Чиллер что это такое: Что такое чиллер: особенности и устройство

Устройство и схема работы чиллера

Чиллер – это холодильный агрегат, который используется для охлаждения и нагрева жидкости в системах охлаждения и кондиционирования. При кондиционировании нагретая жидкость выполняет функции теплоносителя, забирая тепло из приточных установок или фанкойлов. В производственных цехах чиллер в основном используется для охлаждения технологического оборудования, воды, соков, пивного сусла и других продуктов. В качестве теплоносителя чаще всего используется вода, которая обладает лучшими характеристиками в сравнении со смесью гликоля. Рассмотрим, что такое чиллер для охлаждения, его особенности и схему работы.

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:

• Моноблоки. При данной компоновке воздушный конденсатор, гидромодуль и компрессор располагаются в одном корпусе.
• Чилеры с наружным блоком. В этом случае конденсатор находится за пределами помещения.
• Оборудование с водяным конденсатором. Применяется, преимущественно, когда необходимо минимизировать размер или невозможно использовать наружный блок воздушного охлаждения.
• Тепловые насосы, обеспечивающие нагрев или охлаждения теплоносителя.

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

Принцип работы

Теоретической базой, на которой создано и успешно функционирует современное холодильное оборудование – морозильные шкафы, кондиционеры и другие установки, в том числе и чиллеры, является второй принцип термодинамики. Хладагент, находящийся в форме пара в холодильных агрегатах, совершает так называемый обратный цикл Ренкина, что является одной из форм обратного цикла Карно. При этом основной процесс перехода энергии основан не на сжатии или расширении — его обеспечивают фазовые переходы жидкости в пар и обратный процесс конденсации.

В состав промышленного чиллера входит три основных узла. Это компрессор и два теплообменных контура — конденсатор и испаритель. Основной функцией испарителя является отвод тепла от охлаждаемого объёма. Для решения этой задачи через него организован поток воды и хладагента. При этом растет температура холодильного агента, он закипает и забирает тепловую энергию у жидкости. Благодаря этому вода или любой другой носитель тепла теряют температуру, одновременно с повышением и закипанием хладагента.

Далее фреон в газообразной форме поступает в компрессор, где вступает в контакт с обмотками электродвигателя, обеспечивая их охлаждение. На данном этапе горячий газ сжимается и нагревается до температуры в 80-90 ºС, параллельно смешиваясь с маслом от компрессора.

На следующем этапе нагретый газ подаётся в конденсатор, где охлаждается потоком холодного воздуха. Затем фреон теплообменного контура конденсатора поступает в охладитель, где теряет температуру, переходит в жидкое состояние и проходит через фильтр-осушитель, где избавляется от влаги и начинается новый цикл.

В завершающей части цикла хладагент проходит через терморегулировочный вентиль (ТРВ), где его давление снижается. При выходе из ТРВ фреон находится в виде смеси жидкости и пара низкого давления. В этой форме он поступает в испаритель, где завершается цикл и фреон закипает, превращаясь в пар и забирая тепловую энергию у воды. Далее нагретый пар покидает теплообменник и процесс повторяется.

Виды чиллеров

По принципу работы все чиллеры можно разделить на две основных группы: парокомпрессионные и абсорбционные. В свою очередь, по типу компрессора парокомпрессионные установки подразделяются на:

• Устройства со спиральным компрессором.
• Чиллеры с винтовыми компрессорами.
• Поршневые системы.
• Роторные установки.

Все они могут иметь конденсатор водяного или воздушного охлаждения. Последние, в свою очередь, подразделяются на выносные, с отдельным расположением наружного блока, и встроенные – моноблоки.

Основным конструктивным отличием чиллера с водяным охлаждением конденсатора от воздушного является используемый тип теплообменника. Для воздушных применяются трубчато-ребристые конструкции, для водяных – пластинчатые, через которые циркулирует вода. Жидкость в систему водяного охлаждения поступает из градирни или сухого охладителя – драйкулера или сухой градирни. Последний вариант наиболее предпочтителен для экономии расхода воды и, соответственно, снижения эксплуатационных затрат. Достоинствами водяного охлаждения являются компактность оборудования и возможность размещения во внутренних помещениях без контакта с наружной средой.

Абсорбционные чиллеры подразделяются:

• По количеству контуров – на одно- и двухконтурные.
• По принципу нагрева адсорбента: прямой и паровой нагрев.
• По используемому адсорбенту – бромид-литиевые и аммиачные.

