Холодильная машина чиллер с воздушным охлаждением

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора

В холодильных системах воздушные чиллеры переносят тепло от холодоносителя, циркулирующего по контуру здания, наружу. Тепло от холодоносителя принимает испаритель, сброс этого тепла осуществляется в конденсаторе. Конденсатор представляет собой трубчато-ребристый теплообменник, который охлаждается бесплатным наружным воздухом. Такой способ охлаждения наиболее простой и распространенный повсеместно.

Для максимальной теплоотдачи конденсатора необходимо, чтобы через него проходил максимально возможный поток воздуха. Для этого используют конденсаторы W-образной формы.

Для прокачивания наружного воздуха через конденсатор используется вентилятор. Обычно монтируется сверху холодильной машины: воздух засасывается с боковых сторон чиллера, проходит через конденсатор, охлаждая его, и выбрасывается обратно на улицу вертикально вверх. При этом большое внимание уделяется вентиляторам, так как в чиллерах они являются вторыми по величине энергопотребителями после компрессора.

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора строятся по обычной схеме холодильной машины с учетом того, что конденсатор имеет воздушное охлаждение. Подробности в статье: Схема подключения чиллера

На фото: Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора, вентиляторы на выносном конденсаторе

Виды воздушных чиллеров

Преимущества и недостатки чиллеров с воздушных охлаждением

Недостатки. Из-за малой плотности воздуха большие габариты конденсатора, не всегда удобны для эксплуатации.

Чиллеры с воздушным охлаждением Серия DN-20-190CUSIWF

Моноблочные чиллеры малой производительности с выносным конденсатором Profi. Мощность охлаждения от 20 до 193 кВт. Внутренняя установка. Спиральный компрессор Scroll. Режим работы: только охлаждение. Подключение к сети RS-485. Встроенный коммуникационный протокол. Фреон R410a.

Источник

Типы чиллеров

Чиллеры можно разделить на типы: с воздушным охлаждением конденсатора (с осевым или центробежным вентилятором, с выносным конденсатором), с водяным охлаждением конденсатора, абсорбционные и низкотемпературные.

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора

Чиллеры с осевым вентилятором для охлаждения конденсатора

Они устанавливаются вне помещения: на балконах, улице, плоских крышах;

Гидромодуль расположен рядом (или встроен) с чиллером. По трубопроводам жидкость разводится по помещениям здания к фанкойлам.

Некоторые чиллеры (с тепловым насосом) могут не только охлаждать, но и подогревать воду.

Главное достоинство схемы – в ней нет ничего лишнего, поэтому эта схема охлаждения оказывается самой дешевой по сравнению с другими типами чиллеров.

На фото: чиллеры с осевым вентилятором для охлаждения конденсатора

Чиллеры с центробежным вентилятором для охлаждения конденсатора

Они устанавливаются в замкнутых помещениях внутри зданий (подвалах, чердаках, служебных помещениях).

Воздух для охлаждения конденсатора забирается из помещения, в котором установлен чиллер, и выбрасывается на улицу по специальным воздуховодам.

Наружный воздух поступает либо через решетки, установленные в стене помещения, либо по специальным воздуховодам.

Основное преимущество данной схемы заключается в том, что нет опасности замерзания жидкости в системе и гидравлический контур можно заправлять водой.

На фото: чиллеры с центробежным вентилятором для охлаждения конденсатора

Чиллеры с выносным конденсатором

Их можно устанавливать в замкнутых помещениях, а конденсаторный блок выносить вне помещения.

В состав чиллера входит компрессор, испаритель, ТРВ и автоматика. Конденсатор же устанавливается отдельно (выносной конденсатор). Используются конденсаторы с воздушным охлаждением и осевыми вентиляторами, размещаемые на открытом месте (крыше, на наружной стене, и т.д). Чиллер и конденсатор соединяются между собой фреоновыми трубопроводами.

Сам чиллер и гидравлический контур расположены в теплом помещении, поэтому можно заправлять системы водой, не сливая ее на зимний период.

Эта схема имеет наилучшее соотношение цены и качества и получила достаточно широкое применение.

На фото: чиллеры с выносным конденсатором

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора

В такой схеме чиллер устанавливается в подсобном помещении (венткамере, подвальном помещении, специально выделенном месте и т.п.)

Конденсаторный контур чиллера соединен с градирней. Он устанавливается на крыше здания или около здания. В конденсаторном контуре циркулирует, как правило, незамерзающая жидкость. Циркуляция обеспечивается циркуляционными насосами.

