Чиллер: устройство и принцип работы

Моноблочные чиллеры

Чиллеры с осевыми вентиляторами

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. Чиллеры с осевыми вентиляторами могут изготавливаться в различных вариантах исполнения: 1 — стандартный, 2 — с полной регенерацией теплоты, 3 — с частичной регенерацией теплоты, 4 — для охлаждения водного незамерзающего раствора этиленгликоля в диапазоне рабочих температур от +4°С до -7°С. Возможно исполнение чиллера с дополнительным способом регулирования хо-лодопроизводительности. При вариантах исполнения чиллеров 1, 3 теплота конденсации передается наружному воздуху и безвозвратно теряется. При вариантах исполнения чиллеров 2 и 4 устанавливаются дополнительные кожухотрубные теплообменники, дублирующие конденсатор полностью в варианте R (использование 100% теплоты конденсации для нагревания воды) или частично (использование 15% теплоты конденсации для нагревания воды). При варианте 4 дополнительный кожухотрубный конденсатор устанавливается на нагнетательной линии после компрессора перед основным воздушным конденсатором. Конфигурация чиллера может быть: ST-стандартная; LN — с пониженным уровнем шума, что достигается устройством звукопоглощающего кожуха для компрессора и понижением скорости вращения осевого вентилятора конденсатора по сравнению со стандартной конфигурацией; EN — 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 так же 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.

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. Боковые панели корпуса таких чиллеров имеют звукопоглощающее покрытие изнутри, предусмотрена возможность наряду со стандартной конфигурацией ST, конфигурации SC с низким уровнем шума, где полугерметичный поршневой компрессор помещен в шумопоглощающий кожух и имеются гибкие вставки на нагнетательном и всасывающем трубопроводах холодильного контура. 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. Потери давления в вентиляционной сети должны соответствовать давлению, развиваемому центробежным вентилятором, при значении расхода воздуха, охлаждающего конденсатор. Если давление центробежного вентилятора меньше, чем потери давления в вентиляционной сети, воз- можно 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.

Чиллер

Аппарат для охлаждения воды с помощью парокомпрессионного или абсорбционного холодильного цикла, после которого жидкость подается к фанкойлам. Различаются:

По конструкции:

• абсорбционные;
• парокомпрессионные.

Абсорбционные агрегаты базируются на принципе использования бросового тепла, возникающего как побочный эффект от работы промышленного оборудования и отводимого в окружающую атмосферу (горячие воздух, пар, жидкость).

Рабочая жидкость в таких установках – раствор из абсорбента и хладагента. При этом хладагент хорошо растворяется в абсорбирующем поглотителе, температура кипения которого значительно выше. Работа системы происходит так:

• бросовое тепло разогревает бинарную смесь;
• вещество кипит, хладагент при этом испаряется полностью;
• получившийся пар попадает внутрь конденсатора, охлаждается. Конденсируясь, переходит в состояние жидкости;
• жидкий хладагент поступает в дроссель, где охлаждается, давление снижается;
• попадает в испаритель, забирает тепло из помещения;
• возвращается обратно, в абсорбер;
• здесь же через дроссель поступает поглотитель, из которого выкипел хладагент;
• поглотивший хладагент, абсорбент перекачивается в генератор, нагревается бросовым теплом и процесс повторяется заново.

Данная установка стала разрабатываться ввиду следования современным тенденциям энергосбережения, имеет большие перспективы в развитии, дальнейшем внедрении в сферу кондиционирования.

Парокомпрессионные установки наиболее распространены. Схема функционирования включает четыре этапа: компрессию, конденсацию, дросселирование, испарение. Принцип работы:

• газообразный хладагент поступает в компрессор с низким температурным показателем;
• происходит компрессия – сжатие газа при повышении его температуры (примерно 80⁰ С);
• затем сжатый газ поступает в конденсатор. Охлаждается за счет окружающего воздуха при сохранении прежнего уровня давления. При этом газ конденсируется в жидкость;
• переходит в дроссель, где давление повышается;
• далее – испаритель, где происходит отдача холода и отъем тепла у хладоносителя, который протекает через теплообменник;
• охлажденная жидкость подается гидронасосом к фанкойлам;
• после хладагент возвращается в компрессор, цикл повторяется заново.

Парокомпрессионные чиллеры

Парокомпрессионные чиллеры — это наиболее распространенный в настоящее время тип холодильного оборудования.