Схема работы промышленного чиллера

Рассмотрим, из чего состоит чиллер, и опишем схему работы оборудования. В настоящее время широко используется несколько схем:

1. Прямое охлаждение жидкости. Применяется в том случае, если разница температур хладоносителя и охлаждаемой воды менее или равна 7°С. Теплоноситель напрямую поступает в теплообменный аппарат, где охлаждается благодаря закипанию фреона.
2. С промежуточным теплоносителем и вторичным теплообменником. Применяется при разнице температур технической и минеральной воды более 7°С, а также для охлаждения продуктов питания. Теплоноситель от потребителя поступает во вторичный теплообменный аппарат, который отдаёт энергию циркулирующему в первом контуре промежуточному рабочему телу. Последний охлаждается фреоном в первичном теплообменнике.
3. Чиллер с емкостью-накопителем. Используется при необходимости охлаждения нескольких единиц оборудования, подключенных к одному агрегату. При данной схеме обвязки чиллера теплоноситель от потребителя поступает в одну из двух частей емкости, откуда насосом подаётся в теплообменный аппарат. Охлажденная вода подаётся во вторую часть емкости, откуда по мере надобности подаётся потребителю. Таким образом, исключаются частые запуски компрессора.
4. С промежуточным контуром хладоносителя и открытым вторичным теплообменником. Данная схема широко используется при производстве «ледяной» воды с температурой 0 — +1°С. Кроме того, она применяется и при охлаждении технических жидкостей, отлично подходит для применения в качестве «аккумулятора холода». В этом случае холод сохраняется во льду, который образуется на теплообменном аппарате.

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:

• Реле высокого давления. Обеспечивает защиту системы от превышения допустимого давления в контуре фреона.
• Манометр высокого давления. Необходим для визуального контроля за показателями давления конденсации фреона.
• Фильтр-осушитель. Обеспечивает удаление влаги и загрязнений из проходящего через него потока жидкого хладагента. Если фильтр засорен или поврежден, то эффективность работы системы значительно снижается.
• Соленоидный вентиль. Запорная арматура с электрическим управлением. Перекрывает поток фреона при прекращении работы компрессора. Благодаря этому жидкий хладагент не попадает в испаритель, что исключает вероятность гидравлического удара и серьёзного повреждения оборудования. Клапан автоматически открывается при запуске компрессора.
• Смотровое стекло. Необходимо для визуального контроля потока хладагента при тестировании работы оборудования. Наличие пузырьков является признаком недостатка фреона.
• Индикатор влажности. Датчик, выдающий предупреждение при наличии влаги в контуре хладагента чиллера. В этом случае необходимо проведение технического обслуживания агрегата. Как правило, имеет простую индикацию, где зелёный цвет означает отсутствие влаги, а желтый её наличие.
• Регулятор производительности или перепускной клапан горячего газа. Опционально устанавливается в систему чиллера для уравнения производительности компрессора с фактической нагрузкой на испаритель. Расположен в специальной линии между низким и высоким давлением холодильной системы. Его установка позволяет предотвратить частый запуск компрессора путем модуляции его мощности. При открытии горячий газ хладагента поступает из линии нагнетания в жидкостный поток фреона, поступающего в испаритель.
• Манометр низкого давления. Необходим для визуального контроля за показателями давления испарения фреона.
• Система контроля предельного низкого давления. Обеспечивает защиту системы чиллера от падения давления в контуре фреона и, соответственно, от перемерзания влаги в испарителе.
• Насос хладоносителя. Обеспечивает циркуляцию воды в охлаждаемом контуре.
• Система ограничения температуры замерзания жидкости в теплообменнике испарителя.
• Датчик температуры хладоносителя в контуре охлаждения.
• Манометр хладоносителя. Необходим для визуального контроля за показателями давления воды, раствора гликоля или другого хладоносителя, подаваемого для охлаждения оборудования.
• Клапан автоматического долива хладоносителя. Обеспечивает автоматическое заполнение емкости с водой или другим хладоносителем при достижении минимума установленного уровня. Вода поступает через соленоидный клапан, который открывается при падении уровня и закрывается при наполнении необходимого объёма.
• Поплавковый выключатель для регулировки уровня воды в емкости.
• Датчик температуры нагретого хладоносителя, который поступает в чиллер с оборудования.
• Реле защиты испарителя от замерзания воды при слишком низком объёме циркулирующей жидкости. Также защищает насос и выдаёт тревожный сигнал при отсутствии потока воды.
• Резервуар увеличенного объёма для хранения воды и предотвращения частых запусков компрессора.

Как видите, устройство и принцип работы чиллера вполне понятен и для непрофессионалов в сфере холодильной техники Ниже мы рассмотрим ответы на наиболее часто задаваемые вопросы.

FAQ или часто задаваемые вопросы

Вопрос: Возможно ли с помощью чиллера уменьшить температуру циркулирующей жидкости более, чем на 5°С?