Такая система охлаждения в последнее время находит все большее распространение, несмотря на наличие дополнительных элементов и увеличенную сложность и стоимость.

На фото: чиллеры с водяным охлаждением конденсатора

Чиллеры абсорбционные

В таких чиллерах в качестве холодильного агента используется не фреон, а водяные растворы, кипящая при низком давлении. Для перекачивания паров воды используется не компрессор, а эффект поглощения паров воды специальными растворами. Чаще всего это раствор бромистого лития. Абсорбционные чиллеры используют не электрическую, а тепловую энергию, поэтому их выгодно использовать там, где есть бросовое тепло: тепловые и атомные электростанции, сталелитейные производства. Именно по этой причине использование этих чиллеров ограничено. Примечание: компания Dantex не является производителем абсорбционных чиллеров.

Источник

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.

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.

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

Потеря силы напора с стальных трубах

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

Виды чиллеров

Методика подбора

Видео

Источник

Принцип работы чиллера

Чиллер – это агрегат, предназначенный для охлаждения жидкости, которая используется в качестве теплоносителя систем кондиционирования. На сегодняшний день, самым распространенным видом таких агрегатов являются парокомпрессионные холодильные машины. Схема такого чиллера всегда включает в себя такие основные элементы, как компрессор, испаритель, конденсатор и расширительное устройство.

Принцип работы такой системы построен на поглощении и выделении тепловой энергии за счет изменения агрегатного состояния хладагента в зависимости от воздействующего на него давления. Наиболее важным элементом, от которого в первую очередь зависит работа чиллера, является компрессор, которых на сегодняшний день существует несколько типов:

Приведенная выше схема работы чиллера не изменяется в зависимости от его конструктивного исполнения, которых существует несколько вариантов:

Рисунок 1. Принципиальная 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.

Какое бы исполнение вы ни выбрали, принцип работы чиллера всегда остается неизменным. Основополагающим моментом в проектировании оборудования такого типа, является соблюдение рекомендаций изготовителя к установке, в которых четко обозначены необходимый расход теплоносителя (охлаждаемой жидкости), допустимая наружная температура и количество тепловой энергии, которую необходимо отводить.

Источник

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора: принцип работы, схема

Из чего состоит чиллер с воздушным охлаждением конденсатора

Основными составляющими любого чиллера являются:

Одним из самых распространенных принято считать чиллер с воздушным охлаждением конденсатора. Такие охлаждающие системы чаще всего находят свое применение на крупных производствах и в торгово-офисных центрах, с повышенным скоплением народа и большими площадями.

Какой чиллер подойдет вам?

Для выбора чиллера с воздушным охлаждением конденсатора, в первую очередь необходимо определиться, где он будет установлен: на улице или в помещении. Если на улице, то тут все просто – вам необходим стандартный моноблочный агрегат с осевыми вентиляторами.

Если же чиллер будет установлен в помещении, то тут возможны 2 варианта: агрегат с радиальным (центробежным) вентиляторами, либо машину с выносным конденсатором.

Первый вариант подходит, в том случае если нет возможности прокладки фреоновой трассы по зданию, либо она будет иметь слишком большую протяженность.

Второй вариант подойдет, если шум от работы вентиляторов не критичен.

Следующий критерий, по которому выбирается чиллер с воздушным охлаждением конденсатора, это то, в каком режиме он будет работать: только на охлаждение, либо на охлаждение и нагрев. В первом случае вам подойдет так называемая «холодная» машина, во втором — агрегат с тепловым насосом или «теплый» чиллер.

Преимущества и недостатки чиллеров с воздушных охлаждением

Преимущества. Практично в проектировании, монтаже и эксплуатации. Нет необходимости монтировать трубопроводы, каналы и обвязку для этого теплоносителя.

Недостатки. Из-за малой плотности воздуха большие габариты конденсатора, не всегда удобны для эксплуатации.

Виды и применение

Широкий диапазон мощности современных чиллеров, их эффективность и возможность удаленного расположения наружного блока позволяют использовать данное оборудование для охлаждения любых помещений – от квартир до гипермаркетов и производственных цехов.

Также они применяются при разливе воды и напитков, производстве пивного сусла, в спортивных центрах для охлаждения ледовых арен, в фармацевтике и других сферах деятельности.

Существуют следующие основные виды оборудования:

Ниже мы рассмотрим принципиальную схему и виды подключения оборудования, особенности работы чиллера и прочие моменты, необходимые для правильного выбора холодильного агрегата.

