Чиллеры для охлаждения воздуха

Что такое чиллер: особенности и устройство

Чиллер – это машина для охлаждения различных жидкостей. Рассмотрим те из них, которые применяются в системах кондиционирования чиллер-фанкойл для понижения температуры воздуха в помещении.

Принцип работы чиллера

На фото: принцип работы чиллера со встроенным гидромодулем

На фото: 4 вида компрессоров (ротационный, спиральный, винтовой, центробежный)

Функциональность всего чиллера во многом зависит именно от правильной работы этих четырех элементов холодильного контура. Однако неисправности могут возникнуть и по причине выхода из строя каких-либо вспомогательных элементов. Так, достаточно часто случается отключение чиллера по высокому или низкому давлению. У этого может быть несколько причин, самые распространенные из них – большое или малое количество холодильного агента, нарушение в работе дросселирующих устройств (ТРВ или ЭТРВ), закрытый соленоидный вентиль.

Схема работы чиллера

На фото: схема чиллера с конденсатором воздушного охлаждения. 1 – компрессор, 2 – реле высокого давления, 3 – клапан запорный, 4 – клапан дифференциальный, 5 – регулятор давления конденсации, 6 – конденсатор воздушного охлаждения, 7 – ресивер линейный, 8 – клапан запорный, 9 – фильтр-осушитель, 10 – стекло смотровое, 11 – клапан соленоидный, 12 – катушка для клапана соленоидного, 13 – вентиль терморегулирующий, 14 – испаритель пластинчатый паяный, 15 – фильтр-осушитель, 16 – реле низкого давления, 17 – клапан запорный, 18 – датчик температуры, 19 – реле протока жидкости, 20 – щит электрический.

Если рассматривать разновидности чиллеров, то можно отметить, что часто чиллеры делят по производительности. Причем такое деление достаточно условное. Так, например, граница чиллеров малой и большой производительности может лежать в районе 20-100 кВт, но каждый производитель устанавливает такую границу сам.

Виды чиллеров

На фото: общий вид чиллеров модульной компоновки серии DANTEX DN-25-250BD(F)(L) SF

На фото: модульный чиллер DN-060MVB(G)/SF с двухроторными компрессорами; модульный чиллер DN-200BFL/SF со спиральными компрессорами; модульный чиллер DN-380BGMTC/SM с двухвинтовым компрессором; чиллер DN-CCWE500H/SM с центробежным компрессором

На фото: схема одноконтурного абсорбционного чиллера, абсорбционный чиллер

В двухнасосных схемах группы насосов устанавливаются в разных местах: перед аккумулирующим баком и после него. Именно такая работа этих насосов позволяет увеличить разность температур между входящей и выходящей водой до 15 °C.

На фото: двухнасосная система. 1 – конденсатор воздушного охлаждения; 2 – компрессор; 3 – манометр высокого давления; 4 – реле сдвоенное; 5 – манометр низкого давления; 6 – ресивер вертикальный; 7 – фильтр-осушитель; 8 – глазок смотровой; 9 – соленоидный вентиль; 10 – ТРВ; 11 – испаритель пластинчатый; 12 – насос циркулирующий; 13 – насос подающий; 14 – датчик температуры; 15 – емкость термоизолированная; 16 – шаровый кран (комплект), автоматический клапан (опция); 17 – манометр жидкостный.

Именно выбор типа чиллера и понимание, для каких процессов он будет использоваться, позволит избежать проблем при запуске и дальнейшей эксплуатации.

Правильность выбора чиллера

• тип теплоносителя (вода или какая-либо незамерзающая жидкость);
• необходимость работы на охлаждение/охлаждение + нагрев жидкости;
• круглогодичное использование или сезонное;
• расположение чиллера и гидромодуля в одном или разных корпусах;
• температурный режим работы чиллера;
• место размещения чиллера (на крыше, грунте, между этажами).

В случае размещения чиллера в помещении, необходимо учитывать размеры чиллера и возможность дополнительного свободного пространства для его обслуживания. При расположении чиллера в помещении большое значение имеет температура внутреннего пространства, так как она напрямую влияет на давление конденсации. Ее следует поддерживать на уровне не выше +35 °C.

На фото: расположение чиллеров

Каждый производитель осуществляет расчет и подбор чиллера и гидромодуля по своей программе. Это связано с большим количеством производителей основных компонентов – компрессоров и теплообменников, которые имеют отличия в холодопроизводительности при прочих равных условиях. На подбор одного из составляющих гидромодуля – аккумулирующего бака – следует обратить особое внимание, поскольку для его правильного расчета требуется множество индивидуальных данных. Далее сам расчет производится согласно нескольким вполне доступным формулам.

Монтаж, управление и обслуживание

На фото: проекты систем холодоснабжения

Отдельно несколько слов стоит сказать об обвязке чиллера. У него три зоны, которые подвергаются различным соединениям (обвязкам): сам чиллер с холодильным контуром, гидромодуль с гидравлической системой на различных жидкостях и фанкойлы, охлаждающие/нагревающие воздух в помещении. Систем обвязки существует очень много. Это зависит и от оборудования, и от проектировщиков. Поэтому все эти работы следует производить согласно проектной документации.

Чиллер – что это за устройство, принцип его работы и применение

Чиллер – устройство для климатического контроля. Сегодня их используют все больше на промышленных предприятиях, в офисных зданиях и жилых строениях. Они позволяют регулировать температуру в помещениях, либо поддерживают тепловой баланс различного оборудования. Насколько выгодна установка чиллеров, чем они отличаются от других климат-систем, какие бывают – описывается ниже.

Что такое чиллер

Чиллер – аппарат, который служит для охлаждения или подогрева жидкой среды, используемой как переносчик тепла. Модели обладают разной мощностью, поэтому могут использоваться в промышленном производстве, для обогрева небольших помещений и в климатотехнических работах:

• на пищевых комбинатах;
• фармакологических предприятиях;
• отоплении (кондиционировании) объектов соцкультбыта;
• устройстве катков и т. д.

Чиллер по конструкции является мощной холодильной машиной, он имеет компрессорную установку, конденсаторную камеру и испаритель. С помощью чиллера жидкость может повышать температуру или понижать ее. Эту возможность обеспечивает наличие 2 контурных систем циркуляции горячего и холодного теплоносителя.

Базовая конструкция чиллера

Компрессор

Компрессор обеспечивает мощность холодильного цикла, он увеличивает давление газа за счет уменьшения его объема.

Конденсатор

Превращение газа или пара в жидкость, конденсация хладагента и отвод теплоты. Существует два типа конденсаторов: конденсатор с воздушным охлаждением и конденсатор с водяным охлаждением.

Расширительный клапан

Расширительный клапан (ТРВ, ЭРВ), это компонент чиллера, который дозирует количество хладагента поступающего в испаритель, для регулирования количества пара выходящего из испарителя.

Испаритель

Испаритель, применяется для преобразования жидкости в пар, чтобы в процессе кипения хладона поглотить тепло и сделать целевую воду более холодной. Температура испарителя зависит от давления испарения-кипения.