Ответ: Да, возможно. Данный тип холодильного оборудования можно установить в замкнутой системе и поддерживать необходимую температуру воды. При этом разница температур горячей и холодной воды может достигать 30°С. Например, с помощью чиллера можно охладить возврат с температурой 40°С до 10°С и постоянно поддерживать данный режим. Широко применяются чиллеры, охлаждающие воду на проток. Чаще всего это охлаждение минеральной воды, лимонада и других напитков.

Вопрос: Что более выгодно использовать — чиллер или драйкулер?

Ответ: Эффективность работы сухой градирни целиком зависит от условий окружающей среды. И чем выше температура воздуха снаружи, тем выше и температура хладоносителя. Так, при летней жаре 30°С драйкулер охладит воду до 35 – 40°С. Поэтому они используются преимущественно в холодное время года для снижения затрат на электроэнергию. Преимуществом чиллера является стабильная температура охлаждения в любой сезон, независимо от внешних условий. При этом возможно и получение температуры жидкости до -70°С на специальных низкотемпературных чиллерах. В этом случае в качестве хладоносителя используется спирт. Также хотим отметить, что драйкулеры часто используются в системах чиллеров для предварительного охлаждения хладоносителя.

Вопрос: Какой чиллер желательно установить — с водяным или воздушным конденсатором?

Ответ: Всё зависит от условий эксплуатации оборудования и стоящих перед ним задач. Преимуществом чиллера с водяным охлаждением является компактность, что позволяет их размещаться в помещении без наружного блока для выделения тепла. Но для охлаждения необходима холодная вода. Достоинством является и более низкая цена оборудования, но стоит учесть, что возможно понадобится сухая градирня, а также подключение к водопроводу или скважине.

Вопрос: Чем отличаются чиллеры с тепловым насосом и без него?

Ответ: Особенностью чиллера с тепловым насосом является возможность работы на обогрев. С его помощью можно не только охлаждать воду, но и нагревать её для использования в качестве теплоносителя. Однако следует учесть, что при снижении температуры нагрев ухудшается. Наиболее эффективна работа теплового насоса на обогрев при температуре не ниже -5°.

Вопрос: На какое расстояние наружный блок с воздушным конденсатором может быть вынесен от чиллера?

Ответ: При обычных условиях наружный блок может быть вынесен на расстояние до 15 метров о чиллера. Если же установить систему отделения масла, то это расстояние можно увеличить до 50 метров. Но в этом случае необходим правильный подбор диаметра медных трубок между чиллером и наружным блоком.

Вопрос: Какова минимальная температура работы чиллера?

Ответ: В случае монтажа системы зимнего запуска работа оборудования возможна при температуре до -30 — -40°С. А если установить вентиляторы арктического исполнения — то и до -55°С.

что это такое, как его выбрать

Многие впервые сталкиваются с понятием «чиллер». Что это такое и почему сейчас изделиями с таким названием всё больше интересуются владельцы больших зданий, особенно в южных регионах страны? С самим изделием и его применением на практике познакомит вас в этом обзоре HouseChief.

Читайте в статье

• 1 Чиллер: что это такое, причём тут фанкойл
• 2 Устройство чиллера и принцип его работы
• 3 Виды чиллеров и их отличительные особенности
• 4 За» и «против» использования чиллера
• 5 Как выбрать чиллер?
• 6 8 распространённых вопросов при выборе чиллера

Чиллер: что это такое, причём тут фанкойл

Начнём с терминологии. Chiller в переводе с английского означает холодильную машину, то есть попросту холодильник. Вот, казалось бы, и весь ответ, но нет: по факту – это не холодильник, а большой механизм, задача которого – поддерживать заданный микроклимат в больших помещениях и в отдельно взятых домах.

ФОТО: retail.ruОбеспечение микроклимата в большом помещении – главная задача чиллера ФОТО: avatars.mds.yandex.netСам по себе чиллер – это вроде кондиционера, состоящего из внутреннего и наружного блока

Внутренние блоки называют фанкойлами. Комбинируя их, можно добиться желаемого эффекта в здании практически любых размеров.

Регуляция температурного режима в помещении происходит в этом устройстве так же, как и в бытовом кондиционере, благодаря циркуляции хладагента. Теплоносителем в этом случае может быть вода или гликоль.

Устройство чиллера и принцип его работы

Чиллер, как и кондиционер, состоит из компрессора, испарителя, конденсатора и теплообменника. Работает эта система, как в любом холодильнике, методом сжатия фреона. За счёт того, что этот хладагент меняет своё состояние из жидкого в газообразное, он при таких трансформациях отдаёт своё тепло в воду или воздух.