Схема

Типовой моноблочный чиллер с воздушным охлаждением конденсатора состоит из следующих основных элементов, каждый из которых выполняет свою функцию:

Принцип действия

Чиллер с воздушным охлаждением по своей сути является холодильной машиной. Её задача – это отвод тепла от охлаждаемого тела (в нашем случае от воды, либо раствора этиленгликоля) т. е. его охлаждения. Но охладить воду это еще не все, ведь тепло, которое чиллер взял у воды надо куда-то передать. Поэтому общей целью работы воздухоохлаждаемого чиллера является перенос тепла от охлаждаемой воды к наружному воздуху. Для этой цели внутри чиллера циркулирует фреон, который меняет свое агрегатное состояние, т. е. то переходит из жидкого в газообразное (испаряется), то наоборот газообразного в жидкое (конденсируется). При испарении фреона происходит поглощение энергии, и при его конденсации – выделение.

Теперь рассмотрим как это происходит в чиллере с воздушным охлаждением. Основными компонентами устройства под названием чиллер являются испаритель (он же фреоновый охладитель), это теплообменник через который по внутреннему контуру циркулирует фреон, а по наружному вода – синяя и красная стрелки на схеме), компрессор терморегулирующий вентиль (сокращенно ТРВ) и воздушный конденсатор. Жидкий охлажденный фреон после ТРВ поступает в испаритель, где он испаряется и забирает тепло от воды, т. е охлаждает ее. Далее уже газообразный фреон поступает в компрессор, где он сжимается и нагревается. Далее он поступает в конденсатор. Здесь он переходит в жидкое состояние и передает тепло наружному воздуху. Затем он поступает в ТРВ, где происходит снижение его давления и температуры и цикл повторяется.

Конструкция, основные принципы устройства и функционирования чиллера

На данной странице официального электронного каталога продукции General Climate представлены чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора. Водяное охлаждение конденсатора в таких установках менее распространено. В инженерной системе кондиционирования чиллер с воздушным охлаждением конденсатора выполняет функции переносчика тепла от холодоносителя (хладагента).

Излишнее тепло (разогретый воздух) принимается испарителем и сбрасывается конденсатором в окружающую среду за контур вентиляционной системы здания. Таким образом, конденсатор – ключевой функциональный элемент чиллера с воздушным охлаждением.

Конденсатор в данном случае состоит из группы трубок (трубчатых элементов), по которым протекает охлаждающее вещество. Хладагент чиллера не следует путать с фрионом — для воздушного охлаждения это вещество не используется.

Трубки конденсатора обдуваются наружным (уличным) воздухом. Таким образом, вещество внутри конденсатора охлаждается, а воздух нагревается. В принципе, эффективность работы чиллера определяется тем, насколько охлаждено вещество в конденсаторе, чтобы минимизировать температуру на трубчатые элементы конденсатора накладываются алюминиевые или медные ребра.
Такому агрегату не нужен специальный дорогостоящий охлаждающий элемент – охлаждение происходит естественно за счет воздушного потока с улицы.

Клапаны в климатическом агрегате данного типа:

Особенности конструкции конденсатора

Опять же для того, чтобы холодильный агрегат работал эффективно, через конденсатор чиллера должен проходить максимально возможный мощный воздушный поток – таким образом обеспечивается максимальный теплосъем.

В промышленном климатическом оборудовании первых поколений прямоугольные конденсаторы располагались по бокам холодильной машины. В более современных агрегатах используются конденсаторы W-образной формы. Эффективность работы промышленных климатических установок данного типа определяется также уровнем энергопотребления вентиляторов. Так, понижение температуры конденсации на один градус Цельсия уменьшает энергопотребление вентиляторов на 3%.

Классификация чиллеров

Все чиллеры подразделяются на два больших блока в зависимости от типа охлаждения хладагента:

Первый тип использует при работе воду или тосол, который обеспечивает теплообмен в хладагенте. Такие установки, как правило, используют на больших предприятиях в качестве альтернативы градирням. Их устанавливают за пределами здания, так как водяные установки имеют большие габариты и вес.

Для охлаждения воздуха в помещениях на предприятиях и в офисных центрах применяют чиллеры воздушного охлаждения. Они имеют компактную конструкцию и не требуют установки на улице или в отдельном помещении. Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора можно установить как в помещении, так и на улице. Такую установку можно разместить в одной из технических комнат здания, обеспечив подачу электричества и организовав воздуховод.