Гликолевый и фреоновый контур

Гликолево-водяной и фреоновый контур в точке соприкосновения между собой обмениваются полученной теплотой или холодом. После чего рабочая жидкость на водной основе с помощью циркуляционного насоса доставляет теплоноситель нужной температуры до потребителей.

Принцип работы чиллера

Принцип действия чиллера довольно прост. Как переносчик теплоты он использует низкокипящее вещество-хладагент и зависит от четырех основных компонентов: компрессора, конденсатора, расширительного клапана и испарителя. Хладагенты (фреон-хладон) являются обязательным элементом чиллера. Хладоны, используемые для передачи тепла, также являются рабочей жидкостью, обладающей замораживающим эффектом и низкой температурой кипения.

Компрессор чиллера выполняет работу подобно сердцу человека обеспечивая компрессию хладагента и перекачку его по фреонопроводу. Задача компрессора сжимать и превращать холодный газ низкого давления в газ высокой температуры и давления. После чего горячий газообразный фреон под высоким давлением поступает в конденсатор, где он отдает тепло и конденсируется превращаясь жидкость высокого давления. Далее, жидкий хладагент под давлением поступает в расширительный клапан, который контролирует сколько фреона попадает в разряженный испаритель. После поступления хладагента в испаритель его давление резко падает и хладон закипает, а тепло от технологической воды поглощается парами кипящего вещества. Так сжиженный фреон поглощая теплоту превращается в газ низкого давления и снова начинает новый цикл, через компрессор чиллера.

Применение чиллеров

Монтаж чиллера

Мощность и функции оборудования должны соответствовать проекту. Установка и монтаж элементов системы также следует проводить согласно указаниям проектировщиков. Не следует допускать посторонних людей к устройству, во избежание поломки конструкций.

Оборудование должно соответствовать указанному в проекте. Монтаж инженерной сети осуществляется, выдерживая значение параметров аппарата в части мощности, конструкции и места установки.

При установке оборудования его нельзя наклонять или перемещать вручную, во избежание падения и поломки. Для подъема и монтажа оборудования необходимо пользоваться краном или другим подъемно-транспортным оборудованием. Чиллер можно заправлять только жидкостями, внесенными в техпаспорт устройства.

Не допускается нарушение инструкции от производителя. Устройство монтируется с расчетом наличия свободного места, чтобы обеспечить возможность сервисной службе производить ремонтные и профилактические мероприятия, техобслуживание и другие процедуры.

Для установки оборудования подготавливается горизонтальная открытая площадка. Прочность площадки должна соответствовать весу и нагрузкам оборудования. Дислокация устройства на крыше требует размещения опорной рамы. При наземной установке чиллер устанавливается на предварительно залитый фундамент.

Эти дополнительные устройства обеспечивают равномерное распределение веса оборудования, увеличивают инерцию, снижают вибрацию.

Климатическая установка фиксируется на раме или фундаменте после контроля горизонтальности ее положения. В качестве фиксаторов выступают анкера (металлические болты) и гайки.

Виды чиллеров

Климатические устройства, такие как чиллер, используемые для охлаждения, могут быть:

• парокомпрессионными;
• абсорбционными;
• моноблочными;
• с выносным конденсатором.

Чтобы правильно подобрать нужную модель, надо знать, чем одна категория отличается от другой, каковы их плюсы и минусы.

Парокомпрессионный чиллер

Модели парокомпрессионных устройств могут иметь небольшие изменения от классической конструкции, но основная схема у всех выглядит одинаково и включает:

• испаритель,
• конденсатор,
• компрессор.

Принцип работы основан на проявлении явления конденсации при повышении давления. Пары хладагента сжимаются компрессором, увеличивая давление до 30 и более атмосфер. Температура вещества повышается до 70 градусов, начинается процесс конденсации.

Наружный воздух обдувает конденсатор, снижая температуру хладагента. Газообразный фреон конденсируется, превращаясь в жидкость. Горячий состав остывает, нагревая воздух.

Хладагент после прохода сквозь регулирующий вентиль расширяется, его температура снижается в результате падения давления. Происходит закипание хладона. Пройдя испаритель, фреон, изменяет свое агрегатное состояние на газообразное. В результате теплоноситель охлаждается. На этом цикл завершается, хладагент возвращается компрессорную установку.

Это основные принципы схемы работы чиллера. Есть устройства, работающие по обратному циклу – рассчитанные на обогрев, а не для охлаждения.

Абсорбционный чиллер

Холодильная машина, работающая по принципу абсорбции (лат. absorbere — поглощать, растворять), добивается результата за счёт поглощения тепла сорбентом. Принцип абсорбции позволяет обходиться без компрессора и движущихся механизмов. Ее преимущество, это возможность запуска в местах, где электрическая энергия недоступна или ограничена. Для работы машины необходим источник тепла. Это может быть горячая вода, пар, природный газ, твердое топливо. Чиллер заправляется хладагентом. Жидкости для этого типа аппаратов могут различаться по химическому составу.

Абсорбционные устройства подразделяются по некоторым характеристикам, в число которых входят:

• число контуров (от одного до трех);
• нагревающее вещество;
• состав хладагента.

Количество контуров влияет на получаемую разницу в температуре. Чем больше контуров, тем более производительно работает чиллер.

По типу нагревающего вещества машины могут быть: прямого нагрева, использовать внешние источники для обогрева или быть комбинированными. При прямом нагреве в корпусе устройства имеется топка для сжигания горючих веществ: газа, твердого или жидкого топлива. Устройствам непрямого нагрева потребуется внешний источник тепла: пар, вода, воздух.

Состав смеси для хладустройств может включать бромид лития в качестве абсорбента и воду-хладагент. Это бромистолитиевые машины. У аммиачных машин роль хладагента исполняет аммиак, в роли абсорбента выступает вода.

Существуют бромистолитиевые и аммиачные абсорбционные холодильные машины. В первых хладагентом является вода, абсорбентом – бромид лития LiBr. Чиллер второго вида заправляется хладагентом, состоящим из аммиака NH3, в качестве абсорбента заливается вода.

АБХМ, работающие с бромидом лития получили большую популярность.

Их конструкция состоит:

• из 2 камер;
• теплообменника;
• контура (1, 2 или 3).

Верхняя камера вмещает конденсатор и генератор, нижняя – испаритель и абсорбер. Генератор нагревает рабочий состав, влага испаряется, концентрация бромистой соли лития увеличивается.

В конденсаторной камере водяные пары остывают, конденсируются и возвращаются в контур. В испарителе устанавливается низкое давление, при котором вода опять переходит в пар.

Теплообменник обеспечивает термообмен между хладагентом и абсорбентом.