ФОТО: equipnet.ruЧиллер может работать как на охлаждение, так и на обогрев, передавая тепловую энергию в фанкойлы по магистрали, это его особенность

Виды чиллеров и их отличительные особенности

Производители предлагают разные варианты таких холодильных машин. В продаже чаще всего встречаются вот такие модели:

1. Чиллеры с воздушным охлаждением. Эти устройства в качестве теплообменника используют воду, так что проектные и монтажные работы не вызывают особых затруднений. Подобные преимущества не могут скрыть и недостатки кондиционирвоания системы с водяным содержимым: она может работать только при плюсовой температуре и считается очень шумной.
2. Чиллеры с незамерзающими жидкостями. В магистрали этих систем заливают гликоль, который может дать температуру в 5-10ºС. Такие системы нет необходимости периодически опустошать, они не размораживаются и могут работать даже при минусовой температуре воздуха. В зимнее время такие чиллеры подсоединяют к сухим градирням. Но стоят такие системы намного дороже, потребляют много киловатт и требуют двойного гидравлического контура с дополнительной автоматикой.
3. Чиллеры с градирнями. Такие конструкции дают возможность выбирать один из трёх режимов работы, регулируя расход электричества. Это один из самых экономичных вариантов, славящихся своей быстрой окупаемостью. В промежуточных теплообменниках в этой системе нет необходимости.
4. Чиллеры с выносными конденсаторами – не самые популярные модели, которые невыгодны с точки зрения покупки и эксплуатации. Они успешно работают только в южных регионах, требуют большого количества хладагента и нуждаются в профессиональной установке и обслуживании.
5. Чиллеры с сухой градирней и жидким охлаждением. Весьма дорогостоящее оборудование с высокими энергосберегающими показателями. Отличается бесшумной работой, круглогодичным функционированием и отсутствием необходимости в сезонном обслуживании.
6. Центробежные чиллеры с испарительной градирней. Используются для больших зданий. Такие устройства поддерживают стабильную температуру теплоносителя и не нуждаются в капитальных затратах, но имеют довольно низкую производительность.
7. Газовые чиллеры с водяным охлаждением. Топливом в этом контуре выступает природный газ, а значит, энергозатраты минимальны. Такие системы быстро окупаются и могут использоваться зимой для отопления.

ФОТО: static.tildacdn.comТакую систему нужно постоянно контролировать и следить за её содержимымФОТО: ereinsaat.com.trТакие устройства весят сравнительно немного и могут устанавливаться на крышах

За» и «против» использования чиллера

Итак, основная задача чиллера – обеспечение микроклимата в одном большом или в группе небольших помещений. Что в копилке преимуществ таких систем:

• вариативность количества фанкойлов;
• нет риска утечки хладагента;
• не портится внешний вид здания;
• сравнительно низкая цена монтажных работ.

ФОТО: proventilyaciyu.ruЧиллеры отличаются длительной эксплуатацией

Но есть у таких конструкций и свои недостатки. Среди них самый главный – высокая стоимость комплектующих и серьёзные затраты на обслуживание и профилактические работы.

Как выбрать чиллер?

Владельцы крупных торговых и офисных зданий заинтересованы в максимальной выгоде от такой покупки. На что следует обратить внимание?

Первое – это, разумеется, производитель. Не стоит отдавать предпочтение более дешёвым, но менее надёжным изделиям китайского производства. Самое качественное холодильное оборудование производят в Италии.

ФОТО: cdn.fishki.netМногие европейские бренды с происхождением в Германии или Франции имеют своё производство именно в Италии

Качество сборки здесь всегда на высоте, и вопросы возникают только к технологическим и конструктивным различиям. Поэтому, если хотите убедиться в качестве – требуйте сертификат, подтверждающий происхождение изделия.

Второй критерий успешного выбора – надёжность дистрибьютора. Порядочная компания обеспечит вам квалифицированных специалистов по монтажу и запуску установки, Кроме того, ими же будет проводиться гарантийное и послегарантийное обслуживание.

При подборе оборудования всегда есть опасность «нарваться» на дельцов, которые будут рады всучить вам совсем не то, в чём вы реально нуждаетесь. Поэтому перед покупкой либо самостоятельно изучите технические критерии оборудования, либо найдите человека, который даст вам профессиональную и независимую консультацию.

ФОТО: static.tildacdn.comПорядочные поставщики, прежде чем рекомендовать вам какую-либо модель, ознакомятся с параметрами вашего здания и условиями его работы

Обязательно обсудите с поставщиком целесообразность дополнительных опций.

Не пожалейте времени на поиски заказчиков, которых уже обслуживал этот дистрибьютор и поинтересуйтесь у них мнением о фирме.

Разумеется, обязательно следует спросить о гарантии на изделие. Если она меньше 2 лет – не стоит связываться.

8 распространённых вопросов при выборе чиллера

Как выбрать тип чиллера?

Промышленные модели могу различаться местом установки моноблока: внутри или снаружи здания. При наружном монтаже, при всём удобстве такого выбора, потребуется незамерзающий теплоноситель или сезонный слив воды, а внутренний подразумевает затраты на оснащение здания приточно-вытяжной вентиляцией.