Генерация холода осуществляется в парокомпрессионном цикле, состоящем из четырех основных процессов — компрессии, конденсации, дросселирования и испарения — с использованием четырех основных элементов — компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя — в следующей последовательности:

Рабочее вещество (хладагент) в газообразном состоянии поступает на вход компрессора с давлением P1 (~7атм) и температурой T1 (~5C) и сжимается там до давления P2 (~30атм), нагреваясь до температуры T2(~80C). Далее хладагент следует в конденсатор, где охлаждается (как правило, за счет окружающей среды) до температуры T3 (~40С=Tокр.среды+8..15С), при этом давление в идеале остается неизменным, реально же падает на десятые доли атм. В процессе охлаждения хладагент конденсируется и полученная жидкость поступает в дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий вентиль, по сути — элемент с большим гидродинамическим сопротивлением), где внезапно (очень быстро) расширяется. На выходе получается паро-жидкостная смесь с параметрами P4(~7атм) и T4(~0С), поступающая в испаритель. Здесь хладагент отдает свой холод обтекающему испаритель теплоносителю, нагреваясь и испаряясь при постоянном (в идеале) давлении (реально, оно опять-таки падет на десятые доли атмосферы). Полученный охлажденный теплоноситель (Tх~7С) и является конечным продуктом. А хладагент на выходе из испарителя имеет параметры P1 и T1, с которыми попадает в компрессор. Цикл замыкается. Движущая сила — компрессор.

Хладагент и теплоноситель

Особо отметим разделение схожих на первый взгляд терминов — хладагент и теплоноситель. Хладагент — это рабочее вещество холодильного цикла, в процессе которого оно может находиться в широком диапазоне давлений, а также претерпевает фазовые изменения. Теплоноситель же агрегатного состояния (фазовых изменений) не меняет и служит для передачи (переноса) тепла (холода) на определенное расстояние. Конечно, можно провести аналогию, сказав, что движущей силой хладагента является компрессор со степенью сжатия около 3, а теплоносителя — насос, повышающий давление в 1.5-2.5 раза, т.е. цифры соизмеримые, но принципиальным является факт наличия фазовых изменений у хладагента. Другими словами, теплоноситель всегда работает при температурах ниже точки кипения для текущего давления, хладагент же может иметь температуру как ниже, так и выше точки кипения.

1 Что же представляет из себя чиллер

Для того чтобы понять, что же такое чиллер, нужно обратиться к его дословному переводу. Буквальная транслитерация позволит получить словосочетание – охлаждающая машина. Его главная особенность заключается в охлаждении жидкости, которая его наполняет. Сразу определимся с областью применения:

• машиностроительная отрасль;
• металлообработка;
• пищевая промышленность;
• производство вина;
• другие области человеческой деятельности, где нужны холод и масштабное кондиционирование.

По виду это довольно громоздкий агрегат, состоящий из:

• конденсатора;
• испарителя;
• компрессора.

Лучше понять, что такое чиллеры поможет их классификация. Каждый из них обладает различными характеристиками и принципом действия.

Виды чиллеров классифицируются на основании четырех категорий.

1. 1. Различия основываются на виде охладителя.
2. 2. Особенности проявляются в применении различных вентиляторов.
3. 3. Разные характеристики у моделей с отличающимися способами охлаждения.
4. 4. Конечно же, играют роль конструкционные особенности.

Теперь немного конкретизируем. Типы чиллеров.

1. 1. Чиллер с воздушным охлаждением. Принцип идентичен работе сплит-системы. Вентилятор нагнетает воздух для остуживания конденсатора.
2. 2. Конструкция водяного чиллера намного проще, он дешевле и обладает меньшими размерами.

Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, что будет рассмотрено ниже.

Теперь об общих преимуществах и недостатках чиллеров.

Основные плюсы.

1. 1. Использование воды, а не фреона в качестве хладагента.
2. 2. Возможность присоединения фанкойлов и с их помощью кондиционировать большие площади.
3. 3. Расстояние между чиллером и фанкойлом может не ограничиваться несколькими метрами, как у сплит-систем.
4. 4. Совершенно не портит вид фасада.
5. 5. Не грозит утечкой фреона здоровью людей.
6. 6. Долговечность и надежность.

Основные минусы.

1. 1. Довольно высокая цена.
2. 2. Дорогой сервис и работы по обслуживанию.

