Как работает чиллер для охлаждения воды? Устройство чиллера для охлаждения воды?
- Главная
- Информация
Принцип работы и устройство чиллера аналогичны принципу работы и устройству обычного бытового холодильника и основаны на магии хладагента, который движется во внутреннем замкнутом контуре чиллера. У нас есть три объяснения (разной сложности) того, как устроен и работает чиллер.
Простое объяснение: вода прокачивается через небольшую емкость внутри чиллера (емкость называется «теплообменник») в котором она (вода) контактирует со стенками металлических трубок, по которым течет хладагент с низкой температурой. Холодный хладагент = холодные трубки. Вода контактирует с холодными трубками и охлаждается.
Объяснение посложнее: в чиллере есть два контура — внешний и внутренний.
По внешнему контуру циркулирует вода, которую требуется охладить. По внутреннему – хладогент, вещество с особыми свойствами – если его сжать оно нагревается, разрядить – испаряется. При этом в фазе сжатия хладогент разогревается отдавая тепло в окружающую среду, в фазе разряжения охлаждается, поглощая тепло из окружающей среды. Эти два контура (вода и хладагент) встречаются в теплообменнике, состоящим из клубка трубок погруженных в емкость. По трубкам течет разряженный (а значит холодный и поглощающий тепло) хладагент, а через саму емкость прокачивается вода. Вода контактирует с холодными трубками, в результате этого контакта хладагент забирает у воды тепло, тем самым охлаждая ее.
Объяснение сложное: чиллер в совей конструкции имеет внутренний замкнутый контур по которому течет хладагент. Контур условно – это непрерывная металлическая трубка, которая имеет два технологических разрыва, и если представить что она идет по окружности часового циферблата, то первый разрыв на 12 часах и в него установлен компрессор, второй на 6 часах – в него установлен дроссель.
И соответственно в первой зоне хладагент поглощает тепло, во второй его отдает. В чиллере зона низкого давления внутреннего контура (зона 6-12 часов) проходит через теплообменник по которому проходит и другой контур – внешний, с водой, которую нужно охладить. Для большей эффективности эта часть трубки внутреннего контура с хладагентом в отрезке между 8-мю и 10 часами разветвляется в пучок трубок, с целью увеличить площадь внешних стенок трубок которые контактируют со вторым контуром. Такая конструкция этой части контура называется испаритель (т.к. в ней проходит фаза кипения и испарения хладагента). Этот испаритель и помещен в теплообменник, где контактирует с водой второго (внешнего) контура. При выходе из теплообменника пучок снова превращается в одну трубку.
Проходя через трубки испарителя в зоне теплообменника, хладагент забирает тепло у контактирующей с этими трубками воды, и вода выходит из теплообменника охлажденной.
Для более эффективной работы хладагента, требуется чтобы фаза выделения тепла хладагентом (в зоне высокого давления) проходила как можно эффективнее, для этого в зоне высокого давления (12-6 часов) единая трубка в отрезке 2-4 часа снова превращается в пучок, в данном случае для более эффективной отдачи тепла в атмосферный воздух.
Эта часть контура (2-4 часа) называется «конденсатор» (фреон переходит из газообразного состояния в жидкое). Для повышения эффективности отдачи тепла, конденсатор дополнительно продувается вентилятором. Вызвать пояснительную бригаду
Как работает чиллер?
Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /home/nivey/nivey.ru/docs/main.php on line 265
Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /home/nivey/nivey.
ru/docs/main.php on line 265
Такие сложные устройства, как чиллеры, имеют особый принцип работы, позволяющий им быстро и эффективно охлаждать любые помещения. Также эта климатическая техника характеризуется особым строением, которое позволяет ей качественно справляться с основными задачами и функциями. И хотя их владельцам зачастую не нужно вдаваться в технические тонкости, иногда узнать о принципе работы и особенностях строения холодильных машин, такие знания все же не помешают.
Именно на их основании пользователь сможет выбрать для себя идеальный чиллер, не завися от рекламы и от мнения продавцов, которые не всегда добросовестно подбирают товар для своих клиентов. И чтобы вникнуть в принцип работы этой техники, достаточно знать ответы на несколько ключевых вопросов.
Вопрос № 1: для чего нужен чиллер?
Главная задача, которую решают холодильные машины, проста – они должны отводить тепло от охлаждаемого тела (воды или какой-либо другой жидкости), максимально быстро и эффективно охлаждая ее, и тем самым способствуя охлаждения помещений, в которых они работают.
При этом чиллер способен понизить температуру воды до заданного параметра, справляясь с любыми объемами и при необходимости либо отводя отобранное тепло наружу, либо передавая его в помещение, которое нуждается в отоплении.
Вопрос № 2: как осуществляется охлаждение или нагрев?
Для переноса тепла в чиллерах служат хладагенты – специальные вещества, которые имеют отрицательную температуру кипения при нормальных условиях работы (температура на уровне 20 градусов, давление – 1 атмосфера). Чаще всего в качестве хладагента используется фреон какой-либо марки, и такая работа чиллера позволяет одновременно охлаждать помещения, которые в этом нуждаются, и нагревать другие комнаты, которым необходимо дополнительное тепло. При этом тепловая энергия просто передается из одного места в другое.
Вопрос № 3: какие детали имеет чиллер?
Безусловно, строение холодильной машины достаточно сложно, и, в целом, знать о нем нужно только специалистам, однако есть три важных детали, с которыми лучше «познакомиться» даже обычному пользователю.
Это:
- испаритель,
- компрессор,
- конденсатор.
Испаритель служит для пропуска воды или другой жидкости, которая будет отдавать тепло. Также через него проходит хладагент, который кипит, таким образом отбирая от жидкости тепло и не достигая при этом температуры охлаждаемой воды. Такой обмен энергиями приводит к тому, что вода быстро охлаждается, а хладагент, напротив, нагревается и, как следствие, расширяется.
