что такое промышленный чиллер
Что такое промышленный чиллер
Промышленные чиллеры — это холодильные машины, которые предназначены для работы при нагрузках от 500 кВт. Они широко применяются как в традиционных климатических системах большой мощности, так и на специализированных производствах.
Чиллеры используются совместно с фанкойлами, вместе образуя систему «чиллер-фанкойл».
В зависимости от требуемых параметров и режима работы, чиллеры могут оснащаться различными типами компрессоров, которые наиболее эффективно будут работать в заданных условиях. Большинство моделей чиллеров оснащено винтовыми или центробежными компрессорами, однако бывают устройства, использующие несколько спиральных компрессоров, которые обеспечивают требуемую мощность. На пищевых производствах используются чиллеры, способные работать при отрицательной температуре жидкости в системе холодоснабжения.
Какие бывают чиллеры
Существует много разнообразных типов чиллеров, самые распространенные среди которых следующие:
Популярные модели
Для чего нужны чиллеры
Промышленные чиллеры служат для холодоснабжения и теплоснабжения различных систем, как климатических, так и промышленных.
Благодаря высокой производительности этих холодильных машин их часто используют одновременно и для производства холода, и для подогрева воды, утилизируя тепло. Такой подход позволяет повысить общую энергоэффективность системы холодоснабжения.
Как выбрать чиллер
Для подбора чиллера необходимо учитывать следующие параметры:
Монтаж и установку чиллера должны производить специализированные организации, персонал которых прошел соответствующее обучение и получил сертификаты по монтажу данного оборудования.
Публикация подготовлена при помощи специалистов компании «Кливет»
Промышленный чиллер: типы, принципы работы и отличия
Промышленный чиллер предназначен для решения задач охлаждения в технологических процессах на производстве и в климатических системах большой мощности.
Типы промышленных чиллеров
В зависимости от применяемой технологии охлаждения промышленные чиллеры бывают:
Парокомпрессионные чиллеры (называемые также парокомпрессионнные холодильные машины) — традиционное решение задач холодоснабжения, применяемое на большинстве промышленных предприятий. Устройство парокомпрессионного чиллера включает испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан. Каждый из этих элементов отвечает за определенный этап процесса охлаждения.
Широкое распространение парокомпрессионные чиллеры получили благодаря тому, что:
Основные отличия промышленных чиллеров: парокомпрессионные против абсорбционных
Основной и весьма существенный недостаток парокомпрессионных машин, наряду с использованием фреонов, – высокий уровень потребления электроэнергии.
Поэтому сегодня во многих сферах применения эту, ставшую уже традиционной технологию, постепенно вытесняют системы холодоснабжения на базе АБХМ.
Абсорбционный промышленный чиллер использует в качестве основного источника энергии тепло горячей воды, пара, выхлопных газов или сжигания топлива, и обеспечивает охлаждение жидких сред до температуры +5 °С, а также их нагрев до 95 °С независимо от температуры окружающей среды.
Принцип действия АБХМ основан на свойстве водного раствора бромистого лития, используемого в качестве рабочего раствора, претерпевать фазовые превращения (испаряться и конденсироваться при низком давлении в разных частях чиллера). По сути абсорбционная холодильная машина представляет собой пароконденсационную холодильную установку. Единственными потребителями электрической энергии в АБХМ являются насосы хладагента и рабочего раствора (не считая системы автоматизации), энергопотребление которых значительно меньше, чем у компрессора – основного элемента электрического чиллера.
Принципиальная схема работы АБХМ
Абсорбционный промышленный чиллер – это выгодно и экологично:
При мощности по холоду 1000 кВт потребление ПКХМ составляет порядка 330 кВт электрической энергии, а системы на базе АБХМ — не выше 50 кВт (включая вспомогательное оборудование).
Самые уязвимые для повреждений элементы абсорбционных машин – теплообменные трубки. В конструкции современных АБХМ новейшего поколения применяются трубки из чистого титана, при этом чиллер имеет назначенный заводом-изготовителем срок службы, сопоставимый со сроком эксплуатации здания, в котором он размещается.
