Чиллер вода вода

Чиллер (chiller) — холодильная машина

Чиллер (от англ. chiller) — это холодильная машина служащая для охлаждения жидкости (вода или гликолевая смесь) в системах вентиляции, кондиционирования, а также в производственных процессах.

Конструктив чиллера это: компрессор (поршневой, ротационный, спиральный, винтовой или турбинный), испаритель (пластинчатый или кожухотрубный), конденсатор (пластинчатый или кожухотрубный), терморегулирующий вентиль (электронный или механический). Данные компонеты закреплены на одной раме и обвязаны медными фреонопроводами по которым циркулирует фреон, так называемый холодильный агент. Для управления всеми элементами чиллера используется контроллер с дисплеем. В некоторых модификациях холодильная машина может иметь встроенный гидравлический модуль состоящий из одного или двух насосов (рабочий или резервный), бака аккумулятора и расширительных бачков для обеспечения циркуляции охлажденной жидкости между потребителями холода и чиллера.

Основным принципом работы чиллера является парокомпрессионный холодильный цикл — это теоретическая основа работы всех холодильных машин. Не вдаваясь в подробности можно кратко описать этот цикл следующим образом: перегретый фреон (холодильный агент) в газообразном состоянии поступает в компрессор, сжимается до давления конденсации, затем поступает в конденсатор (воздушный или водяной) отводит тепло в окружающую среду и охлаждаясь при этом до температуры ниже конденсации переходит в жидкое состояние, после чего с помощью терморегулирующего вентиля дросселируется в испаритель забирая тепло от охлаждаемой жидкости, тем самым понижая ее температуру. Далее процесс повторяется.

По исполнению различают следующие виды чиллеров: моноблочные чиллеры с воздушным или водяным охлаждением конденсатора, компрессорно-испарительные агрегаты с выносным воздушным конденсатором. Моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением обычно устанавливаются снаружи здания на крыше или рядом на земле. Чиллеры с водяным охлаждением устанавливаются внтури здания в техническом помещении, но для охлаждения конденсатора требуется подвод охлаждаемой жидкости от выносной градирни или иного источника.

Представляет собой холодильный агрегат состоящий из единого блока, который включает в себя основныее элементы, такие как компрессор, испаритель, терморегулирующий вентиль, конденсатор, клапаны высокого и низкого давления, фреоновые рессиверы, а так же силовой щит с системой управления. Моноблочные чиллеры могут быть наружного исполнения с воздушным охлаждением конденсатора и внутреннего, где конденсатор охлаждается водой или гликолевой смесью.

В составе данной холодильной машины дополнительно к основным конструктивным элементам устанавливаются осевые или центробежные вентиляторы для охлаждения конденсатора. Чиллера с осевыми вентиляторами устанавливаются снаружи здания на кровле или рядом на земле, по возможности места размещения. Применение центробежных вентиляторов разрешает располагать холодильный агрегат внутри здания, отвод теплоты от конденсатора на улицу осуществляется по воздуховодам, которые крепятся к чиллеру.

Имеют моноблочный конструктив без вентиляторов, охлаждение конденсатора происходит с помощью воды или гликолевой смеси. Месторасположение холодильных машин всегда внутри здания на специальном техническом этаже. Для отвода тепла от воды или гликолевой смеси обычно применяют жидкостные градирни

Чиллеры. Современные системы кондиционирования.

Холодильные машины высокой производительности- чиллеры.

Кондиционирование является частью общей инженерной системы поддержания температурно-влажностных параметров воздуха внутри здания и самым непосредственным образом взаимосвязано с подсистемами вентиляции, отопления, увлажнения, осушения. Рассмотрим системы кондиционирования для крупных объектов гражданского и промышленного назначения. Это могут быть офисные и торгово-развлекательные центры, больницы, гостиницы, производственные цеха и складские помещения.

Разработка системы кондиционирования требует, как правило, наибольших капитальных затрат, это самая энергоемкая часть проекта. Кроме того, это наиболее сложная и дорогостоящая в эксплуатации подсистема, создаваемая с учетом таких критериев как первоначальные инвестиции, энергоснабжение и эксплуатационные расходы. Комплексное решение поставленных задач делает эту часть проекта многовариантной, а значит, требует аналитически обоснованных подходов.

Цель статьи — сравнительная оценка систем кондиционирования на базе чиллеров последнего поколения. Это поможет более взвешенно подходить к разработке концепций систем кондиционирования — как инвесторам, так и подрядным организациям.

Под холодильной станцией понимается комплекс оборудования, вырабатывающий охлажденную воду и насосные установки для транспортировки ее по трубопроводам системы холодоснабжения. Рассмотрим шесть вариантов таких станций на базе парокомпрессионных холодильных машин и один вариант на базе абсорбционного чиллера.

Вариант 1 . В холодильной станции на базе чиллеров с воздушным охлаждением конденсатора наружной установки в качестве холодоносителя применяется вода .