Для охлаждения воздуха

Система чиллер-фанкойл — централизованная, многозональная система кондиционирования воздуха, в которой теплоносителем между центральной охлаждающей машиной (чиллером) и локальными теплообменниками (узлами охлаждения воздуха, фанкойлами) служит охлаждённая жидкость, циркулирующая под относительно низким давлением — обыкновенная вода (в тропическом климате) или водный раствор этиленгликоля (в умеренном и холодном климате). Кроме чиллера (чиллеров) и фанкойлов, в состав системы входит трубная разводка между ними, насосная станция (гидромодуль) и подсистема автоматического регулирования.

Терминология

Перевод для английского «сhiller» в ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления» отсутствует. Для термина «fan coil unit» ГОСТ даёт перевод «вентиляторный доводчик» (доводчик, осуществляющий с помощью встроенного вентилятора местную рециркуляцию и подачу в помещение смеси внутреннего воздуха с наружным воздухом, предварительно прошедшим обработку в центральном кондиционере воздуха, а также нагрев и/или охлаждение воздуха).

Преимущества

По сравнению со сплит-системами, в которых между холодильной машиной и локальными узлами циркулирует газовый хладагент, системы чиллер-фанкойл обладают преимуществами:

Масштабируемость. Количество фанкойлов (нагрузок) на центральную холодильную машину (чиллер) практически ограничено только её производительностью.

Минимальный объём и площадь. Система кондиционирования крупного здания может содержать единственный чиллер, занимающий минимальный объём и площадь, сохраняется внешний вид фасада за счёт отсутствия внешних блоков кондиционеров.

Практически неограниченное расстояние между чиллером и фанкойлами. Длина трасс может достигать сотен метров, так как при высокой теплоёмкости жидкого теплоносителя удельные потери на погонный метр трассы намного ниже, чем в системах с газовым хладагентом.

Стоимость разводки. Для связи чиллеров и фанкойлов используются обыкновенные водяные трубы, запорная арматура и т. п. Балансировка водяных труб, то есть выравнивание давления и скорости потока воды между отдельными фанкойлами, существенно проще и дешевле, нежели в газонаполненных системах.

Безопасность. Потенциально летучие газы (газовый хладагент) сосредоточены в чиллере, устанавливаемом, как правило, на открытом воздухе (на крыше или непосредственно на земле). Аварии трубной разводки внутри здания ограничены риском залива, который может быть уменьшен автоматической запорной арматурой.

Недостатки

Системы чиллер-фанкойл более экономичны по потребляемой электроэнергии, чем крышные системы, но безусловно проигрывают в экономичности системам c переменным расходом хладагента (VRF). Однако предельная производительность VRF-систем ограничена (объёмы охлаждаемых помещений до нескольких тысяч кубометров).

Неисправности

• Утечка фреона. Утечка фреона может произойти в результате негерметичного соединения фреонового контура.
• Выход из строя компрессора. В компрессоре как правило происходит сгорание обмотки статора или разрушение клапанов (поршневой группы).
• Влага в холодильном контуре. Влага (вода) в холодильный контур может попасть в результате образования утечки в испарителе, вследствие чего происходит смешение двух контуров «фреон-вода».

Основные схемы охлаждения жидкости

• Непосредственное охлаждение.. Наиболее распространённый вариант. Охлаждение жидкости происходит в теплообменнике жидкость/фреон. Разница температур между входом/выходом составляет не более 7°С. Стандартный режим кондиционирования +7/12°С.
• Охлаждение с использованием промежуточного хладоносителя. Данный тип схемы применяют когда разница температуры жидкости на входе и на выходе из чиллера более 7°С.

ÐекоÑоÑÑе модели ÑиллеÑов Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑнÑм оÑлаждением могÑÑ Ð±ÑÑÑ Ð¿Ð¾ÑÑавленÑ
заводом- изгоÑовиÑелем Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾ÑÑÑÑ ÑабоÑÑ ÐºÐ°Ðº в Ñежиме оÑлаждениÑ,
Ñак и в Ñежиме Ñеплового наÑоÑа, ÑÑо Ð´Ð°ÐµÑ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾ÑÑÑ Ð¸ÑполÑзованиÑ
ÑиÑÑемÑ, поÑÑÑоенной на базе подобного агÑегаÑа, не ÑолÑко Ð´Ð»Ñ Ð¾ÑлаждениÑ
воздÑÑа в помеÑениÑÑ Ð»ÐµÑом, но и подогÑева воздÑÑа в пеÑеÑоднÑй
пеÑиод.