За счет способности АБХМ работать в различных режимах – генерации тепла и холода – одна система может решать задачи и холодоснабжения, и отопления в зависимости от текущих потребностей объекта. Это означает, что одна и та же система распределительных трубопроводов сможет обеспечить тепло- и холодоснабжение объекта. При этом абсорбционная холодильная машина и сама климатическая система не требует дополнительных промывок и замены теплоносителя. Поэтому в системах поддержания микроклимата, реализованных на базе АБХМ, капитальные и эксплуатационные затраты на инженерную инфраструктуру значительно ниже, чем в системах, где применяются обычные электрические чиллеры.
Стоимость АБХМ выше, чем цена традиционных парокомпрессионных холодильных установок. Но за счет минимального потребления электроэнергии внедрение АБХМ требует существенно меньших первоначальных инвестиций на электроснабжение (в том числе на строительство трансформаторных подстанций и технологическое присоединение). Кроме того, эксплуатационные затраты АБХМ значительно меньше, чем у классических парокомпрессионных чиллеров, а эксплуатационный ресурс в 2-3 раза дольше. Поэтому полная стоимость жизненного цикла систем с применением абсорбционных чиллеров ниже, а сроки окупаемости гораздо меньше.
В промышленном применении источником тепла для абсорбционного чиллера могут стать технологические стоки, дымовые и выхлопные газы, низкопотенциальный пар или оборотная вода. Тепло этих «бесплатных» энергоресурсов абсорбционный промышленный чиллер превратит в холод, используемый для технологических нужд или для кондиционирования помещений. Используя бросовые источники тепла промышленного производства, вы не только сократите свои затраты, но и повысите полноту использования энергоресурсов, сделав производство более экологичным.
Промышленные чиллеры с воздушным или водяным конденсатором
В последние годы связь с энергией воды была регулярной. Электростанции, которые питают большинство стран, потребляют много воды, прямо или косвенно.
Когда речь заходит о технико-экономическом обосновании холодильной установки, дискуссия о потреблении воды очень важна. В зависимости от результатов этого исследования будут выбраны промышленные чиллеры с водяным охлаждением или с воздушным охлаждением.
Что такое промышленный чиллер?
Это система, состоящая из этилена + воды (раствор этиленгликоля) и накопительной емкости с подающими и циркуляционными насосами — гидромодулем. Охлаждающая жидкость циркулирует из емкости в охлаждаемое оборудование.
Есть промышленные чиллеры с воздушным охлаждением, которые рассеивают тепло в окружающую среду вентиляторами. Это более современные и распространенные типы на электростанциях. В этой статье мы рассмотрим разницу между двумя технологиями, оставив вам право выбора, какой чиллер больше подойдет к вам на производство.
Драйкулер или сухая градирня
В чем преимущества чиллера с водяным охлаждением?
чиллер принципы работы с водяным конденсатором
Торговые и бизнес центры охладаются с помощью чиллеров и фанкойлов. Вода поступает в фанкойл, нагревается от окружающего воздуха до +12 и возвращается в испаритель, где хладагент поглощает тепло и направляет его в конденсатор.
Конденсатор. Хладагент поглощает тепло от воды в испарителе и проходит через конденсатор. После входа в конденсатор при температуре около 27°C (80,6 ° F) вода выходит при температуре 32 ° C (89,6 ° F) и направляется к градирне. Нагретая вода от конденсатора поступает в градирню и дальше рассеивается в окружающей среде.
Принципы работы с воздушным конденсатором
Разница заключается в том, что чиллеры с водяным охлаждением или, скорее, градирни используют влажный воздушный поток (поток окружающего воздуха + испариение воды — если это испарительная градирня), в то время, как чиллеры с воздушным охлаждением используют только окружающей воздух.
Обычно чиллеры с водяным охлаждением дешевле и эффективнее (за счет того, что охлаждение конденсатора водой более эффективно), но требуют большого количества потребляемой воды.