Такое техническое решение наиболее экономичное и простое для проектирования и монтажа.

Существенные недостатки — работа только при плюсовых температурах, нерегулируемый высокий уровень звукового давления (≥ 62 дБА), угроза размораживания холодильной станции при неполном или несвоевременном сливе воды.

В таблице 1 даны основные характеристики холодильных станций различных типов. Расчет параметров производился на базе холодильного и теплового оборудования Carrier и насосов Wilo.

— охлаждение требуется только в летний период

— возможность встроить систему свободного охлаждения

— возможность встроить систему свободного охлаждения

— низкие капитальные затраты

— топливо: газ, солярка

— низкие эксплуатационные затраты

Вариант 2. Может быть выбрана холодильная станция, состоящая из чиллера с воздушным охлаждением конденсатора наружной установки с незамерзающей жидкостью в качестве холодоносителя и теплообменника гликоль/вода. Чиллер, как правило, работает по температурному графику 5/10°С, а охлаждаемая вода после теплообменника имеет параметры 7/12°С.

По сравнению с первым этот вариант имеет ряд преимуществ. Нет необходимости сезонного опорожнения и заполнения гидравлической системы, отсутствует угроза размораживания испарителя чиллера. Система работает при отрицательных температурах наружного воздуха, а в холодный период года можно интегрировать в нее сухую градирню для режима свободного охлаждения.

Однако есть и существенные минусы — это удорожание холодильной системы примерно на 30% (без учета градирни), а также повышение энергопотребления за счет применения гликоля, более низких температур теплоносителя и добавления второго гидравлического контура. Кроме того, требуется дополнительная автоматика для предотвращения размораживания теплообменника гликоль/вода при запуске системы зимой, особенно при перерывах в эксплуатации.

Вариант 3. При применении воздухоохлаждаемого чиллера со встроенной градирней (для реализации режима свободного охлаждения) в холодный период года автоматика сама выбирает оптимальный режим работы — компрессоры, градирня или смешанный. Таким образом достигается максимальное энергосбережение. В ряде случаев, например, в технологических процессах, можно использовать этот тип холодильной станции без промежуточного теплообменника гликоль/вода.

. Вариант 4. Однако система примерно на 40% дороже по сравнению с первым вариантом. Круглогодично она

Система на основе чиллера внутренней установки с выносным конденсатором работает и при отрицательных температурах без угрозы размораживания. Уровень шума такой системы ниже, нагрузка на кровлю — меньше.

Вариант 5. Чиллер с жидкостным охлаждением конденсатора и сухая градирня —

такая холодильная станция имеет массу преимуществ: высокая энергетическая эффективность и отсутствие угрозы размораживания, круглогодичный режим работы (до -45°С), низкий уровень шума снаружи, уменьшение нагрузки на кровлю и защищенность чиллера. Режим свободного охлаждения может быть встроен с минимальными затратами — добавляется только теплообменник гликоль/вода. Система не имеет ограничений по расстоянию между чиллером и градирней, не требует сложного сезонного технического обслуживания. Однако по сравнению с первым вариантом ее стоимость выше примерно на 60%.

. Вариант 6. Наибольшей энергетической эффективностью (СОР

6) отличаются водоохлаждаемые чиллеры с

принципиально другим типом компрессоров — центробежным. Эффективность увеличивается при снижении температуры охлаждающей жидкости, поэтому применяются испарительные градирни, позволяющие поддерживать температуру охлаждающей воды около 30°С. Такой вариант может быть актуален для крупных проектов с мощностью систем 3-20 мВт. Существенное преимущество — низкие капитальные затраты. Минусами является необходимость подпитки контура охлаждающей воды, а также то, что минимальная производительность чиллеров составляет 30% от номинала.

Вариант 7. Если нет необходимой энергетической мощности, но есть возможность присоединения к газопроводу, устанавливают газовый абсорбционный чиллер с водяным охлаждением. В качестве топлива можно использовать и привозной сжиженный газ. Как и в случае с центробежными чиллерами, здесь целесообразно применять испарительные градирни. Преимущества системы — минимальные относительные затраты потребляемой электроэнергии и высокая окупаемость. В холодный период года чиллер способен генерировать тепло для отопления и горячего водоснабжения. Однако капитальные затраты будут относительно высоки. Минимальная производительность такого чиллера составляет примерно 25% от номинала. Кроме того, требуется подпитка контуров охлаждающей воды.

Таблица сравнительных характеристик различных холодильных станций (табл. 1) дает необходимую, но недостаточную информацию для выбора. Требуются дополнительные данные, касающиеся специфики объектов и пожеланий заказчика. Сюда можно отнести: стоимость электроэнергии; стоимость присоединения дополнительной электрической мощности; стоимость сетевого природного газа; климатические условия региона; возможность применения испарительных градирен; желаемые сроки окупаемости дополнительных инвестиций; возможность наружной и внутренней установки холодильной станции; расчет эксплуатационных характеристик станции на частичных нагрузках (в течение года); требование к параметрам охлажденной жидкости; срок службы; стоимость годового технического обслуживания (работа + материалы); другие специфические требования.