Система чиллер-фанкойл

Для поддержания комфортного микроклимата в зданиях используется система чиллер-фанкойл. При её организации к конструкции подключают специальные переходные устройства теплообмена — фанкойлы. Их проводят в каждое помещение здания, снабжая вентиляторами. Таким образом, хладагент (обычно в этой роли выступает вода или раствор этиленгликоля) охлаждает воздух во всех помещениях и является дополнением к общей системе кондиционирования. По принципу работы систему чиллер-фанкойл можно сравнить с действием сети отопления.

Разновидности чиллера с воздушным конденсатором

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора подразделяют на категории в соответствии с особенностями конструкции и техническими характеристиками установок. Выбор той или иной модели зависит от возможностей помещения или участка, где она будет расположена.

Классификация воздушных чиллеров производится исходя из количества блоков и типа механизма отвода нагретого воздуха. Так, в охладительных установках для этих целей могут использоваться:

Таким образом, выбор устройства зависит главным образом от возможностей для его размещения и типа вентиляторов. В следующем разделе мы подробнее рассмотрим отличия и преимущества этих элементов конструкции.

Основные компоненты чиллера

Чтобы понять, для чего нужен и каким образом используется чиллер, необходимо рассмотреть функции и работу каждого из его узлов.

Начнем с компрессора. Он выполняет две основных функции – сжатие и перемещение холодильного агента в системе. На следующем этапе нагретые пары хладагента подаются в конденсатор, где они охлаждаются потоком холодного воздуха и переходят в жидкую фазу. При этом падает давление и температура хладагента. Затем фреон поступает в испаритель. Там он нагревается до температуры кипения и переходит в газообразное состояние. В процессе этого происходит поглощение тепловой энергии из воды или другого хладоносителя, циркулирующего через теплоноситель. Далее пары вновь поступают в компрессор, и начинается новый цикл.

Следующий основной узел – это конденсатор воздушного охлаждения чиллера. Он представляет собой систему, в которой тепловая энергия, поглощённая фреоном, выделяется за пределы здания, в наружную среду. Как правило, в него нагнетается сжатый компрессором фреон, где он охлаждается до температуры конденсации и переходит в жидкое агрегатное состояние. Конденсатор оснащается осевым или центробежным вентилятором для эффективного воздухообмена. Вторым теплообмеником в системе чиллера является испаритель, выполняющий обратную по отношению к фреону функцию. В нём жидкий хладагент поглощает тепло у хладоносителя, закипая и переходя в газообразное состояние.

В работе холодильного агрегата необходимо обеспечить точную регулировку количества поступающего в испаритель хладагента. При этом, объем хладагента должно напрямую зависеть от температуры его паров на выходе из данного теплообменного агрегата. Эту функцию выполняет терморегулирующий вентиль (ТРВ). Благодаря ему в испаритель подаётся ровно столько хладагента, сколько может нагреться до температуры кипения и полностью испариться.

Работу чиллера обеспечивает и целый ряд вспомогательных узлов и систем:

Общие правила по монтажу чиллера

Устройство чиллера

Разберём, как работает эта климатическая техника и из чего она состоит.

Парокомпрессионный чиллер

Конструкция парокомпрессионного холодильного агрегата может меняться в зависимости от модификации и типа чиллера, но главными элементами системы являются:

Принцип работы парокомпрессионного чиллера состоит в следующем.

На таком принципе основаны схема чиллера и его устройство. Многие агрегаты работают по обратному холодильному циклу — вместо охлаждения вырабатывают тепло.
Как устроен чиллер, лучше показать на принципиальной схеме или в виде чертежа охлаждающего оборудования.

Абсорбционный чиллер

Принцип работы абсорбционного чиллера приведён на схеме.

Особенности оборудования

Принцип действия оборудования имеет технические особенности, оно не является кондиционером в привычном понимании. Чиллер может охватывать настолько разные площади, что это приспособление можно использовать как для квартир, так и для ТЦ.

Из главных особенностей можно выделить:

Установить качественный чиллер в производственном помещении станет правильным решением, потому как устройство охлаждения позволяет сэкономить средства.

Подбор подходящего аппарата должен включать в себя оценку характеристик, рассмотрение разных типов приборов, а также ознакомление с рейтингом конкретной модели. Чтобы выбрать подходящий вариант, следует проконсультироваться с людьми, разбирающимися в чиллерах.

Характеристики чиллеров

Основной характеристикой охлаждающей машины является ее мощность. Она может варьироваться между показателями 5 кВт – 9000 кВт. Маломощные подходят для офисов, более мощные используются в промышленности и на производстве.