Какой должна быть мощность установки?

Для правильного вычисления мощности устройства потребуется выяснить много переменных: тип теплоносителя, его температура на точках входа и выхода, наружные рабочие условия эксплуатации. Не ориентируйтесь на стандартные показатели, которые указывают производители, на практике результаты всегда далеки от идеала.

ФОТО: pto-center.ruВоспользуйтесь услугами профессионалов в решении этого вопроса

Какой тип фреона лучше?

Для российских широт самым эффективным считается фреон марки R410А, на который давно перешли все ведущие производители этого оборудования. Для южных регионов можно посоветовать ещё R134А, который экономично расходует энергию, но только в тёплое время года, а в другие периоды его трудно назвать выгодным.

Какой лучше тип регулирующего вентиля: механический или электронный?

Электронный тип потребует от вас минимума внимания, и это вы ощутите практически сразу. Механические вентили дешевле, но постоянный контроль за ними доставит массу хлопот.

Оцинкованный или нет корпус?

Разумеется, оцинкованный лучше, только производители указываю это как дополнительную опцию.

Какой компрессор лучше?

У чиллеров встречаются компрессоры разной формы, самой эффективной считается спиральная, а на втором месте – винтовая. Именно такие устройства дают гарантию долговечности и требуют минимального обслуживания.

Какие теплообменники лучше?

Самыми эффективными считаются пластинчатые конструкции из нержавейки, которые хорошо поддерживают давление в системе и регулируют теплоотдачу. Кожухотрубные теплообменники делают только для специфических конструкций, испытывающих высокую нагрузку.

Это основные сведения о чиллерах. Если вас интересует этот вопрос более глубоко, то, начав с них, вы можете двигаться дальше, изучая техническую документацию. В завершение предлагаем вам наглядный видеоматериал о  принципах работы чиллера и напоминаем, что все интересующие вас вопросы вы можете задать в комментариях:

Watch this video on YouTube

Полное руководство по системам чиллеров. Все, что Вам нужно знать.

 

Что такое системы охлаждения?

Коммерческие здания используют системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для осушения и охлаждения здания. Современные коммерческие здания ищут эффективных систем и компонентов HVAC в рамках более широких инициатив, ориентированных на эффективность и устойчивость зданий. Жильцы здания также возлагают большие надежды на то, что система HVAC будет функционировать по назначению. . . создавать комфортную внутреннюю среду вне зависимости от внешних по отношению к зданию условий.

Чиллеры стали важным компонентом ОВиК в самых разных коммерческих объектах, включая отели, рестораны, больницы, спортивные арены, промышленные и производственные предприятия и т. д. В отрасли давно признано, что системы чиллеров представляют собой крупнейшего потребителя электроэнергии. в большинстве объектов. Они могут легко потреблять более 50% от общего потребления электроэнергии в сезонные периоды. По данным Министерства энергетики США (DOE), чиллеры могут совместно использовать примерно 20% всей электроэнергии, вырабатываемой в Северной Америке. Более того, по оценкам Министерства энергетики, чиллеры могут расходовать до 30% дополнительного энергопотребления из-за различных эксплуатационных неэффективностей. Эта общепризнанная неэффективность ежегодно обходится компаниям и строительным предприятиям в миллиарды долларов.

Как правило, чиллер облегчает передачу тепла из внутренней среды во внешнюю среду. Это устройство теплопередачи зависит от физического состояния хладагента, когда он циркулирует в системе чиллера. Конечно, чиллеры могут служить сердцем любой центральной системы HVAC.

Как работает чиллер?

Чиллер работает по принципу сжатия пара или абсорбции пара. Чиллеры обеспечивают непрерывный поток хладагента на холодную сторону системы технологической воды при желаемой температуре около 50°F (10°C). Затем хладагент прокачивается через процесс, извлекая тепло из одной области объекта (например, машин, технологического оборудования и т. д.), когда он возвращается к возвратной стороне системы технологической воды.

Чиллер использует механическую систему охлаждения с компрессией пара, которая соединяется с системой технической воды через устройство, называемое испарителем. Хладагент циркулирует через испаритель, компрессор, конденсатор и расширительное устройство чиллера. В каждом из вышеперечисленных компонентов чиллера происходит термодинамический процесс. Испаритель работает как теплообменник, так что тепло, захваченное потоком технологического хладагента, передается хладагенту. По мере теплопередачи хладагент испаряется, превращаясь из жидкости низкого давления в пар, при этом температура технологического хладагента снижается.