Чиллеры с выносным конденсатором (безконденсаторные)

Большинство чиллеров с воздухоохлаждаемым конденсатором предназначены для монтажа вне помещений, но существует разновидность с выносным конденсатором. В этом случае испаритель и компрессор (компрессорный блок) размещают внутри здания, а воздушный конденсатор, отводящий излишнее тепло, соединяют с чиллером фреоновой магистралью и располагают снаружи.
Разнообразие сфер применения чиллера, допускает отвод тепла по средствам драйкулера. В этой ситуации водяной конденсатор, расположенный в едином блоке чиллера, соединяют с драйкулером с помощью гликолевого трубопровода. Когда температура уличного воздуха на 5-8 °С ниже требуемой, такая конфигурация подключения позволяет использовать функцию фрикулинга. Фрикулинг – это свободное охлаждение (free-cooling) промежуточного теплоносителя за счет окружающей среды.

Особенности оборудования

Фактически чиллер нельзя назвать кондиционером, в силу особенностей его строения и возможностей. Классический кондиционер обходится без промежуточного теплоносителя, охлаждая пространство непосредственно, тогда как чиллер всегда взаимодействует с антифризами либо водой. Основными особенностями чиллера являются:

• высокая степень автоматизации процесса;
• возможность осуществлять охлаждение на большом расстоянии, величина которого зависит только от мощности циркуляционного насоса;
• высокая экологичность и безопасность;
• удобство монтажа, т.к. занимает мало места;
• работа независимо от погодных условий;
• экономичность.

При выборе устройства необходимо ознакомиться с рейтингом брендов, оценить характеристики аппаратов, почитать отзывы о моделях.

Характеристики климатических аппаратов

Разные модели чиллеров характеризуются разной мощностью, которая может находиться в диапазоне от 5 кВт до 9 тыс. кВт. Изделия невысокой мощности отлично подходят для работы в офисе или гостинице, обладающие большой мощностью используются на промышленных предприятиях и в производственных цехах.

Имеются и другие характеристики, которые тоже дают представление об аппарате и могут повлиять на выбор модели. Выбирая чиллер, следует изучить такие параметры:

• производительность, измеряемая в кВт, от 10 кВт, до нескольких тысяч;
• марка применяемого хладагента (подбирается от вида компрессора и температурной среды эксплуатации)
• номинальная мощность может варьироваться от 30 до 200 кВт;
• геометрические размеры колеблются от 0,5 до 4 метров по каждому параметру: длине, ширине, высоте;
• вес от 0,1 до 2,0 т.
• исполнение чиллера может быть моноблочным либо с выносным конденсатором.

Типы и модели вспомогательных устройств, таких как компрессор, испаритель, конденсатор устанавливает предприятие, выпустившее чиллер.

Чиллер-фанкойл кондиционирование

Системы мультизонального кондиционирования на основе чиллера и фанкойлов, также как VRV и VRF системы, позволяют производить свободное регулирование температуры в разных частях здания. Чиллер охлаждает (греет) теплоноситель, который по системе трубопроводов подается с помощью циркуляционного насоса на фанкойлы.

Фанкойлом называется теплообменник с вентилятором. Он подключается к горячему и холодному циклу одновременно. Вентилятор помогает ускорить теплообмен и повысить эффективность изделия. Устройства, входящие в состав системы:

• центральное устройство охлаждения;
• локальный теплообменник;
• насос (гидромодуль) или насосная станция;
• разводка трубопроводов;
• устройства регулировки.

В основную задачу фанкойла входит создание течения воздушных масс заданной температуры без организации доступа воздуха снаружи. Такое решение позволяет увеличить эффективность чиллера. Управлять устройством можно ручным или автоматическим способом.

Управление фанкойлами

Ручное управление позволяет регулировать подачу холодного или горячего теплоносителя путем перекрытия крана вручную или с помощью пульта.

Автоматическое управление осуществляется с помощью электрического или электромеханического термостата. Устройство поддерживает температуру, заданную на термостате.

Устройства монтируются в заранее выбранном месте, которое может находиться на стене, полу, потолке. Если планируется использовать климатические устройства для охлаждения, то лучшим местом будет потолок. Для обогрева помещений, лучше установить их на полу у стен или в нижних участках стен.

Преимущества и недостатки чиллеров

Использование чиллеров для климатического контроля в помещении, имеет множество положительных сторон. В их число входят:

• повышение качества жизни или работы;
• вынос климатической установки за пределы помещения, что сводит к минимуму шум и вибрацию;
• экономия на оплате отопления, уменьшение количества отопительных приборов или батарей;
• меньшие потери полезной площади;
• высокая безопасность.

К недостаткам систем охлаждения можно отнести:

• большие размеры основного блока;
• большой вес конструкции;
• сложность установки и монтажа системы;
• высокие цены на данное оборудование.

Выбирая климатическое оборудование, необходимо учитывать эти тонкости. Для небольшого помещения можно подобрать сплит-систему или кондиционер, которые могут оказаться более эффективными.

Заключение

Использование чиллера для климатизации здания или производственных помещений, дает превосходные результаты. Эта система проверена временем и позволяет обеспечить надежный обогрев помещений или понижение температуры.

Установка чиллеров для охлаждения дает отличный эффект в любом здании, если правильно подобрать мощность устройства. Их применение позволяет регулировать температуру в нужных пределах.

Остались вопросы

Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.

Факты, которые стоит знать о ЧИЛЛЕРАХ!

Виды, типы, особенности и преимущества различных чиллеров

В воздушных системах кондиционирования воздуха источником холода является чиллер-водоохлаждающая холодильная машина.

Чиллер

Выпускаются чиллеры различных типов в зависимости от способа охлаждения конденсатора, способа комплектации: моноблочного или с выносным конденсатором, со встроенным гидромодулем и без него, типа компрессора, режима работы (только охлаждение или охлаждение и отопление).

Номенклатурный ряд чиллеров значительно обновился за счет широкого применения более эффективных типов компрессоров: спиральных, одновинтовых, двухвинтовых которые в диапазоне малых, средних и больших производительностей существенно потеснили поршневые компрессоры.

Расширился ряд чиллеров со встроенным гидравлическим модулем, в том числе и с аккумулирующим баком.

Использование в качестве испарителей пластинчатых и поверхностных теплообменников дало возможность уменьшить габариты агрегатов и их вес.

Экологические тенденции поспособствовали переходу на экологически безопасные фреоны такие как R407C, R134a, R410а.

В зависимости от способа охлаждения конденсатора чиллеры разделяются

• чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора
• чиллеры с водяным охлаждением конденсатора

Наибольшее применение находят чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора, когда тепло от конденсатора отводиться воздухом, чаще наружным. Этот способ отвода теплоты требует установки чиллера снаружи здания или применение специальных мероприятий, обеспечивающий такой способ охлаждения.

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора выпускаются в моноблочном исполнении, когда все элементы чиллера находятся в одном блоке, и чиллеры с выносным конденсатором, когда основной блок может устанавливаться в помещении, а конденсатор, охлаждаемый наружным воздухом, размещается вне здания, например на крыше или во дворе.

Основной блок соединяется с воздушным конденсатором, установленным снаружи здания, медными фреонопроводами.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора

Чиллеры в моноблочном исполнении выпускаются с осевыми вентиляторами и с центробежными вентиляторами.