Теплообменник чиллера фреон-вода

Теплообменник для чиллера устроен таким образом, что внутри него существует два контура:

Оба контура теплообменника соприкасаются между собой через металлические стенки, но фреон и вода, естественно, между собой не перемешиваются. Для большей эффективности, движение происходит навстречу друг другу.

В теплообменнике фреон-вода происходит следующее:

Компрессор для чиллера

Компрессор является главной частью любой кондиционерной машины, внутри него активизируются основные процессы агрегата, поэтому на работу этого элемента уходит значительная часть энергии. Компрессорная установка нацелена на сжатие паров действующего вещества прибора (фреона). После того, как пар перешел в сжатое состояние, а давление внутри агрегата повысилось, начинается процесс конденсации.

Современные компрессоры нацелены на всестороннюю экономию энергии, они оснащены инновационными деталями, которые помогают сохранить энергетическую эффективность и оптимизировать управление прибором. Принцип работы системы чиллер фанкойл заключается в рациональном расходе энергии, а также минимизации шума при работе агрегата.

Такие современные приборы отличаются:

Принцип работы чиллера фанкойл основан на использовании минимального количества энергии и максимальной выдаче тепловых результатов.

По типу охлаждения конденсатора водоохлаждающие установки делятся на модели с воздушным и водяным охлаждением.

С воздушным охлаждением

Основным элементом является вентилятор (он может быть осевым и центробежным, с помощью которого воздух из помещения попадает внутрь конденсатора.

С водяным охлаждением

В данном случае вместо воздуха для охлаждения теплоносителя используется вода. Чтобы иметь к ней доступ, холодильные установки чаще всего размещают возле естественных водоемов: озер, рек, артезианских скважин. Если же это невозможно, то для охлаждения воды используется сухая градирня. В большинстве случаев вместо воды используют раствор этилен или пропиленгликоля для работы в холодное время года.

Оба типа чиллеров могут идти со встроенным гидравлическим модулем. Водоохлаждающие установки с водяным охлаждением имеют более простую конструкцию, из-за чего стоят дешевле. Однако их необходимость в проточной воде или установке дополнительных устройств (градирен) ограничивает использование этого типа чиллеров.

Чиллеры с воздушным охлаждением могут в равной степени устанавливаться как снаружи, так и внутри помещения. Для наружного использования предназначаются чиллеры с осевыми вентиляторами, которые размещают на наружной стене или крыше. Если же требуется установить холодильный агрегат в самом здании, то для этих целей больше подойдут с центробежными вентиляторами или выносным конденсатором.

В свою очередь чиллеры как с водяным, так и с воздушным охлаждением обычно предлагаются в двух вариантах: в моноблочном исполнении или с выносным конденсатором.

Теплоотвод

Чиллерные системы выполняют функции, связанные с транспортировкой тепла от охладительного контура наружу здания. Схема и принцип работы выглядят следующим образом: теплые потоки воздуха проходят через блок испарителя, а за процесс вывода теплых потоков отвечает конденсатор. Вывод теплого воздуха производится путем его смешивания с наружными потоками. Эту роль и выполняет воздухоохладительный конденсатор.

Устройство конденсатора

Воздухоохладительный конденсатор выполнен в виде теплообменника с множеством ребристых трубок.

Особенности конструкции

Для более качественного охлаждения конденсатора этот вид чиллера имеет ряд конструктивных особенностей: имеют прямоугольную форму и установлены сбоку холодильной установки.

Чиллер с воздушным охлаждением имеет более усовершенствованные конденсаторы, которые выполнены в форме английской буквы W. Эта помогло улучшить процесс охлаждения и тем самым снизить потребление электроэнергии.

Использование вентилятора

Вентилятор используется для ускорения наружного потока воздуха через конденсаторы чиллера. Его установка производится на верхнюю часть кондиционера. Принцип работы — забор наружного воздуха через боковые панели холодильной установки, воздушный поток попадает на конденсаторы, тем самым охлаждая их, и затем происходит вывод воздуха обратно наружу.

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора, имеющий электрический двигатель постоянного тока привода вентилятора, обладает очень высоким КПД, нежели двигатели с переменным током. Благодаря регулировке скорости вращения лопастей уменьшается вибрация конструкции.

Вентиляторы потребляют много электроэнергии

Выбор оборудования

Использование в холодильных установках воды в качестве холодоносителя экономично. Это также обеспечивает простоту в процессе проектирования и установки.