Затем хладагент поступает в компрессор, который выполняет несколько функций. Во-первых, он удаляет хладагент из испарителя и гарантирует, что давление в испарителе остается достаточно низким для поглощения тепла с правильной скоростью. Во-вторых, он повышает давление выходящего пара хладагента, чтобы гарантировать, что его температура остается достаточно высокой для выделения тепла, когда он достигает конденсатора. Хладагент возвращается в жидкое состояние в конденсаторе. Скрытая теплота, выделяемая при переходе хладагента из пара в жидкость, уносится из окружающей среды охлаждающей средой (воздухом или водой).

Типы чиллеров:

Как уже было сказано, две разные охлаждающие среды (воздух или вода) могут облегчить передачу скрытой теплоты, выделяемой при переходе хладагента из пара в жидкость. Таким образом, чиллеры могут использовать два разных типа конденсаторов: с воздушным охлаждением и с водяным охлаждением.

• Конденсаторы с воздушным охлаждением напоминают «радиаторы», охлаждающие автомобильные двигатели. Они используют моторизованный вентилятор для подачи воздуха через сетку линий хладагента. Если конденсаторы с воздушным охлаждением не предназначены специально для условий высокой температуры окружающей среды, для них требуется температура окружающей среды 9°С.5°F (35°C) или ниже для эффективной работы.
• Конденсаторы с водяным охлаждением выполняют ту же функцию, что и конденсаторы с воздушным охлаждением, но требуют двухступенчатой ​​передачи тепла. Во-первых, тепло переходит от паров хладагента в воду конденсатора. Затем теплая вода из конденсатора перекачивается в градирню, где технологическое тепло в конечном итоге выбрасывается в атмосферу.

Чиллеры с водяным охлаждением:

Чиллеры с водяным охлаждением имеют конденсатор с водяным охлаждением, соединенный с градирней. Они обычно используются для средних и крупных установок, которые имеют достаточное водоснабжение. Чиллеры с водяным охлаждением могут обеспечить более постоянную производительность для коммерческого и промышленного кондиционирования воздуха из-за относительной независимости от колебаний температуры окружающей среды. Размеры чиллеров с водяным охлаждением варьируются от небольших моделей мощностью 20 тонн до моделей мощностью несколько тысяч тонн, которые охлаждают крупнейшие в мире объекты, такие как аэропорты, торговые центры и другие объекты.

Типичный чиллер с водяным охлаждением использует рециркулирующую воду конденсатора из градирни для конденсации хладагента. Чиллер с водяным охлаждением содержит хладагент, зависящий от температуры воды на входе в конденсатор (и скорости потока), которая функционирует в зависимости от температуры окружающей среды по влажному термометру. Поскольку температура по влажному термометру всегда ниже температуры по сухому термометру, температура (и давление) конденсации хладагента в чиллере с водяным охлаждением часто может работать значительно ниже, чем в чиллере с воздушным охлаждением. Таким образом, чиллеры с водяным охлаждением могут работать более эффективно.

Чиллеры с водяным охлаждением обычно размещаются в закрытом помещении в среде, защищенной от непогоды. Следовательно, чиллер с водяным охлаждением может обеспечить более длительный срок службы. Чиллеры с водяным охлаждением обычно представляют собой единственный вариант для более крупных установок. Дополнительная система градирни потребует дополнительных затрат на установку и обслуживание по сравнению с чиллерами с воздушным охлаждением.

Чиллеры с воздушным охлаждением:

Чиллеры с воздушным охлаждением используют конденсатор, охлаждаемый окружающим воздухом. Таким образом, чиллеры с воздушным охлаждением могут найти широкое применение в небольших или средних установках, где могут существовать ограничения по пространству. Чиллер с воздушным охлаждением может представлять собой наиболее практичный выбор в сценариях, где вода представляет собой дефицитный ресурс.

Типичный чиллер с воздушным охлаждением может иметь пропеллерные вентиляторы или механические циклы охлаждения для подачи окружающего воздуха через ребристый змеевик для конденсации хладагента. Конденсация паров хладагента в конденсаторе с воздушным охлаждением обеспечивает передачу тепла в атмосферу.

Чиллеры с воздушным охлаждением обладают значительным преимуществом, заключающимся в более низких затратах на установку. Более простое техническое обслуживание также является результатом их относительной простоты по сравнению с чиллерами с водяным охлаждением. Чиллеры с воздушным охлаждением будут занимать меньше места, но в основном будут располагаться за пределами объекта. Таким образом, наружные элементы сократят свой функциональный срок службы.

Комплексный характер чиллеров с воздушным охлаждением снижает затраты на техническое обслуживание. Их относительная простота в сочетании с меньшими требованиями к пространству дает большие преимущества во многих типах установок.

Действия по повышению эффективности систем охлаждения:

Затраты на охлаждение составляют значительную часть счетов за коммунальные услуги в вашем здании. Какие меры следует предпринять для достижения экономии энергии за счет максимальной эффективности холодильной системы? Давайте рассмотрим некоторые возможности.