Холодопроизводительность является основным ориентиром для выбора промышленного чиллера. Не менее важным является баланс между эксплуатационными расходами и капитальными затратами. Чтобы определить первоначальную стоимость каждого варианта, добавьте затраты на монтаж, первоначальную заправку водой/гликолем. Для чиллера с водяным охлаждением не забудьте добавить градирню и гидромодлуь на стороне градирни. Промышленные чиллеры с воздушным охлаждением не имеют потребления воды, поэтому они являются идеальной альтернативой в районах с дефицитом воды или районами с дешевой энергией, но дорогостоящими расходами на воду.
Промышленный чиллер – агрегат, обеспечивающий охлаждение или обогрев на специализированных производствах, в производственных, торговых и офисных помещениях, мощных системах централизованных климатических системах. Производство холода и тепла происходит при испарении и конденсации хладагента, циркулирующего в устройстве.
Виды чиллеров
Выбор необходимого типа зависит от необходимых на производстве режимов работы и параметров. Чаще всего применяются центробежные или винтовые компрессоры, некоторых случаях в чиллер устанавливается несколько спиральных устройств.
Сферы применения промышленных чиллеров
В связи с широким спектром сфер использования модели чиллеров могут иметь значительные конструктивные отличия, но их действие остается принципиально схожим.
Это далеко не полный список направлений, в которых эксплуатируются охладительные чиллеры. Развитие технологий, появление новых производств, усовершенствование промышленных линий вызывает дальнейшее распространение промышленных чиллеров.
Выбор промышленного чиллера
Так самыми удобными для монтажа и более простыми в обслуживании являются моноблочные промышленные чиллеры, оснащенные воздушными строенными конденсаторами. Такое оборудование полностью комплектуется на заводе-производителе, полностью готово к запуску и требует небольшого объема подготовительных работ, которые заключаются в присоединении трубопроводов, которые будут подводить к водоохладителю хладоноситель и отводить охлажденную жидкость, а так же подключения к источнику электроснабжения.
Для работы воздушных конденсаторов требуется наличие градирни или проточной воды.
Подключение чиллеров с воздушным выносным конденсатором потребует дополнительных финансовых и временных затрат, так как может выполняться только профессиональными мастерами-холодильщиками.
Промышленные чиллеры: что это и для чего они служат?
Чиллеры – это специальные холодильные агрегаты, часто использу
Чиллеры – это специальные холодильные агрегаты, часто используемые в промышленности, на различных производствах и везде, где существуют мощные климатические системы, которые нуждаются в охлаждении. За это и отвечает чиллер, забирая тепло у какой-либо жидкости – воды, гликолевого раствора или промышленного рассола, после чего остуженная жидкость поступает по трубам туда, где необходимо понизить температуру. Чиллеры, которые могут работать с температурой жидкости ниже нуля, часто используются в пищевой промышленности.
Зачастую чиллеры используются вместе с фанкойлами – установка такой системы целесообразна, к примеру, в крупном здании, которое требуется оснастить системой кондиционирования, поскольку связка «чиллер-фанкойл» допускает большие расстояния между составными частями. На несколько помещений может вполне хватить одного чиллера. Таким образом, эффективность охлаждения здания окажется довольно высокой при сравнительно небольших затратах.
Как и у большинства устройств для изменения температуры, важнейшей частью чиллера является компрессор. Существует несколько типов чиллерных компрессоров – винтовые, центробежные, спиральные.
Ассортимент чиллеров довольно велик. Отличает их не только тип компрессора, но и способы понижения температуры конденсатора. Его охлаждение может происходить воздушным путём с помощью осевых или центробежных вентиляторов. Также воздухом охлаждаются выносные конденсаторы. Существуют конденсаторы и с жидкостным охлаждением.
Как правило, чиллеры рассчитаны на рабочие нагрузки 500 кВт и выше.
Для того, чтобы сделать свой выбор среди всего многообразия чиллеров, определите, какой тип устройства Вам нужен, на какой жидкости он будет работать, каких температурных результатов Вы от него ждёте. Установка чиллера должна осуществляться исключительно силами квалифицированных специалистов.
