iguais aos da zona “U1” a fim de ajustar a carga

térmica fornecida pelo equipamento à do sistema.

- Caso a temperatura continue em queda, o equipamento é desligado pelo sistema de controle que, no momento

da parada deste, registra a temperatura de entrada de água à resfriar mantendo o equipamento parado “S1”,

soma à esta um certo valor que, quando atingido, o equipamento volta a operar automaticamente com a

temperatura de saída de água gelada já dentro da zona de carregamento lento “U2” e, desta maneira, se auto

ajustar com a carga térmica requerida pelo sistema.

Os equipamentos saem de fábrica com valores pré-ajustados conforme abaixo podendo estes serem

modificados no momento do start up ou por solicitação do cliente junto à Assistência Técnica Hitachi.

Tempo de carregamento rápido ______________________________ 12 seg.

Tempo de carregamento lento _______________________________02 seg.

Ciclo de carregamento _____________________________________60 seg.

Ajuste de carregamento lento ________________________________2ºC

Ajuste de carregamento de zona neutra ________________________2 ºCAjuste de desligamento pelo controle de capacidade ______________1ºC

Ajuste de religamento pelo controle de capacidade _______________ 2ºC

OBS.: Para os modelos com dois ou mais compressores são carregados e descarregados individualmente durante o controle de capacidade.

No caso de comunicação a um gerenciador central (central predial, ou sistema de automação predial), esta poderá efetuar as seguintes intervenções no Chiller (item opcional):

• Para controle- Ligar / Desligar;- Controle de demanda externo (4 a 20mA);- Ajustar “set point” da água gelada (temperatura de saída) (4 a 20mA);

• Monitoração:- Temperatura de entrada de água gelada no barrilete;- Temperatura de saída de água gelada no barrilete;- Pressão de alta no compressor;- Pressão de baixa no compressor;- Demanda equivalente (valor aproximado);- Horas de funcionamento do compressor;- Indicação de alarme geral por ciclo;- Status de operação do compressor.

• Sistema de comunicação com supervisórios:- Protocolo de comunicação: MODBUS-RTU;- Outros sob consulta.

SISTEMA DEGERENCIAMENTO PREDIAL

MODBUS-RTU / OUTROS

ENERGIA ELÉTRICA / ILUMINAÇÃO

ARCONDICIONADO INCÊNDIO SEGURANÇA ELEVADORES

CHILLER

PACKAGE

FAN COILMODBUS-RTU / OUTROS

17

7. COMUNICAÇÃO COM SUPERVISÓRIOS

7.1. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO PREDIAL (CONFIGURAÇÃO TIPO)

Há possibilidade de fornecimento de um sistema supervisório, somente para Chillers, onde um programa de monitoração é instalado direto em um PC com a mesma configuração de leitura e controle indicada anteriormente. Estas informações também pode ser compartilhadas com um gerenciador central.

SISTEMASUPERVISÓRIO (PC)

MODBUS-RTU / OUTROS

CHILLER 1 CHILLER 2 CHILLER 3 CHILLER 4

CABO SINAL

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7.2. SUPERVISÓRIO HITACHI