Осевые вентиляторы не могут работать на вентиляционную сеть, поэтому чиллеры с осевыми вентиляторами должны устанавливаться только снаружи здания, при этом ничто не должно мешать поступлению воздуха в конденсатор и выбросу его вентиляторами.

Конфигурации чиллеров

• стандартная
• с пониженным уровнем шума, что достигается устройством звукопоглощающего кожуха для компрессора и понижением скорости вращения осевого вентилятора конденсатора по сравнению со стандартной конфигурацией
• со значительным снижением уровня шума, что достигается устройством звукопоглощающего кожуха для компрессора, увеличением площади живого сечения конденсатора для прохода воздуха и понижением скорости вращения осевого вентилятора, а также установкой компрессора на пружинные антивибрационные опоры, применением гибких вставок на нагнетательных и всасывающих трубопроводах холодильного контура

Требования по уровню звуковой мощности, создаваемой работающим чиллером с осевыми вентиляторами при установке за пределами здания могут быть не очень высокими, если отсутствуют особые требования по уровню шума в застройке, где это здание расположено.

Если такие ограничения имеют место, необходимо выполнить расчет уровня звукового давления в помещении шума, излучаемого чиллером, и при необходимости применить чиллеры специальной конфигурации.

Как правило, производители в своих каталогах указывают для соответствующего типа и типоразмера чиллеров свои значения уровня звуковой мощности по октавным полосам и общий уровень звукового давления, измеренный на высоте 1 метр от поверхности блока, при полной и частичной нагрузке (50%).

В каталогах в зависимости от конфигурации чиллеров приводится диапазон рабочих температур, в частности, максимальная температура воздуха на входе в конденсатор.

При расчетной температуре наружного воздуха выше +35 градусов по Цельсию значительно снижается холодопроизводительность чиллера, и ухудшаются условия теплообмена в конденсаторе.

В зависимости от условий эксплуатации выпускают чиллеры для стандартной температуры среды и для высокой температуры среды, в последнем случае выполняют конденсатор с увеличенной поверхностью теплообмена.

Чиллеры с центробежными вентиляторами

Чиллеры с центробежными вентиляторами предназначены для установки внутри здания. Основные требования к этим блокам: компактность и низкий уровень шума, связанные с установкой внутри помещения.

В чиллерах данного типа используются центробежные вентиляторы с низкой скоростью вращения, большая часть типоразмеров малой и средней производительности имеет спиральный компрессор, отличающийся низким уровнем шума, в типоразмерах с герметичным поршневым компрессором он помещен в специальный звукоизолирующий кожух.

При выборе данного типа чиллера и его размещении следует обеспечить свободный подвод охлаждающего воздуха к чиллеру и отвод воздуха, нагретого в конденсаторе. Это осуществляется с помощью всасывающих и нагнетательных воздуховодов, при этом образуется вентиляционная сеть, состоящая из центробежного вентилятора, воздухонагревателя (конденсатор чиллера), воздуховодов, заборной и выпускной вентиляционных жалюзийных решеток. Размеры последних подбираются на основе рекомендуемых скоростей движения воздуха в сечении решеток и воздуховодов.

Необходимо на основе аэродинамического расчета определить потери давления в вентиляционной сети. Они должны соответствовать давлению, развиваемому центробежным вентилятором, при значении расхода воздуха, охлаждающего конденсатор.

Если давление центробежного вентилятора меньше, чем потери давления в вентиляционной сети, возможно, применить более мощный электродвигатель к центробежному вентилятору по специальному заказу.

Воздуховоды должны присоединяться к чиллеру при помощи гибких вставок, чтобы вибрация не передавалась на вентиляционную сеть.

Чиллеры с выносными конденсаторами

Бесконденсаторные блоки устанавливаются в помещении и присоединяются к удаленным конденсаторам. Установка чиллера в помещении, как и в случае чиллеров с центробежными вентиляторами, упрощает эксплуатацию системы: использование воды в качестве холодоносителя в системе, которую не надо сливать в зимний период, меньшие затраты на транспортировку воды по сравнению с незамерзающими растворами и отсутствие прочих проблем, связанных с применением незамерзающих жидкостей.

К недостаткам бесконденсаторных чиллеров можно отнести:

• работа только в режиме охлаждения
• ограничение по общей длине фреонопроводов

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора имеют меньшую стоимость, но требуют создания водяного контура для охлаждения конденсатора со всем необходимым оборудованием.

Традиционно для охлаждения конденсатора холодильных машин применяются градирни, в которых вода, нагретая в конденсаторе, разбрызгивается через форсунки в потоке движущегося наружного воздуха, и при непосредственном контакте с воздухом охлаждается до температуры мокрого термометра наружного воздуха, поступая затем в конденсатор.

Схема работы чиллера

Это довольно громоздкое устройство, требующее специального обслуживания, установки насоса и другого вспомогательного оборудования.

В последнее время применяются так называемые «сухие» градирни или охладители конденсатора. Они представляют поверхностный теплообменник «вода-воздух» с осевыми вентиляторами, в котором теплота воды, нагретой в конденсаторе, передается воздуху, циркуляцию которого через теплообменник обеспечивают осевые вентиляторы.

Принцип работы чиллера

В первом случае водяной контур разомкнутый, во втором случае — замкнутый, в котором необходимо установить все необходимое оборудование: циркуляционный насос, расширительный бак, предохранительный клапан, запорную арматуру.

Для предотвращения замерзания воды при работе чиллера в режиме охлаждения при отрицательных температурах наружного воздуха, замкнутый контур заполняется водным раствором незамерзающей жидкости.

При водяном охлаждении конденсатора теплота конденсации также бесполезно теряется и способствует тепловому загрязнению окружающей среды.

При наличии источника теплоты, например системы горячего водоснабжения или технологической линии, в период выработки холода, возможно полезно использовать теплоту конденсации.

Компрессоры холодильных машин

Спиральные и винтовые компрессоры, как более эффективные в определенном диапазоне производительности по сравнению с поршневыми, заменяют постепенно последние.

В чиллерах с воздушным охлаждением конденсатора, в которых предусмотрена работа в режиме теплового насоса, предусмотрено реверсирование холодильного цикла, в чиллерах с водяным охлаждением предусмотрено реверсирование по водяному контуру.

Неравномерность нагрузки на систему кондиционирования воздуха в течение суток, месяца и года вызывает необходимость регулирования производительности источников теплоты и холода, в частности чиллера, что является одним из основных путей экономии эксплуатационных затрат на выработку холода и теплоты в режиме теплового насоса.

Анализ статистики нагрузки на систему кондиционирования воздуха с чиллером и фанкойлами в течении дня показывает:

• только 3% всего времени требуется работа чиллера со 100% производительностью;
• 23% времени – с производительностью 67%;
• 48% времени – с производительностью 37%;
• остальное время (26%) чиллер должен быть отключен

В старых чиллерах было две ступени регулирования мощности 50 и 100%. Применение в современных типах чиллеров спиральных компрессоров разной производительности дает возможность получить больше ступеней регулирования.

Большую роль в эффективности работы чиллера играет также применяемая система управления.