Схема чиллера со встроеным гидравлическим модулем

В варианте исполнения в блок чиллера включены: циркуляционный насос на обратном трубопроводе, мембранный расширительный бак, предохранительный клапан для воды, спускной вентиль, узел заполнения водой, манометр, дифференциальное реле давления.

На схеме справа от разфаничительной линии показано дополнительное оборудование для комплектации встроенного гидромодуля: бак-аккумулятор SA, гибкие вставки GE, вентиль для выпуска воздуха VS, водяной фильтр F, запорные шаровые краны R, манометр М и термометр Т.

Энергосберегающие технологии в чиллерах

При разработке современного климатического оборудования особое значение уделяется проблеме энергосбережения. В Европе количество энергии, потребляемой оборудованием в течение годового цикла эксплуатации, является одним из основных критериев для принятия решения при рассмотрении предложений, представленных на тендер.
На сегодняшний день существенным потенциалом для повышения энергоэффективности является разработка и создание климатической техники, способной как можно точнее покрывать график нагрузки при постоянно меняющихся условиях работы.
Например, согласно исследованиям, проведенным фирмой Clivet, колебания средней величины нагрузки на систему кондиционирования в течение сезона составляют до 80%, в то время как работа на полную мощность необходима всего лишь несколько дней в году. В то же время, суточный график тепловых избытков имеет также неравномерный характер c явно выраженным максимумом.
Традиционно в чиллерах мощностью 20–80 кВт устанавливают два одинаковых компрессора и делают два независимых холодильных контура. В результате агрегат способен работать в двух режимах на 50% и 100% своей номинальной мощности.
Новое поколение чиллеров с холодильной мощностью от 20 до 80 кВт позволяет выполнять трехступенчатое регулирование производительности. В этом случае полная холодильная мощность распределяется между компрессорами в соотношении 63% и 37%.
У чиллеров нового поколения оба компрессора включены параллельно и работают на один холодильный контур, то есть имеют общий конденсатор и испаритель. Такая схема значительно увеличивает коэффициент преобразования энергии (КПЭ) холодильного контура при работе с неполной нагрузкой. Для таких чиллеров при 100% нагрузке и температуре наружного воздуха 25°С КПЭ = 4, а при работе на 37% КПЭ = 5. Учитывая то, что 50% времени чиллер работает с нагрузкой 37% это дает существенную экономию энергии.

Абсорбционные чиллеры

Основная статья: Абсорбционный чиллер

Абсорбционные чиллеры — очень перспективная область развития холодильной техники, получающая всё более широкое применение ввиду ярко выраженной современной тенденции к электросбережению. Дело в том, что для абсорбционных холодильных машин основным источником энергии является не электрический ток, а бросовое тепло, неизбежно возникающее на заводах, предприятиях и т.п. и безвозвратно выбрасываемое в атмосферу, будь то горячий воздух, охлаждаемая воздухом горячая вода и др.
Рабочим веществом является раствор из двух, иногда трех компонентов. Наиболее распространены бинарные растворы из поглотителя (абсорбента) и хладагента, отвечающие двум главным требованиям к ним: высокая растворимость хладагента в абсорбенте и значительно более высокая температура кипения абсорбента по сравнению с хладагентом. Широкое применение получили растворы вода-аммиак (водоаммиачные холодильные машины) и бромистый литий-вода (бромистолитиевые машины), в которых, соответственно, вода и бромистый литий являются абсорбентами, а аммиак и вода — хладагентами.
Рабочий цикл в абсорбционных чиллерах (см. на рисунке ниже) выглядит следующим образом: в генераторе, к которому подводится бросовое тепло) кипит рабочее вещество, в результате чего выкипает практически чистый хладагент, ведь его температура кипения гораздо ниже, чем у абсорбента. Пар хладагента поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется, отдавая своё тепло окружающей среде. Далее полученная жидкость дросселируется, в результате чего охлаждается при расширении) и направляется в испаритель, где, испаряясь, отдает своё холод потребителю и следует в абсорбер. Сюда же через дроссель подается абсорбент, из которого в самом начале выкипел хладагент, и поглощает пары хладагента, ведь мы выше обозначили требование их хорошей растворимости. Наконец, насыщенный хладагентом абсорбент насосом перекачивается в генератор, где хладагент снова выкипает.