Компрессор служит для того, чтобы в него поступил нагретый хладагент, находящийся в газообразном состоянии. Там он вновь в несколько раз сжимается, что позволяет увеличить его температуру до 80-90 градусов.
Конденсатор необходим для того, чтобы принять нагретый до высокой температуры хладагент, обдуть его воздухом (поступающим из окружающей среды) и таким образом остудить. Это позволяет холодильной машине эффективно охлаждать любое помещение, проведя всю работу в кратчайшие сроки.
Пользователю же, кроме этого, ничего знать не обязательно, однако уже эти сведения помогут ему грамотно подобрать для себя подходящий чиллер и вести беседу с любым продавцом, точно зная, что ему требуется, и на какие особенности работы климатической техники он может рассчитывать.
Как чиллер, градирня и установка кондиционирования воздуха работают вместе
Как градирня, кондиционер и чиллер работают вместе Как чиллер, градирня и установка обработки воздуха работают вместе для обеспечения кондиционирования воздуха (HVAC) в здании. В этой статье мы рассмотрим эту тему, чтобы понять основы центральной установки HVAC.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на эту тему
Основными системными компонентами центральной холодильной установки являются:
- Чиллер
- Вентиляционная установка (AHU)
- Градирня
- Насосы
Чиллер обычно располагается либо в подвале, либо на крыше, в зависимости от того, какой тип чиллера используется.
Чиллеры на крыше обычно имеют «воздушное охлаждение», тогда как чиллеры в подвале обычно имеют «водяное охлаждение», но оба они выполняют одну и ту же функцию, заключающуюся в выработке холодной воды для кондиционирования воздуха путем отвода нежелательного тепла из здания. Единственная разница заключается в том, как чиллер отводит нежелательное тепло.
Чиллеры с воздушным охлаждением будут использовать вентиляторы для обдува конденсатора холодным окружающим воздухом для отвода тепла из системы. В этом типе градирня не используется. Вы можете узнать об этой системе и посмотреть обучающее видео, нажав здесь. В оставшейся части этой статьи мы сосредоточимся на чиллерах с водяным охлаждением и градирнях.
Чиллер с водяным охлаждением имеет два больших цилиндра, один из которых называется испарителем, а другой – конденсатором.
Охлажденная вода:
В испарителе чиллера образуется «охлажденная вода».
«Охлажденная вода» выходит из испарителя при температуре около 6°C (42,8°F) и прокачивается по зданию насосом охлажденной воды. Охлажденная вода течет вверх по высоте здания на каждый этаж по трубам, известным как «стояки». Эти трубы известны как стояки, независимо от того, течет ли вода по ним вверх или вниз.
Охлажденная вода ответвляется от стояков в трубы меньшего диаметра, которые направляются к фанкойлам (FCU) и блокам обработки воздуха (AHU) для кондиционирования воздуха. AHU и FCU представляют собой коробки с вентиляторами внутри, которые всасывают воздух из здания и проталкивают его через нагревательные или охлаждающие змеевики для изменения температуры воздуха, а затем выталкивают этот воздух обратно в здание. Охлажденная вода поступает в AHU/FCU и проходит через охлаждающий змеевик (ряд тонких трубок), где она поглощает тепло проходящего через него воздуха. Охлажденная вода нагревается, а воздух, проходящий через нее, охлаждается. Когда охлажденная вода выходит из охлаждающего змеевика, она становится теплее и составляет около 12°C (53,6°F).
Теплая охлажденная вода затем направляется обратно в испаритель через обратный стояк, и как только она попадает в испаритель, хладагент поглощает нежелательное тепло и перемещает его в конденсатор. Затем охлажденная вода снова станет холодной, готовой циркулировать по зданию и собирать больше нежелательного тепла. Примечание: охлажденная вода называется «охлажденной водой», независимо от того, теплая она или холодная.
Вода конденсатора:
В конденсаторе чиллера собирается нежелательное тепло перед его отправкой в градирни. Хладагент проходит между испарителем и конденсатором, отводя все нежелательное тепло. Другой контур воды, известный как «вода конденсатора», проходит по контуру между конденсатором и градирней. Хладагент собирает тепло из контура «охлажденной воды» в испарителе и передает его в контур «конденсаторной воды» в конденсаторе.
Вода из конденсатора поступает в конденсатор при температуре около 27°C (80,6°F) и проходит через него, собирая по пути тепло.
К моменту выхода из конденсатора температура будет около 32°C (89,6°F). Вода конденсатора и хладагент никогда не смешиваются, они всегда разделены стенкой трубы, тепло только передается через стенку. После того, как вода конденсатора прошла через конденсатор и набрала нежелательное тепло, она направится к градирням, чтобы сбросить это тепло и возвратить охладитель, готовый собрать больше тепла.
Градирня:
Градирня обычно располагается на крыше и является конечным приемником нежелательного тепла в здании. Градирня содержит большой вентилятор, который продувает воздух через агрегат. Конденсаторная вода перекачивается в градирни и распыляется в воздушный поток. Холодный окружающий воздух будет поступать и вступать в непосредственный контакт с брызгами воды из конденсатора (в открытой градирне), это позволит теплу воды из конденсатора передаваться в воздух, и этот воздух затем выбрасывается в атмосферу. Затем вода конденсатора собирается и направляется обратно в конденсатор чиллера, готовая к сбору большего количества тепла.
Ознакомьтесь с нашим специальным руководством по градирням здесь.
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.
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).
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.
Типовой 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.
Чиллеры с водяным охлаждением: Чиллеры с водяным охлаждением оснащены конденсатором с водяным охлаждением, соединенным 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.