Система управления

Правильно подобранная система управления чиллера наряду с обычными функциями позволяет:

• изменять уставку в зависимости от параметров наружного воздуха (температуры и энтальпии) или электрического сигнала от системы управления технологическим процессом или микроклиматом здания;
• устанавливать более высокую уставку температуры воды на выходе из испарителя чиллера в ночное время, выходные дни;
• выбирать необходимую ступень регулирования производительности при изменяющейся нагрузке на систему кондиционирования воздуха;
• только при необходимости в режиме теплового насоса переключать чиллер для оттаивания испарителя;
• при необходимости отключать циркуляционный насос.

Существенные преимущества современного типа чиллера при его эксплуатации:

• малые пусковые токи;
• уменьшение числа включения компрессоров в течение суток за счет увеличения ступеней регулирования и применения более совершенной системы управления;

Применение нескольких спиральных компрессоров, соединенных параллельно и работающих на один или два холодильных контура сгладили недостатки двухпозиционного регулирования производительности спирального компрессора «включено-выключено» сглаживаются за счет нескольких ступеней регулирования.

Компрессоры автоматически постепенно включаются в работу в зависимости от требуемой нагрузки, при запуске чиллера пусковые токи минимальные.

Одновременно в чиллере работает то число компрессоров, которое фактически необходимо для обеспечения требуемой производительности. При этом всегда имеется резерв на случай выхода из строя одного из компрессоров, затраты на замену одного маленького спирального компрессора всегда будут меньше, чем затраты на замену одного большого винтового или поршневого компрессора.

Цикличность работы компрессоров сокращает время работы каждого отдельного компрессора и, что особенно важно –­ количество пусков и остановок, от которого зависит срок службы компрессора.

Таким образом, деление мощности помимо экономии электроэнергии за счет гибкого регулирования производительности, имеет и другие преимущества:

• повышенная надежность системы;
• малые пусковые токи;
• сокращение затрат на обслуживание компрессоров;
• увеличение срока службы агрегата;
• уменьшение строительной площади, занимаемой оборудованием, за счет сокращения габаритов чиллера со встроенным гидромодулем в связи с отсутствием необходимости в аккумулирующем баке при гибком регулировании производительности чиллера;
• уменьшение единовременных затрат на единицу холодопроизводительности.

Устройство чиллера

Чиллер как водоохлаждающая машина состоит из основных компонентов:

• компрессора и электродвигателя (бывают герметичные, полугерметичные и негерметичные);
• конденсатора;
• испарителя (бывают паяные или сварные пластинчатые, емкостные и кожухотрубные);
• устройство для расширения хладагента или терморегулирующего вентиля:
• блока управления.

Чиллер, как холодильная машина, оборудуется приборами и средствами автоматизации, благодаря которым сокращаются эксплуатационные расходы, точно поддерживается температурный режим, обеспечивается безопасность и безаварийность работы.

Различаются приборы автоматического регулирования и контроля и приборы защиты (безопасности).

К приборам автоматического регулирования относятся терморегулирующие вентили (ТРВ) и электромагнитные (соленоидные) клапаны, к приборам безопасности относятся реле высокого и низкого давления.

Терморегулирующий вентиль ­– это регулятор прямого действия, положение регулирующего органа (иглы) которого определяется температурой в испарителе, и задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева фреоновых паров на выходе из испарителя.

Элементы защиты и безопасности

Для надежного функционирования компрессора в зависимости от его типа необходимо то или иное вспомогательное оборудование:

• маслоотделитель;
• устройство для возврата масла;
• охладитель масла;
• масляный фильтр;
• масляный насос;
• устройство для распределения хладагента;
• различные типы клапанов и т.д.

Предохранительные клапаны предназначены для предотвращения непредусмотренного повышения давления в компрессорах, трубопроводах. Клапан устанавливается на участке выхода сжатого пара из компрессора. Он автоматически открывается, как только давление в защищаемой полости достигнет давления настройки, и сбрасывает хладагент в специальный трубопровод, выводимый за пределы помещения, в таком количестве, чтобы давление в полости вновь упало до величины давления настройки.

Обратные клапаны устанавливаются в жидкостных и всасывающих трубопроводах, чтобы обеспечить движение потока в одном направлении, например, в схемах с реверсированием холодильного цикла после конденсатора.

Могут также устанавливаться между компрессором и реле низкого давления для предотвращения перетекания хладагента из магистрали нагнетания в магистраль всасывания во время остановки компрессора.

Оптимальным условием функционирования холодильного агрегата является чистота и отсутствие влаги в установке.

В холодильном контуре могут находиться различные твердые частицы, оставшиеся после заводских операций по очистке или образовавшиеся при трении трущихся частей, попавшие при сварке во время монтажа установки, при складском хранении, образовавшиеся при распаде масла или в процессе химических реакций внутри холодильного контура при высоких температурах.

Пыль приводит к грязевым образованиям, забивающим проходные отверстия, фильтры и мешающим смазке механических движущих частей, абразивное воздействие пыли может привести к ускоренному износу деталей, к их заклиниванию.

Грязевые образования могут возникнуть при старении масла, некачественном или неподходящем масле, обугливании масла под действием высоких температур.

По цвету масла можно судить о качестве функционирования холодильного контура. Когда цвет масла темный, то это указывает на ухудшение работы системы и скорый выход ее из строя.

Каковы бы ни были приняты меры предосторожности, влага в самых незначительных количествах все же присутствует в холодильном контуре. В зависимости от хладагента и установки ее количество, допустимое для бесперебойной работы агрегата, может быть различным.

Влага может стать причиной химических реакций с хладагентами, особенно фторсодержащими, коррозии металлических частей, что приводит к образованию загрязнений, засоряющих холодильный контур.

Причинами появления влаги во фреоновом контуре чиллера могут стать:

• недостаточное осушение агрегатов и всей системы перед пуском;
• оставшийся или поступающий через неплотности в холодильный контур воздух;
• использование масла для смазки, оставленного на открытом воздухе перед его использованием;
• распад масла или жидкости в процессе химических реакций;
• попадание воздуха или влаги во время хранения чиллера, транспортировке, монтаже;
• конденсация водяных паров при охлаждении до температуры ниже точки росы.

При определенных условиях и в присутствии масла могут протекать химические реакции, результатом которых будет образование воды и хлористых или фтористых кислот. Последние ускоряют образование загрязнений.

Для создания и содержания холодильного контура в чистоте используются фильтры-осушители и смотровые стекла с индикаторами влаги, которые при правильной установке будут адсорбировать, и удерживать грязь и влагу и облегчат наблюдение за внутренним состоянием холодильного контура.

Фильтр-осушитель устанавливается перед теми узлами, которые должны быть защищены. В частности, в жидкостной линии для защиты ТРВ. Может быть установлен во всасывающей магистрали для защиты компрессора.

Принципиальная схема движения хладагента в чиллере в режиме «Холодильной машины»

При подводе теплоты от охлаждаемой среды хладагент в испарителе кипит при давлении испарения и превращается в парообразное состояние – пар низкого давления, который поступает в компрессор для сжатия до давления конденсации.