Оптимальный выбор может быть сделан только в результате точных расчетов и «наложения» технического задания на возможности различных типов холодильных станций.

В качестве примера рассмотрим абстрактное техническое задание:

Требуемая холодопроизводительность: 1000 кВт.

Режим работы: круглосуточный, круглогодичный.

Стоимость подключения электроэнергии: 1500 $/кВт.

Минимальная наружная температура:-40°С.

В этом случае возможно применение следующих ХС: вариант 5 с системой free-cooling и вариант 3. При этом вариант 3 на 20% дешевле в первоначальных затратах, а вариант 5 более энергосберегающий. По нашим расчетам (с учетом работы летом, зимой и в переходные периоды), срок окупаемости дополнительных капиталовложений (при равной амортизации и стоимости технического обслуживания) составит за счет экономии электроэнергии пять-семь лет. Однако если потребуется оплатить присоединение дополнительной электрической мощности (

100 кВт- разница в электропотреблении вариантов 5 и 3), то вариант 5 становится предпочтительнее по всем экономическим показателям.

Чиллеры

Чиллеры – наиболее эффективная, а потому самая представительная категория промышленных холодильных установок. Данные агрегаты используются предприятиями, где требуется охлаждение воды в значительных объемах, а также для комплектации мощных централизованных систем климатического контроля.

Преимущества чиллеров в их компактности и высокой производительности. Технически они представляют собой замкнутые водоохладительные системы, в которых компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента.

Системы (чиллеры), производящие охлаждение жидкостей, применяют в качестве охладителей для снижения температуры спирта, антифриза, воды, гликоля, растворов щелочей и иных жидких сред, которые не вызывают коррозию меди и ее сплавов.

  • Пищевая промышленность.
  • Переработка молока.
  • Производство вина, коньяка, водки.
  • Розлив минеральной и газированной воды.
  • Кондитерские производства.
  • Мясокомбинаты.
  • Производство растительных масел.
  • Фабрики мороженного.
  • Химическая промышленность.
  • Охлаждение реакторов.
  • Охлаждение гальванических ванн.
  • Охлаждение бисерных мельниц.
  • Охлаждение емкостей с рубашками охлаждения.
  • Системы охлаждения металлообрабатывающих станков.
  • Охлаждение вакуумных насосов.
  • Охлаждение крови.
  • Климатические камеры.

1. Со встроенным конденсатором воздушного охлаждения.

Эти холодильные системы устанавливаются внутри помещений. Отсутствие выносных узлов позволяет эксплуатировать их в течение всего года, независимо от колебаний температуры наружного воздуха.

2. С выносным конденсатором воздушного охлаждения.

В данной конструкции компрессор, гидравлический модуль и испаритель находятся внутри, а конденсатор вынесен на улицу. Более длинная фреоновая трасса и дополнительные задачи по проектировке и монтажу компенсируются более высокой эффективностью и производительностью установки.

3. С конденсатором водяного охлаждения.

Данные агрегаты предназначены для внутреннего размещения. Система может быть замкнутой (промежуточное охлаждение воды происходит в градирнях или драйкулерах), либо с разъединенным контуром при наличии поблизости проточного водоема. Эффективность и возможность круглогодичного использования являются очевидными плюсами таких промышленных чиллеров.

При покупке промышленного чиллера для охлаждения воды необходимо учитывать не только цену и мощность агрегата. Следует оценить планировку производственного объекта, уровень шумоизоляции, определиться с типом охлаждения конденсатора, учесть еще целый ряд нюансов. Любая погрешность или упущение приведет либо к неэффективной, а то и некорректной работе техники, либо к неоправданному перерасходу энергии.

Чтобы подобного не случилось, логичным станет обращение в специализированную компанию полного цикла, которая произведет все расчеты, разработает проект, подберет оптимальный комплект оборудования (либо скомбинирует индивидуальный вариант), выполнит его монтаж и проверку, а впоследствии обеспечит техническую поддержку.

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Белинского 83, оф 2006

Источники:
Чиллер (chiller) — холодильная машина
Чиллеры (chillers) для охлаждения жидкости, принцип работы, подбор и применение в системах кондиционирования. Описание парокомпрессионого холодильного цикла.
http://aer-ural.ru/chillery.html
Чиллер вода вода
обслуживание кондиционеров екатеринбург, кондиционеры екатеринбург, монтаж вентиляции екатеринбург, установка кондиционеров екатеринбург, монтаж кондиционеров екатеринбург, молниезащита екатеринбург
http://www.lim-climat.ru/publication/chillers
Чиллер вода вода 1
Компания «МСК-Лидер» производит промышленные чиллеры для охлаждения воды разных конструкций и мощности. Выполняем проектирование и монтаж водоохладительных установок.
http://msk-leader.ru/catalog_group/show/chillery

COMMENTS