Но этот вид чиллерной системы имеет и некоторые недостатки, главным из которых является возможность работать только в теплое время (при плюсовой температуре).

Также большим минусом является высокий уровень выделения шума по сравнению с кондиционерами других типов. Существует и риск разморозки установки при сливе воды не в указанные сроки.

Решить проблемы удалось благодаря использованию различных дополнительных установок.

Комбинирование воздушного охлаждения и незамерзающей жидкости

В этом виде установки осуществляется сочетание воздушного охлаждения и использование незамерзающей жидкости (смесь гликоля и воды), выполняющей роль теплообменника.

Если сравнивать с чиллером, который имеет просто воздушное охлаждение, этот вариант лучше. Не нужно бояться, что может разморозиться испарительная часть кондиционера. Все оборудование может работать при минусовой температуре.

Из минусов можно выделить: относительно высокая цена и увеличение потребления электроэнергии. Также для установки этого вида охлаждения обязательным является монтаж специальных датчиков, которые следят за состоянием теплообменника и препятствуют его размораживанию во время работы системы в зимний период.

Встроенная градирня

Для работы чиллера в режиме свободного охлаждения используется градирня. В этом случае компьютер сам настраивает систему. Потребление электричества системой чиллера сводится к минимуму. Также возможна работа оборудования без дополнительной теплообменной установки с использованием гликоля и воды.

Выносные конденсаторы

При использовании выносных конденсаторов система внутреннего чиллера способна работать при очень низких температурных показателях без риска размораживания. Снижается уровень шума при работе. Уменьшается вес оборудования, что значительно облегчает нагрузку на крышу здания. Это дает возможность установки системы на большее количество зданий.

Минус — высокая стоимость. Также эта система не может работать постоянно (за исключением южных регионов). Огромным минусом является сложная схема установки.

Чиллер и конденсатор должна монтироваться близко друг к другу. Это расстояние не должно превышать 25 метров. Система нуждается и в большом количестве охладительной жидкости (фреона), а сложность конструкции и отдельных частей оборудования требует проведения работ по установке высококвалифицированными специалистами.

Выносные конденсаторы позволяют чиллеру работать при очень низких температурах

Структура холодильной схемы

Чиллеры не являются самостоятельным элементом, они всегда включены в сложную систему, предполагающую наличие модулей охлаждения теплоносителей, насосов, трубопроводов и собственно фанкойлов, обслуживающих конечных потребителей вырабатываемого ресурса.

Сам по себе чиллер складывается из:

В процессе функционирования приспособление обрабатывает теплоноситель для дальнейшей передачи его по трубопроводам к фанкойлам или иным теплообменным агрегатам. Конденсаторный контур чиллера, работающего с водяным охлаждением, сообщается с выносной градирней или драйкулером (монтируются за пределами здания), где происходит охлаждение рабочего вещества. Внутри него циркулирует специальное вещество (в большинстве случаев – незамерзающая жидкость), чье перемещение поддерживается за счет комплекта циркуляционных насосов. Немаловажным достоинством данного способа отвода тепла от конденсатора является возможность задействования внешних теплоносителей, например, проточной воды, забираемой из близлежащих водоемов.

Чиллер с выносным конденсатором

Существуют виды охлаждающих приборов, которые можно использовать удаленно от места нахождения конденсатора. Принцип работы чиллера с выносным конденсатором основан на высокой мобильности и универсальности. Такие приборы имеют элементарное строение и простую схему эксплуатации.

Выносной конденсатор чиллера может работать на двух типах вентиляторов:

Благодаря универсальности, удобству и высокой эффективности такие аппараты используются повсеместно для производственных нужд.

Единственное ограничение — чиллер с выносным конденсатором может быть использован только для охлаждения. Задействовать обратный холодильный цикл для нагрева жидкости не получится.

Устройство чиллера с воздушным охлаждением конденсатора

Для охлаждения потоков воздуха применяют чиллер. Принцип работы охладительной системы похож на тот, что используется в бытовых сплит системах, и представляет собою парокомпрессионное охлаждение.

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора

Основными частями охладительной системы чиллер являются: компрессорный блок, конденсаторы, блок испарителей и регулятора потока.

В зависимости от способа работы и теплоотвода конденсатора чиллерные системы можно поделить на чиллеры воздушного охлаждения конденсатора и чиллеры водяного охлаждения. Наиболее популярными являются установки с воздушным способом охлаждения.

Источник