Текущее обслуживание

Системы охлаждения будут работать более эффективно при правильном текущем обслуживании. Большинство организаций осознают эту ценность и предприняли шаги в рамках своих передовых методов повседневного управления объектами. Некоторые распространенные рекомендации для систем охлаждения включают:

1. Осмотрите и очистите змеевики конденсатора. Теплопередача оказывает большое влияние на системы чиллеров и остается фундаментом для эффективной работы чиллеров. При плановом техническом обслуживании следует проверять змеевики конденсатора на предмет засорения и свободного прохода воздуха.
2. Поддерживайте заправку хладагента. Коэффициент охлаждения чиллера зависит от надлежащего уровня хладагента в системе. Поддержание надлежащей заправки хладагента может значительно повлиять на эффективность использования энергии за счет снижения затрат на охлаждение почти на 5-10%.
3. Поддержание воды в конденсаторе: Водяные контуры конденсатора, используемые с градирнями, должны поддерживать надлежащий поток воды в соответствии с проектом. Любой мусор, такой как песок, эрозионные твердые частицы и загрязняющие материалы, может повлиять на водяной контур конденсатора. Загрязнение или образование накипи может препятствовать потоку воды и сильно влиять на эффективность работы чиллера.

Профилактическое обслуживание

Искусственный интеллект (ИИ) продолжает развиваться в повседневных практических приложениях. Алгоритмы искусственного интеллекта, которые могут обнаруживать потенциальные сбои до их возникновения, выиграют от таких машин, как холодильные системы. Профилактическое техническое обслуживание использует сбор и анализ эксплуатационных данных системы чиллера, чтобы определить, когда следует предпринять действия по техническому обслуживанию до катастрофического отказа. Поскольку системы чиллеров являются сердцем большинства современных систем HVAC, предотвращение катастрофических отказов, приводящих к значительному «простою», сэкономит расходы на аварийный ремонт, а также репутацию. Критическая роль, которую играет система охлаждения, требует повышенного внимания. Большие данные и искусственный интеллект сведут к минимуму время простоя и повысят производительность.

Интернет вещей (IoT) предоставляет инструмент сбора данных, который позволяет использовать приложения ИИ, такие как профилактическое обслуживание. На самом деле будущее HVAC — это AI и IoT. Интернет вещей позволяет собирать данные с чиллера в режиме реального времени, чтобы обеспечить постоянный анализ его работы. Детализированные данные IoT, собранные с чиллера, намного превосходят данные, полученные при визуальном осмотре. Интернет вещей позволяет инженерам-строителям видеть в режиме реального времени критически важные активы HVAC, тем самым обеспечивая информированный мониторинг фактических условий эксплуатации.

Оптимизация

Чиллеры работают как часть сложной системы HVAC. Чиллеры с водяным охлаждением имеют большую сложность из-за подключения к системе градирни. Таким образом, оценка общей производительности холодильной установки будет включать анализ общей потребляемой мощности компрессора, насосов, вентиляторов градирни и т. д. для оценки комплексных показателей эффективности, таких как кВт/т.

Оптимизация всей холодильной установки должна выполняться комплексно. Различные корректировки, направленные на оптимальные заданные значения охлажденной воды, последовательность чиллеров и балансировку нагрузки, управление пиковым спросом, управление водой градирни и т. д., могут выполняться только с использованием эксплуатационных данных. Интернет вещей может предоставить инструменты для такой оптимизации, обеспечивая в режиме реального времени мониторинг энергопотребления каждой части холодильной установки, температуры подачи/возврата из чиллера и градирни, скорости потока воды из водяного контура конденсатора и т. д. Интернет вещей обнаружил практическое применение в HVAC для облегчения истинной оптимизации.

Вывод:

Эффективность работы чиллера значительно повлияет на эксплуатационные расходы вашего здания. Текущее плановое техническое обслуживание представляет собой минимум с точки зрения управления объектами. Для профилактического обслуживания и оптимизации системы чиллера требуются оперативные данные в режиме реального времени. Интернет вещей открыл двери новым формам повышения эффективности чиллеров.

 

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в ноябре 2017 года и был полностью переработан и обновлен для обеспечения точности и полноты.

 

---

 

Узнайте, как Senseware может в режиме реального времени предоставлять данные о работе чиллера на вашем предприятии.

Запланируйте демонстрацию с нашей командой.

 

 

 

---

 

Охладитель воды: что это такое и как оно работает?

 

 

Что такое охладитель воды?

Охладитель воды — это тип холодильной системы, в которой вода используется в качестве вторичного хладагента для управления охлаждением продуктов. Важно отметить, что чиллер НЕ создает холод. Чиллер отводит тепло.