Пар высокого давления в конденсаторе превращается в жидкость высокого давления, которая собирается в жидкостном ресивере, и оттуда, проходя последовательно через фильтр-осушитель, смотровое стекло, электромагнитный клапан, терморегулирующий вентиль, в котором превращается в жидкость низкого давления за счет снижения давления до давления испарения, поступает в испаритель.

По пути движения хладагента установлены обратные клапаны, обеспечивающие его движение в определенном направлении, и трехходовые клапаны.

В холодильном контуре установлен четырехходовой клапан для переключения режимов работы чиллера «холод-тепло».

Принципиальная схема движения хладагента в чиллере в режиме «Теплового насоса»

В режиме теплового насоса происходит реверсирование холодильного цикла с помощью четырехходового клапана, и теплообменники меняют свои функции: испаритель становиться конденсатором, а конденсатор испарителем.

В испарителе подводиться теплота от низкопотенциального источника.

Жидкий хладагент при низком давлении кипит и превращается в пар низкого давления.

Проходя через четырехходовой клапан, в котором с помощью золотника изменилось переключение ходов, пар низкого давления поступает в компрессор.

В компрессоре он превращается в пар высокого давления и далее поступает в конденсатор, где теплота конденсации используется для нагрева воды.

Из конденсатора жидкость высокого давления по обводному трубопроводу с обратным клапаном проходит через четырехходовой клапан и поступает в жидкостной ресивер. Оттуда аналогично предыдущей схеме проходит через соответствующее оборудование, превращается в жидкость низкого давления и поступает в испаритель.

Стоимость чиллеров

Стоимость чиллера очень сильно зависит от его комплектации. В прайс-листах как правило, указывается цена в базовом исполнении, что по сути означает самый простой вариант, без защит и дополнительных опций.

Кажущаяся экономия на такой покупке, в большинстве случаев нивелируется дорогостоящими ремонтами, которые неизбежны после выхода из строя холодильной машины из-за отсутствия необходимых функций и защит.

Кроме того, комфорт эксплуатации чиллера очень сильно зависит от точности регулирования, что в минимальной комплектации такой возможности просто не даст.

В идеале, каждый чиллер как штучный товар, должен подобно конструктору собираться индивидуально, под нужную заказчику комплектацию.

Почти у всех производителей и продавцов, цены хоть и выставляются в рублях, но сильно привязаны к действующему курсу импортных валют: евро или доллару.

Причина этого банальное наличие производств по сбору чиллеров в других странах Европы и Азии. Но, даже чиллеры российской сборки собираются из импортных комплектующих, поэтому и в этом случае, их стоимость будет также сильно зависеть от действующего курса.

Покупка чиллера это долгосрочная инвестиция. Поэтому чтобы это вложение себя оправдало, имеет смысл подбор комплектации чиллера доверить независимому Эксперту, который сам при этом чиллерами не торгует! Зато постоянно их ремонтирует и обслуживает.

В таком случае, вы получите результат, где принципом подбора будет не «необходимость выгодно продать», либо «продать то, что залежалось на складе», а «необходимость рационально и обоснованно купить то, что будет действительно надежно работать».

Затем вы можете по нужной комплектации запросить у различных продавцов равнозначные предложения. И тут уже делать нужный выбор! Ведь вы будете владеть самой достоверной и полной информацией по различным брендам, нюансами, о которых знают только редкие покупатели данных машин.

Условия оплаты

Безусловно, мы не можем говорить о каких-то единых для всех условиях оплаты, но чаще всего купить чиллер можно по следующим схемам оплаты:

При наличии чиллера на складе продавца или изготовителя отгрузка осуществляется на условии 100% предоплаты.

В случае специального исполнения, делается заказ на завод и поставка делиться на три этапа:

• Предоплата–30% от договорной стоимости;
• Отгрузка с завода – 40% от договорной стоимости;
• Отгрузка чиллера заказчику либо на объект – уплачиваются окончательные 30%.

Сроки поставки

Необходимость заказа чиллера нужной комплектации предполагает определенные (в среднем 12-16 недель) сроки поставки. Эти недели уходят как на производство, так и на доставку и таможенную обработку.

Сроки могут быть очень сильно урезаны, если вам нужна типовая модель, и она есть на складе. Либо там же имеется уже изготовленный, но «отказной» экземпляр.

Необходимо помнить, что в ряде стран существует определенный период (месяц), когда производства останавливаются, а персонал распускается в отпуск. Изготовления и соответственно, отгрузки чиллера в этот период вам не сделают.

Ну и забывать про форс-мажорные ситуации так же не стоит. Весна 2020 года нам наглядно показала как из-за эпидемиологической ситуации Италия и Китай просто вынужденно остановили свои производства.

Некоторые нюансы предоставления гарантии

Чаще всего поставщики предоставляют штатную, годичную гарантию на поставленный товар, с момента передачи оборудования заказчику.

Но, далеко не всегда установка оборудования производиться сразу после его получения. Некоторые, более лояльные поставщики чиллеров идут на то, чтобы отсчет гарантийного периода начинался после ввода чиллера в эксплуатацию.

В целом, у разных брендов разные условия получения гарантии. Но, далеко не все поставщики отличаются, в этом вопросе, лояльностью к покупателю.

И это тоже стоит учитывать еще ДО момента покупки чиллера.

Что стоит знать о ремонте и сервисе чиллеров?

Рано или поздно, любое оборудование потребует проведения ремонтных работ и замену запасных частей. В некоторых случаях, политика фирм-производителей исключает возможность свободной продажи запчастей своего бренда.

Кроме того, гарантия на оборудование может быть утрачена при отказе от проведения сервисных работ представителем специально уполномоченной от продавца компании.

В итоге, в будущем есть риск столкнуться либо с невозможностью оперативно приобрести нужные запасные части и расходные элементы, либо с необходимостью переплаты в несколько раз, по сравнению с аналогичным оборудованием, но только другого производителя.

Фото наших ремонтных работ чиллеров можно посмотреть в других материалах:

Сервис и ремонт, подбор и проектирование чиллеров различных брендов является основным профилем Специализированного Бюро Наладки уже второе десятилетие.

Об преимуществах и недостатках чиллеров мы знаем не из многообещающих рекламных каталогов, а из огромного практического опыта.

Обращайтесь!

Больше фото ремонтных работ чиллеров можно посмотреть в инстаграм-аккаунте: hvactab

• Холодильные масла
• СУДОВЫЕ ЧИЛЛЕРЫ: Проект

Устройство чиллера и схема работы

Широкий диапазон мощности дает возможность использовать чиллер для охлаждения в помещениях различных размеров: от квартир и частных домов до офисов и гипермаркетов. Кроме того, он применяется в пищевой промышленности для охлаждения воды и напитков, в спортивно-оздоровительной сфере – для охлаждения катков и ледовых площадок, в фармацевтике – для охлаждения медикаментов.