Рабочий цикл в абсорбционных чиллерах

Основные преимущества абсорбционных чиллеров:

1. Идеальное решение для создания тригенерации на предприятии. Тригенерационный комплекс – это комплекс позволяющий на сегодняшний день, максимально снизить себестоимость электроэнергии, горячего водоснабжения, отопления и охлаждения для предприятия за счет использования собственной когенерационной электростанции в связке с абсорбционным чиллером;
2. Продолжительный срок службы – в пределах 20 лет, до проведения первого капитального ремонта ;
3. низкая себестоимость вырабатываемого холода, холод вырабатывается почти бесплатно, т.к. асборбционные чиллеры просто утилизируют лишнее тепло;
4. Пониженный уровень шума и вибрации, в результате отсутствия компрессоров с электромоторами, как следствие — тихая работа и высокая надежность;
5. Применение холодильных/нагревающих агрегатов с пламенным газовым генератором прямого действия позволяют отказаться от бойлеров, которые необходимо использовать в обычных установках. Это уменьшает начальную стоимость системы и делает абсорбционные чиллеры конкурентоспособными по сравнению с обычными системами, в которых используются бойлеры и охладители;
6. Обеспечение максимальной экономии электроэнергии в периоды пиковых нагрузок. Другими словами не потребляя электроэнергии для производства холода/тепла, абсорбционные чиллеры не перегружают электросети предприятия даже в моменты пиковых нагрузок;
7. Имеется возможность объединения в паровые районные системы с эффективной холодильной установкой двойного эффекта;
8. Имеется возможность распределения нагрузки в условиях максимальной производительности в режиме охлаждения. Устройство справляется с критической нагрузкой в режиме охлаждения с минимальным расходом электроэнергии за счет применения охладителей с пламенным газовым генератором прямого действия или генератора с паровым нагревом;
9. Позволяет использовать аварийные электрогенераторы меньшей мощности, так как потребление энергии у абсорбционных холодильных установок является минимальным, если сравнивать их с электрическими холодильными установками;
10. Безопасность для озонового слоя, не содержит хладагентов, разрушающих озон. Охлаждение осуществляется без использования хладагентов, содержащих хлор;
11. Снижается до минимума общее воздействие на окружающую среду, так как уменьшено потребление электроэнергии и газа, вызывающих парниковый эффект и как следствие глобальное потепление.

Вопросы и ответы

На чем работают чиллеры?

Ответ:

Чиллеры заправляются основными хладагентами — R407° C, R410a, R404a и др. Выбор фреона зависит от условий эксплуатации и конкретной задачи для которой подбирается охлаждающая установка.

На линии потребителя рекомендуется использовать воду, т.к у нее наилучшие теплотехнические свойства и теплообменник чиллера будет давать работать на максимальном КПД. Если есть риск замерзания воды, то использует раствор гликоля.

Вопрос:

Что лучше чиллер или драйкулер?

Ответ:

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.

Вопрос:

Какой чиллер лучше — с водяным или воздушным конденсатором?

Ответ:

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.

Вопрос:

В чем отличие чиллеров с тепловым насосом и без него?

Ответ:

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.

Вопрос:

На какое расстояние можно выносить воздушный конденсатор?

Ответ:

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.

Вопрос:

До какой минимальной температуре работает чиллер?

Ответ:

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

Расчет чиллера

Сферы применения чиллеров

Чиллер – это любой агрегат, который способен понизить температуру. Такое название произошло от английского слова, которое в переводе означает «охлаждать». Применяют такие устройства во многих сферах, где требуется охлаждение:

• Промышленность;
• Наука;
• Литейное производство;
• Металлообработка.

Самыми общераспространенными местами, в которых применяют водоохлаждаемые чиллера, являются, все же, конструкции центральных кондиционирований зданий и сооружений. В этих устройствах вода, которую охладил чиллер, передается в теплообменники, как их еще называют – фанкойлы. Они через себя в свою очередь пропускают потоки воздуха, и делают его прохладнее. Та жидкость, которая была нагрета в теплообменнике, подлежит возврату в чиллер, проходя целый комплекс магистралей и начиная новый цикл работ. Магистраль может включать в себя не только фанкойлы, но и блоки для охлаждения, залы для торговли, торговые прилавки, охладитель центральных кондиционеров и другое.