В больших многоэтажных зданиях просто нецелесообразно перекачивать хладагенты по всему зданию к нескольким воздухообрабатывающим устройствам. Длинные участки трубопроводов хладагента увеличивают вероятность утечек. Утечки охлаждающей жидкости могут создать потенциально опасную среду для сотрудников; загрязняют окружающую среду и выбрасывают деньги. Вместо этого чиллер представляет собой централизованное место, где хладагент должен работать для отвода тепла от воды.

 

Как работают чиллеры

Чиллеры подают охлажденную воду к вентиляционным установкам для удаления тепла из воздуха путем передачи тепла воде, т. е. кондиционирования воздуха.

Чиллер имеет две отдельные системы (или стороны):

1. Сторона устройства обработки охлажденной воды/воздуха, где хладагент отводит тепло от воды.
2. Сторона конденсатора/градирни, где вода отводит тепло от теплоносителя.

Теплая вода из кондиционера возвращается в чиллер, где тепло от воды передается жидкому хладагенту. Тепло от воды в системе обработки воздуха превращает жидкий хладагент в газ. Отработанный хладагент поступает в компрессор, где превращается в горячий пар. Выйдя из компрессора, пары хладагента попадают на сторону конденсатора чиллера, где тепло передается от горячего парообразного хладагента воде, которая направляется к охлаждающему жгуту 9.0003

эр. Этот отвод тепла конденсирует хладагент обратно в жидкость. Теперь жидкий хладагент повторно используется для охлаждения большего количества воды для системы обработки воздуха.

Хладагент остается в чиллере. Это теплообмен между хладагентом и водой, который охлаждает воду для кондиционирования воздуха в манипуляторе и отводит тепло от хладагента для повторного использования.

Существует множество типов чиллеров, использующих различное давление, различное количество резервуаров и камер и т. д., однако основное применение такое же, как и в домашней системе охлаждения с замкнутым контуром. Хладагент расширяется до газа, поскольку отводит тепло от воды. Охлажденная вода подается в воздухообрабатывающие агрегаты. Нагретый газообразный хладагент конденсируется в жидкость для повторного использования.

В Соединенных Штатах производительность чиллера измеряется в тоннах или «тоннах холода». четырехчасовой период. Чиллеры также можно измерять в британских тепловых единицах в час (БТЕ/ч) и ваттах (Вт). В перспективе средний кондиционер для жилых помещений может иметь мощность от 1 до 5 тонн (от 3 до 20 кВт). Однако холодопроизводительность коммерческого чиллера может составлять от 15 до 150 тонн (от 53 до 5275 кВт).

Управляющий предприятием и/или владелец здания может принять решение о мониторинге температуры, давления,

расхода жидкости и электроэнергии, чтобы поддерживать эффективность чиллера.

 

Схема чиллера

Как чиллеры с водяным охлаждением работают с продуктами Veris

Семейство продуктов	Почему он используется на чиллере
Измерители мощности	Контролирует мощность, потребляемую чиллером. Может помочь с соглашениями о сбросе нагрузки. Чрезмерное потребление энергии может указывать на механическую проблему в двигателе(ях) насоса чиллера.
Давление	Wet DP используется для контроля перепада давления между подачей и возвратом охлажденной воды, а также подачей и возвратом воды в конденсатор. Управляет перепускным клапаном для регулирования расхода в зависимости от потребности. Обеспечивает вторичное подтверждение расхода, контролируя разницу между подачей и возвратом воздуха. Манометрическое давление используется для контроля давления в блоках конденсатора и испарителя для определения предельного давления в линии. Использование продукта манометрического давления как на подаче, так и на возврате предоставит данные, необходимые BMS для расчета дифференциального давления. Высокие или низкие показания давления могут указывать на механическую неисправность в системе, такую ​​как утечка, отказ насоса, блокировка ротора, засорение и т. д.
Датчики тока	Отслеживает рабочее состояние всех двигателей насосов. Может использоваться для определения состояния включения/выключения, блокировки ротора и общего состояния насоса для проверки работоспособности/потока воды. Доказательство работоспособности. Нет необходимости вручную проверять каждый насос. (Если ток есть, насос работает.)
Температура	Используется для контроля температуры контура охлажденной воды и контура воды конденсатора, помогает управлять клапаном, определяющим скорость рециркуляции воды. Помогает определить скорость насоса, количество воды, которое необходимо вернуть, и является основной точкой управления системой.
Расходомеры	Расходомер контролирует поток воды в линиях подачи и возврата контура охлажденной воды и водяного контура конденсатора. Обеспечивает как доказательство потока, так и измерение использования. BTU Meter представляет собой расходомер в сочетании с датчиками температуры и может использоваться для измерения энергии. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment Your Name * Your Email * Your Website