Существуют следующие основные типы чиллеров:

• моноблок, воздушный конденсатор, гидромодуль и компрессор находятся в одном корпусе;
• чиллер с выносным конденсатором на улицу (холодильный модуль располагается в помещении, а конденсатор выносится на улицу);
• чиллер с водяным конденсатором (используют когда нужны минимальные размеры холодильного модуля в помещении и нет возможности использовать выносной конденсатор);
• тепловой насос, с возможностью нагрева или охлаждения теплоносителя.

Выбор чиллера – это серьезный вопрос, который требует грамотного решения. Безусловно, для того чтобы подобрать холодильный агрегат, вам вовсе необязательно знать все нюансы работы холодильной машины, однако знание основных принципов поможет вам быстрее определиться с нужной моделью.

Подробнее о компонентах:

• Воздушный конденсатор
• Реле низкого и высокого давления
• Накопительная емкость
• Компрессор
• Манометры для воды
• ТРВ
• Насос
• Ресивер
• Фильтр-осушитель
• Пластинчатый теплообменник
• Реле протока

Существует несколько гидравлических схем работы чиллера: однонасосная схема (классическая), двухнасосная схема и охлаждение с промежуточным хладоносителем — пропиленгликолем. Другая техническая информация по чиллерам.

Принцип работы чиллера

Промышленный чиллер состоит из трех основных элементов: компрессора, конденсатора и испарителя. Основная задача испарителя – это отвод тепла от охлаждаемого объекта. С этой целью через него пропускаются вода и хладагент. Закипая, хладагент отбирает энергию у жидкости. В результате этого вода или любой другой теплоноситель охлаждаются, а холодильный агент – нагревается и переходит в газообразное состояние. После этого газообразный холодильный агент попадает в компрессор, где воздействует на обмотки электродвигателя компрессора, способствуя их охлаждению. Там же горячий пар сжимается, вновь нагреваясь до температуры в 80-90 ºС. Здесь же он смешивается с маслом от компрессора.

В нагретом состоянии фреон поступает в конденсатор, где разогретый холодильный агент охлаждается потоком холодного воздуха. Затем наступает завершающий цикл работы: хладагент из теплообменника попадает в переохладитель, где его температура снижается, в результате чего фреон переходит в жидкое состояние и подается в фильтр-осушитель. Там он избавляется от влаги. Следующим пунктом на пути движения хладагента является терморасширительный вентиль, в котором давление фреона понижается. После выхода из терморасширителя холодильный агенент представляет собой пар низкого давления в сочетании с жидкостью. Эта смесь подается в испаритель, где хладагент вновь закипает, превращаясь в пар и перегреваясь. Перегретый пар покидает испаритель, что является началом нового цикла.

Схема работы промышленного чиллера

# 1 Компрессор (Compressor)
Компрессор имеет две функции в холодильном цикле. Он сжимает и перемещает пары хладогента в чиллере. При сжатии паров происходит повышение давления и температуры. Далее сжатый газ поступает в воздушный конденсатор где он охлаждается и превращается в жидкость, затем жидкость поступает в испаритель (при этом её давление и температура снижается), где она кипит, переходит в состояние газа, тем самым забирая тепло от воды или жидкости, которая проходит через испаритель чиллера. После этого пары хладагента поступают снова в компрессор для повторения цикла.

# 2 Конденсатор воздушного охлаждения (Air-Cooled Condenser)
Конденсатор с воздушным охлаждением представляет собой теплообменник, где тепло, поглощаемое хладагентом, выделяется в окружающее пространство. В конденсатор обычно поступает сжатый газ — фреон, который охлаждаются до температуры насыщения и, конденсируясь, переходит в жидкую фазу. Центробежный или осевой вентилятор подают поток воздуха через конденсатор.

# 3 Реле высокого давления (High Pressure Limit)
Защищает систему от избыточного давления в контуре хладагента.

# 4 Манометр высокого давления (High Pressure Pressure Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления конденсации хладагента.

# 5 Жидкостной ресивер (Liquid Receiver)
Используется для хранения фреона в системе.

# 6 Фильтр-осушитель (Filter Drier)
Фильтр удаляет влагу, грязь, и другие инородные материалы из хладагента, который повредит холодильной системе и снизить эффективность.

# 7 Соленоиндный вентиль (Liquid Line Solenoid)
Соленоидный клапан — это просто электрически управляемый запорный кран. Он управляет потоком хладагента, который закрывается при остановке компрессора. Это предотвращает попадание жидккого хладагента в испаритель, что может вызвать гидроудар. Гидроудар может привести к серьезному повреждению компрессора. Клапан открывается, когда компрессор включен.

# 8 Смотровое стекло (Refrigerant Sight Glass)
Смотровое стекло помогает наблюдать поток жидкого хладагента. Пузырьки в потоке жидкости свидетельствуют о нехватке хладагента. Индикатор влажности обеспечивает предупреждение в том случае, если влага поступает в систему, указывая, что требуется техническое обслуживание. Зеленый индикатор не сигнализирует никакого содержания влаги. А желтые сигналы индикатора, что система загрязнена с влагой и требует технического обслуживания.

# 9 Терморегулирующий вентиль (Expansion Valve)
Терморегулирующий вентиль или ТРВ — это регулятор, положение регулирующего органа (иглы) которого обусловлено температурой в испарителе и задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева паров хладагента на выходе из испарителя. Следовательно, в каждый момент времени он должен подавать в испаритель только такое количество хладагента, которое, с учетом текущих условий работы, может полностью испариться.

# 10 Горячий Перепускной клапан газа (Hot Gas Bypass Valve)
Hot Gas Bypass Valve (регуляторы производительности) используются для приведения производительности компрессора к фактической нагрузке на испаритель (устанавливаются в байпасную линию между сторонами низкого и высокого давления системы охлаждения). Перепускной клапан горячего газа (не входит в стандартную комплектацию чиллеров) предотвращает короткое циклирование компрессора путем модуляции мощности компрессора. При активации, клапан открывается и перепускает горячий газ холодильного агента с нагнетания в жидкостной поток хладагента, поступающего в испаритель. Это уменьшает эффективную пропускную способность системы.
# 11 Испаритель (Evaporator)
Испаритель это устройство, в котором жидкий хладагент кипит, поглощая тепло при испарении, у проходящего через него охлаждающей жидкости.

# 12 Манометр низкого давления фреона (Low Pressure Refrigerant Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления испарения хладагента.

# 13 Предельное Низкое давление хладагента (Low Refrigerant Pressure Limit)
Защищает систему от низкого давления в контуре хладагента, чтобы вода не замерзла в испарителе.

# 14 Насос охлаждающей жидкости (Coolant Pump)
Насос для циркуляции воды по охлаждаемому контуру

# 15 Ограничение температуры замерзания (Freezestat Limit)
Предотвращает замерзание жидкости в испарителе

# 16 Датчик температуры
Датчик, который показывает температуру воды в охлаждающем контуре

# 17 Хладагент манометр (Coolant Pressure Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления теплоносителя, подаваемого на оборудование.