Плюсы и минусы АБХМ

Преимущества АБХМ:

• Минимальное потребление электроэнергии. Электроэнергия требуется для работы насосов и автоматики.
• Минимальный уровень шума.
• Экологически безопасны. Хладагентом является обычная вода.
• Утилизируют тепловую энергию сбрасываемой горячей воды, дымовых газов или производственных процессов.
• Длительный срок службы (не менее 20 лет).
• Полная автоматизация.
• Пожаро- и взрывобезопасность.
• Абсорбционные машины не подведомственны Ростехнадзору.

Недостатки абсорбционных чиллеров

• Более высокая цена оборудования, примерно в 2 раза выше (на мощности ниже 500 кВт) чем цена обычного охладителя. При больших мощностях (2 МВт и выше) стоимость АБХМ приближается к стоимости ПКХМ.
• Необходимость наличия дешевого (бесплатного) источника тепловой энергии с достаточно высокой температурой.
• Относительно низкая энергетическая эффективность — тепловой коэффициент (отношение подведенной тепловой энергий к полученному холоду), равный 0,65-0,8 — для одноступенчатых машин, и 1—1,52 — для двухступенчатых машин.
• Существенно больший вес, чем у обычного чиллера.
• Чиллеры АБХМ занимают примерно на 50% больше площади размещения, чем эквивалентные парокомпрессионные чиллеры
• Большинство фреоновых чиллеров поставляются с завода заправленными хладагентом. В то время как хладагент и абсорбент (включая добавки) должны устанавливаться на месте в чиллерах АБХМ.
• Необходимость использовать открытые охладители — градирни, что увеличивает водопотребление системы.

Классификация парокомпрессионных чиллеров

По типу установки

В чиллерах внутренней установки не возникает проблем с использованием воды. Упомянем и несколько большее энергопотребление компрессора и увеличенные потери давления и температуры хладагента в связи с удлиненной трассой (от чиллера до конденсатора), которая, кстати, также ограничена компрессором по длине.

• Подобные агрегаты представляют собой единый моноблок, устанавливаемый на улице. Удобен тем, что позволяет эксплуатировать неэксплуатируемые площади — кровлю, открытые площади на земле и др. Также это и более дешевое решение. В то же время, использование воды в качестве теплоносителя сопряжено с необходимостью её слива на зимний период, что неудобно в эксплуатации, поэтому применяются незамерзающие жидкости, как новые солевые, так и традиционные — растворы гликолей в воде. При этом необходимо производить пересчет работы чиллера под каждый конкретный теплоноситель. Отметим, что все сегодняшние незамерзающие растворы на 15-20% менее эффективны, чем вода. Последнюю вообще трудно превзойти — высокая по меркам жидкостей теплоёмкость и плотность делают её практически идеальным теплоносителем, если бы не столь высокая температура замерзания.

• Здесь ситуация практически обратная по сравнению с предыдущим вариантом. Чиллер состоит из двух частей — компрессорно-испарительного блока и конденсатора, соединенные фреоновой трассой. Требуются иногда достаточно ценные площади внутри здания, при этом по-прежнему необходимо место снаружи для размещения конденсатора, правда с заметно меньшими требованиями как по площади так и по массе.

По типу исполнения конденсатора

• Это самый распространенный вариант. Конденсатор представляет собой трубчато-ребристый теплообменник и охлаждается бесплатным наружным воздухом. Это и дешево и просто в проектировании, монтаже и эксплуатации. Пожалуй, минусом можно назвать лишь большие габариты конденсатора в виду малой плотности воздуха.

• Тем не менее, в ряде случаев используется водяное охлаждение конденсатора. В этом случае конденсатор является пластинчатым, пластинчато-ребристым или теплообменником «труба в трубе». Водяное охлаждение заметно уменьшает габариты конденсатора, а также позволяет реализовать рекуперацию тепла. Но полученная нагретая вода (около 40С) не является ценным продуктом, часто её просто отправляют на охлаждение в градирни, опять таки отдавая всё тепло окружающей среде. Таким образом, водяное охлаждение реально выгодно в случае наличия потребителя нагретой воды. В любом случае, чиллеры с водяным охлаждением дороже, чем с воздушным, а вся система в целом более сложна и в проектировании и в монтаже и в эксплуатации.

