Чиллеры промышленного охлаждения

Что такое чиллер?

Чиллер – промышленная водоохлаждающая установка непрерывного действия. Чиллеры служат для постоянного отвода тепла от жидкостей разных типов от воды до смеси гликолей, необходимых для работы при отрицательных температурах.

Принцип работы чиллера заключается в работе теплообменного аппарата – испарителя, в котором происходит забор тепла кипящим фреоном контура чиллера от теплоносителя, нагретого потребителем. Потребителями могут являться различные типы оборудования, такие как кондиционеры серверных, фанкойлы офисных помещений, медицинское, пищевое и общепромышленное оборудование, требующее постоянного охлаждения.

Подавляющее большинство чиллеров работают на компрессорном сжатии фреона в газовой фазе. Цикл работы любой холодильной системы построен на свойствах газа нагреваться при сжатии, конденсироваться при отводе тепла под давлением и кипеть при расширении и поглощении тепла. Фреоны же специально разработаны для получения точек кипения и конденсации при необходимых температурах и доступных для поддержания давлениях.

К примеру, кипение в диапазоне от -25 до +25 ° C и конденсацией от +35 до +60 ° C при давлении не превышающем 30-45 бар. Наиболее удобными для работы оказались фтор- и хлорсодержащие производные насыщенных углеводородов (метана и этана).

Компрессор является сердцем и основным рабочим механизмов любой холодильной машины. Для чиллеров широко используются спиральные и винтовые компактные компрессоры. Линейка спиральных компрессоров начинается от производительности в 5 кВт и достигает 80-100 кВт холодильной мощности на одном компрессоре, при этом компрессоры данного типа достаточно универсальные, их можно устанавливать по несколько юнитов в один контур и даже комбинировать в одном контуре разные по производительности модели. Чиллеры на спиральных компрессорах являются более бюджетными, но по сравнению с винтовым компрессором имеют больше точек отказа с увеличением их числа.

Винтовой компрессор также распространен в чиллерном оборудовании благодаря своей надежности. Производительность таких агрегатов начинается от 100 кВт и заканчивается исключительно производительными моделями достигающими 1,5-2 МВт. Роль компрессора в чиллере значительно важнее, это основной механизм, запускающий работу холодильного контура. Компрессор вытягивает нагретый и испарившийся фреон из испарителя и сжимает до необходимого давления конденсации. Задача компонентов системы не допустить попадания в компрессор фреона в жидкой фазе, но при этом подать достаточное количество газообразного фреона, необходимого для охлаждения мотора компрессора. В первую очередь за безопасность работы компрессора ответственен электронный или механический регулирующий клапан, задача которого состоит в заполнении испарителя жидким хладагентом в таком объеме, чтобы на выходе из аппарата фреон не имел капель жидкостей. Поддерживаемый клапаном параметр называется перегрев. Это разница температуры фреона в трубе от табличной температуры состояния фреона при текущем давлении в трубе всасывающего трубопровода. Обычно данный параметр задается в диапазоне 5…7 кельвинов. Далее фреон после сжатия компрессором отправляется в конденсатор, где отдает тепло в окружающую среду или следующий теплоноситель, в зависимости от используемого конденсатора в конструктивном решении выбранного оборудования. К примеру, воздушный или водоохлаждаемый конденсатор. Задача конденсатора отвести тепло в размере полной холодопроизводительности чиллера плюс полное потребление компрессора в рабочей точке.

К примеру, холодопроизводительность чиллера 100 кВт при потреблении компрессора 25 кВт, значит отводимая конденсатором мощность равна 125 кВт. В теплообменнике – конденсаторе происходит процесс перехода из газовой фазы в жидкую. Процесс контролируется скоростью вращения вентиляторов для воздушного конденсатора или двух/трехходовым клапаном, контролирующим необходимый объем теплоносителя для водяного конденсатора.

В обоих случаях поддерживается заданное давление конденсации по датчику, устанавливаемому чаще всего на линии жидкости на сливе из конденсатора. В паре с датчиком температуры можно определить параметр переохлаждения. Это также как и перегрев, разница между действительной температуры фреона и его табличными данными относительно его давления. Нормальным параметром считается 2-4 кельвина. Затем сконденсировавшийся фреон направляется в испаритель проходя через расширительный вентиль. Кипение фреона в испарителе происходит при низком давлении, что заставляет жидкий фреон кипеть при заборе тепла от теплоносителя. Так цикл постоянно повторяется. Помимо описанных выше компонентов, чиллер имеет много различных систем, нацеленных на получение наибольшей эффективности, такие как экономайзер, впрыск жидкого фреона в камеру сжатия компрессора и др., или фильтры, соленоидные клапаны, различные регуляторы, ресиверы хладагента, отделители масла, жидкости, шумоглушители, вибровставки и многое другое для обеспечения стабильной и долговечной работы холодильной машины.

Классификация чиллеров по способу охлаждения конденсатора:

В чиллерах применяются 2 вида конденсаторов: с водяным и воздушным охлаждением.

• Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора наиболее распространен благодаря его автономности и гибкости опций. При наличии встроенного гидромодуля, чиллер с воздушным охлаждением может быть напрямую подключен к потребителю с минимальными затратами на монтаж системы и поставляется уже заправленным фреоном и готовым к работе прямо с завода. Конденсатор воздушного охлаждения передает тепло непосредственно в атмосферу. Поэтому чаще всего устанавливаются такие чиллера на улице рядом со зданием или на крыше. Конструктив и компоненты машины позволяют работать на отрытом воздухе при температурах от -40 °C… +60 °C. Герметичность электрических частей, наличие подогрева и режима сброса снега вентиляторов, подогрев компрессорного отсека и шкафа автоматики, дают возможность работать при любых погодных условиях. Таже при воздушном охлаждении доступна опция параллельного Free Cooling. В этом случае параллельно конденсаторным блокам устанавливаются драйкулеры (сухие охладители) и при снижении окружающей среды ниже 2 °C от температуры гликоля на входе в чиллер, гликоль подается в драйкулеры и частично охлаждается перед попаданием в испарители. А при снижении окружающей температуры воздуха ниже уставки, которая дает возможность выйти на полый Free Cooling, компрессорное охлаждение и вовсе отключается, продолжа весь отвод тепла посредством теплообмена в драйкулерах. К примеру, при рабочем графике теплоносителя +12 / +7, возможно выйти на полное свободное охлаждение при окружающей температуре от -3 °C. (В зависимости от размеров чиллера и рабочих условий точка выхода на полный Free Cooling индивидуальна).

 

• Водоохлаждающие установки с водяным конденсатором часто устанавливаются в теплых помещениях и работают с охлаждением воды в испарителе без примеси гликоля. Конденсатор же охлаждается гликолем и насосами подается в градирни на улице, где уже и происходит отвод тепла в атмосферу. По сравнению с моноблочными чиллерами данное решение менее эффективно из-за наличия еще одного промежуточного теплоносителя, что требует учитывать температурную дельту между ним и фреоном. Тем не менее также существует возможность организации свободного охлаждения посредством разборного теплообменного аппарата и системы перепускных регулирующих клапанов. Таким образом организуется прямой теплообмен между водой от потребителя и гликолем от градирни в обход чиллера. Соответственно процесс возможен при подходящей уличной температуре ниже необходимой уставки для выхода на Free Cooling.
• Агрегаты с выносным воздушным конденсатором. Данный тип чиллеров позволяет разместить компрессорно-испарительный блок в помещении и организовать работу испарителя и потребителей на воде без примеси гликолей, и при этом избежать избыточного потребления из-за наличия дополнительного промежуточного участника теплообмена и дополнительного насосного модуля. Но, к сожалению, такая система лишена возможности свободного охлаждения, точнее в данном случае для его организации потребуется помимо разборного теплообменника с перепускными клапанами, вся градирня, гликолевый трубопровод и насосный модуль, что ставит под сомнение окупаемость данной системы. По этому чаше всего данные чиллеры весь год работают на компрессорном сжатии. Также подобное решение распространено для, например катков, когда чиллер устанавливается в контейнере, а конденсатор на крыше контейнера. Такое решение дает возможность постоянно перемещать, переподключать и убирать чиллер на сезонное хранение без угрозы его повреждения.

 

Стандартная и высокая температура.

Большинство типичных промышленных установок проектируются для работы при температуре окружающей среды не выше +40°C. Превышение рекомендованных параметров эксплуатации приводит к увеличению температуры конденсации и снижению холодопроизводительности чиллера. Это, в свою очередь, повышает риск поломки оборудования или его полного выхода из строя.

Для эксплуатации в регионах с жарким климатом существуют специальные холодильные агрегаты, рассчитанные на более высокие температурные значения и способные к нормальной работе при температуре до +60°C.

Мы производим.

Завод «РЕФКУЛ» (ГК «ТЕРМОКУЛ») специализируется на разработке и производстве систем промышленного охлаждения, адаптированных к специфике каждой отрасли. Изделия соответствуют как отечественным, так и международным стандартам качества. Обладают всеми требуемыми сертификатами и отвечают нормам Технического регламента Таможенного союза.

Предприятие осуществляет полный цикл производства, охватывающий:

• Разработку.
• Конструирование.
• Производство.
• Сборку.
• Испытания и технические надзор.

Ассортимент оборудования включает в себя модели (на базе винтовых, спиральных и центробежных компрессоров) холодопроизводительностью от 10 кВт до 4 МВт, способных к стабильной работе в температурном диапазоне - 42 °С…+60 °С.

Широкий спектр дополнительных опций и аксессуаров обеспечивает возможность существенного расширения функциональных возможностей каждой установки.

По запросу заказчика возможно изготовление оборудования с заданными параметрами и габаритными размерами.

 

Преимущества чиллеров «РЕФКУЛ» (ГК «ТЕРМОКУЛ»).

• Холодопроизводительность от 10 кВт до 4 МВт и более.
• Точность контроля и регулирования температурных режимов.
• Подача хладоносителя на большие расстояния.
• Диапазон рабочих температур -42°С …+60°С.
• Возможность круглогодичного использования.
• Обеспечение большим объемом холода любой технологический процесс.
• Энергоэффективность.
• Широкий набор опций.
• Простота и безопасность эксплуатации.
• Долговечность.

Чиллеры играют ключевую роль в системах холодоснабжения, демонстрируя широкое применение и многогранную функциональность. Выбор подходящего чиллера решает целый комплекс задач, включая рациональное использование ресурсов и охрану окружающей среды, что делает его применение не просто целесообразным, но и обязательным.

  

По вопросам приобретения данного оборудования и получения консультаций, просьба обращаться в инженерный отдел ГК «ТЕРМОКУЛ» по многоканальному телефону: +7 (495) 925-34-76. Или отправить запрос на электронную почту: sale@thermocool.ru