# 18 Автоматический долив (Water Make-Up Solenoid)
Включается когда вода в емкости снижается ниже допустимого предела. Соленоидный клапан открывается и происходит долив в емкость от водопровода до нужного уровня. Далее клапан закрывается.

# 19 Резервуар Уровень поплавковый выключатель (Reservoir Level Float Switch)
Поплавковый выключатель. Открывается когда уровень воды в емкости снижается.

# 20 Датчик температуры 2 (From Process Sensor Probe)
Датчик температуры, который показывает температуру нагретой воды, которая возвращается от оборудования.

# 21 Реле протока (Evaporator Flow Switch)
Защищает испаритель от замерзания в нем воды (когда слишком низкий проток воды). Защищает насос от сухого хода. Сигнализирует отсутствие потока воды в чиллере.

# 22 Емкость (Reservoir)
Для избежания частых пусков компрессоров используют емкость увеличенного объема.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора отличается от воздушного — типом теплообменника (вместо трубчато-ребристого теплообменника с вентилятором используется кожухотрубный или пластинчатый, который охлаждается водой). Водяное охлаждение конденсатора осуществляется оборотной водой из сухого охладителя (сухой градирни, драйкулера) или градирни. В целях экономии воды предпочтительным является вариант с установкой сухой градирни с водяным замкнутым контуром. Основные преимущества чиллера с водяным конденсатором: компактность; возможность внутреннего размещения в маленьком помещении.

Вопросы и ответы

Можно ли чиллером охлаждать жидкость на проток более, чем на 5 градусов?

Чиллер можно использовать в замкнутой системе и поддерживать заданную температуру воды, например, 10 градусов, даже если возврат будет с температурой 40 градусов.

Есть чиллеры, которые охлаждают воду на проток. Это в основном используется для охдаждения и газирования напитков, лимонадов.

Что лучше чиллер или драйкулер?

Температура хладоносителя при использовании драйкулера зависит от температуры окружающей среды. Если, например, на улице будет +30, то хладоноситель будет с температурой +35…+40С. Драйкулер используют в основном в холодное время года для экономии электроэнергии. Чиллером можно получать заданную температуру в любое время года. Можно изготовить низкотемпературный чиллеры для получения температуры жидкости с отрицательной температурой до минус 70 С (хладоносителем при такой температуре является в основном спирт).

Какой чиллер лучше — с водяным или воздушным конденсатором?

Чиллер с водяным охлаждением имеет компактные размеры, поэтому могут размещаться в помещении и не выделяют тепло. Но для охлаждения конденсатора требуется холодная вода.

Чиллер с водяным конденсатором имеет более низкую стоимость, но может дополнительно потребоваться сухая градирня, если нет источника воды — водопровод или скважина.

В чем отличие чиллеров с тепловым насосом и без него?

Чиллер с тепловым насосом может работать на обогрев, т.е не только охлаждать хладоноситель, но и нагревать его. Необходимо учитывать, что с понижением температуры нагрев ухудшается. Наиболее эффективен нагрев когда температура опускается не ниже минус 5.

На какое расстояние можно выносить воздушный конденсатор?

Обычно конденсатор можно вынести на расстояние до 15 метров. При установке системы отделения масла выснок конденсатора возможен до 50 метров, при условии правильного подбора диаметра медных магистралей между чиллером и выносным конденсатором.

До какой минимальной температуре работает чиллер?

При установке системы зимнего пуска работа чиллера возможно до окружающей температуры минус 30…-40. А при установке вентиляторов арктического исполнения — до минус 55.

Виды и типы схем установок охлаждения жидкости (чиллеры)

1. Схема непосредственного охлаждения жидкости.

Применяется в случае, если перепад температур ∆Т_ж = (Т_Нж – Т_Кж ) ≤ 7ºС (охлаждение технической и минеральной воды)

2. Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и вторичного теплообменного аппарата.

Применяется в случае, если перепад температур ∆Т_ж = (Т_Нж – Т_Кж ) > 7ºС или для охлаждения пищевых продуктов, т.е. охлаждение во вторичном разборном теплообменнике.

Для этой схемы необходимо правильно определить расход промежуточного хладоносителя:

G _х – массовый расход промежуточного хладоносителя кг/ч

G _ж – массовый расход охлаждаемой жидкости кг/ч

n – кратность циркуляции промежуточного хладоносителя

n =

где: C _Рж – теплоёмкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг ´ К)

C _Рх – теплоёмкость промежуточного хладоносителя, кДж/(кг ´ К)

∆Т_х = (Т_Нх – Т_Кх ) – температурный перепад промежуточного хладоносителя в испарителе

∆Т_х = 4…5ºС при температуре хладоносителя Т_Кх > 0 о С

∆Т_х = 3…4ºС при температуре хладоносителя Т_Кх о С

Температуре хладоносителя принимается Т_Кх = Т_Кж – (3…6 о С)

3. Схема охлаждения жидкости с использованием ёмкости-накопителя

Применяется в случае наличия нескольких потребителей, подключенных к одной установке.

4.Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и открытого вторичного теплообменного аппарата.

применяется для получения «ледяной» воды (Т_В = 0…1ºС) и охлаждения технических жидкостей. При получении «ледяной» воды эту схему возможно использовать в режиме аккумулятора холода. Холод аккумулируется в виде льда намороженного на теплообменной поверхности открытого теплообменного аппарата.

Принципиальные схемы промышленных чиллеров

Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения и системой зимнего пуска

Состав

1. Компрессор Danfoss
2. Реле высокого давления КР
3. Клапан запорный Rotolock
4. Клапан дифференциальный NRD
5. Регулятор давления конденсации KVR
6. Конденсатор воздушного охлаждения
7. Ресивер линейный
8. Клапан запорный Rotolock
9. Фильтр-осушитель DML
10. Стекло смотровое SG
11. Клапан соленоидный EVR
12. Катушка для клапана соленоидного Danfoss
13. Клапан терморегулирующий ТЕ
14. Испаритель пластинчатый паяный тип В (Danfoss)
15. Фильтр-осушитель DAS/DCR
16. Реле низкого давления КР
17. Клапан запорный Rotolock
18. Датчик температуры AKS
19. Реле протока жидкости FQS
20. Щит электрический

• Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения и системой зимнего пуска
• С выносным конденсатором воздушного охлаждения
• Многокомпрессорный с конденсатором воздушного охлаждения
• Многокомпрессорный с выносным конденсатором воздушного охлаждения
• С конденсатором водяного охлаждения и с регулированием давления конденсации
• Многокомпрессорный с конденсатором водяного охлаждения

Потеря силы напора с стальных трубах

Потеря силы напора в коленах, задвижках, донных и стопорных клапанах в см

Виды чиллеров

• Чиллер или VRV
• Система чиллер-фанкойл
• Абсорбционные чиллеры

Методика подбора

• Водоохлаждающих установок — чиллеров, расчет по формулам
• Определение объёма буферного бака или вариант 2
• Определение объема помещения для размещения чиллера
• Выбор насоса для циркуляции

Для удобства расчетов ниже приведена таблица зависимости температуры замерзания от концентрации для наиболее часто применяемых хладоносителей.

Видео