По типу исполнения гидромодуля

В то же время существуют и готовые насосные станции, включающие в себя и насосы и расширительный бак и автоматику и компактно собранные на опорной раме:

• Чиллеры такой конфигурации представляют собой моноблок, в который включена насосная группа и, как правило, расширительный бак. Очевидно, что производители выпускают стандартные гидромодули чаще всего двух модификаций — с менее и более мощными насосами, которые не всегда удовлетворяют необходимым требованием (обычно их напора просто может не хватать). Кроме того, встроенный гидромодуль в чиллерах наружной установки будет расположен на улице, что может создавать проблемы зимой — незамерзающий теплоноситель может загустевать и в первые секунды работы насосы не способны преодолеть его вязкость и не запускаются. С другой стороны, нет необходимости искать место для насосной станции, продумывать её компоновку и т.д. плюс отсутствуют проблемы с автоматикой — это очень весомые преимущества встроенных гидромодулей.

• С выносным гидромодулем

  Выносной гидромодуль используется, во-первых, когда не хватает мощности встроенного; во-вторых, при необходимости резервирования (отметим, что во встроенных гидромодулях допускается один резервный насос); в-третьих, если по каким-либо причинам желательна внутренняя установка насосов. Система становится гибкой, а длина трассы практически неограниченной, ведь насосы бывают и очень мощные.

• Осевые вентиляторы.
• Центробежные вентиляторы.

, ,

ÐÑедназнаÑÐµÐ½Ñ Ð´Ð»Ñ ÑÑÑановки внÑÑÑи помеÑений. ÐÐ°Ð±Ð¾Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑа длÑ
оÑÐ»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ð´ÐµÐ½ÑаÑоÑа и вÑбÑÐ¾Ñ Ð¾ÑÑÑеÑÑвлÑеÑÑÑ Ð¿Ð¾ воздÑÑоводам.
ÐÐ»Ñ Ð¿ÐµÑемеÑÐµÐ½Ð¸Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑа пÑименÑÑÑÑÑ ÑенÑÑобежнÑе венÑилÑÑоÑÑ Ñ Ð²ÑÑоким
ÑÑаÑиÑеÑким напоÑом Ð´Ð»Ñ Ð¿ÑÐµÐ¾Ð´Ð¾Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑопÑоÑÐ¸Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑеÑи воздÑÑоводов.

ÐÑновнÑе пÑеимÑÑеÑÑва — «ÑкÑÑÑаѻ ÑÑÑановка (оÑÑÑÑÑÑвие
наÑÑжнÑÑ Ð±Ð»Ð¾ÐºÐ¾Ð², гÑадиÑен, конденÑаÑоÑов), возможноÑÑÑ Ð¾ÑганизаÑии
кÑÑглогодиÑной ÑкÑплÑаÑаÑии в Ñежиме оÑÐ»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñи лÑбÑÑ ÑемпеÑаÑÑÑаÑ
наÑÑжного воздÑÑа.

ÐедоÑÑаÑки — необÑодимо налиÑие знаÑиÑелÑнÑÑ Ð¿Ð»Ð¾Ñадей под ÑазмеÑение
агÑегаÑа, дополниÑелÑнÑе капиÑалÑнÑе заÑÑаÑÑ Ð½Ð° венÑилÑÑионнÑÑ ÑеÑÑ.

ÐонÑÑÑÑкÑивное иÑполнение ÑиллеÑов Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑнÑм оÑлаждением конденÑаÑоÑа,
Ñ ÑенÑÑобежнÑми венÑилÑÑоÑами, внÑÑÑенней ÑÑÑановки:

Описание установки и нюансы ее монтажа

Чиллер — это габаритная техника, занимающая много места. Главным параметром характеристики охлаждающей системы есть ее мощность. Разница этого параметра между отдельными агрегатами огромная — от 5 до 9000 кВт. Устройства, имеющие 500 кВт и более относятся к промышленным. Квартирная техника обладает меньшей мощностью.

Данные агрегаты создают вибрацию и выраженный шум. Поэтому обычно располагают их в подсобном помещении, иногда на крыше. А располагать эти устройства по соседству с жилыми комнатами не стоит.

Для большей устойчивости при монтаже холодильной машины нередко сооружают фундамент. С целью уменьшения вибрации, под основание подкладывают материал из резины. При расположении чиллера нужно обеспечить ему доступ воздуха со всех сторон.

(голосов пока нет)

Загрузка...