Чиллер – что это за устройство, принцип его работы и применение
Чиллер – устройство для климатического контроля. Сегодня их используют все больше на промышленных предприятиях, в офисных зданиях и жилых строениях. Они позволяют регулировать температуру в помещениях, либо поддерживают тепловой баланса различного оборудования. Насколько выгодна установка чиллеров, чем они отличаются от других климат-систем, какие бывают – описывается ниже.
Что такое чиллер
Чиллер – аппарат, который служит для охлаждения или подогрева жидкой среды, используемой как переносчик тепла. Модели обладают разной мощностью, поэтому могут использоваться в промышленном производстве, для обогрева небольших помещений и в климатотехнических работах:
Чиллер по конструкции является мощной холодильной машиной, он имеет компрессорную установку, конденсаторную камеру и испаритель. С помощью чиллера жидкость может повышать температуру или понижать ее. Эту возможность обеспечивает наличие 2 контурных систем циркуляции горячего и холодного теплоносителя.
Контуры не имеют точек соприкосновения между собой, они доставляют теплоноситель нужной температуры до потребителей.
Конструктив
Устройство чиллера состоит из нескольких элементов, соединенных в сложную схему:
Все комплектующие образуют общую систему, собранную на металлической раме.
Монтаж чиллера
Мощность и функции оборудования должны соответствовать проекту. Установка и монтаж элементов системы также следует проводить согласно указаниям проектировщиков. Не следует допускать посторонних людей к устройству, во избежание поломки конструкций.
Оборудование должно соответствовать указанному в проекте. Монтаж инженерной сети осуществляется, выдерживая значение параметров аппарата в части мощности, конструкции и места установки.
При установке оборудования его нельзя наклонять или перемещать вручную, во избежание падения и поломки. Для подъема и монтажа оборудования необходимо пользоваться краном или другим подъемно-транспортным оборудованием. Чиллер можно заправлять только жидкостями, внесенными в техпаспорт устройства.
Не допускается нарушение инструкции от производителя. Устройство монтируется с расчетом наличия свободного места, чтобы обеспечить возможность сервисной службе производить ремонтные и профилактические мероприятия, техобслуживание и другие процедуры.
Для установки оборудования подготавливается горизонтальная открытая площадка. Прочность площадки должна соответствовать весу и нагрузкам оборудования. Дислокация устройства на крыше требует размещения опорной рамы. При наземной установке чиллер устанавливается на предварительно залитый фундамент.
Эти дополнительные устройства обеспечивают равномерное распределение веса оборудования, увеличивают инерцию, снижают вибрацию.
Климатическая установка фиксируется на раме или фундаменте после контроля горизонтальности ее положения. В качестве фиксаторов выступают анкера (металлические болты) и гайки.
Устройство климатического аппарата
Климатические устройства, такие как чиллер, используемые для охлаждения, могут быть:
Чтобы правильно подобрать нужную модель, надо знать, чем одна категория отличается от другой, каковы их плюсы и минусы.
Парокомпрессионный
Модели парокомпрессионных устройств могут иметь небольшие изменения от классической конструкции, но основная схема у всех выглядит одинаково и включает:
Принцип работы основан на проявлении явления конденсации при повышении давления. Пары хладагента сжимаются компрессором, увеличивая давление до 30 и более атмосфер. Температура вещества повышается до 70 градусов, начинается процесс конденсации.
Наружный воздух обдувает конденсатор, снижая температуру хладагента. Газообразный фреон конденсируется, превращаясь в жидкость. Горячий состав остывает, нагревая воздух.
Хладагент после прохода сквозь регулирующий вентиль расширяется, его температура снижается в результате падения давления. Происходит закипание хладона. Пройдя испаритель, фреон, изменяет свое агрегатное состояние на газообразное. В результате теплоноситель охлаждается. На этом цикл завершается, хладагент возвращается компрессорную установку.
Это основные принципы схемы работы чиллера. Есть устройства, работающие по обратному циклу – рассчитанные на обогрев, а не для охлаждения.
Абсорбционный чиллер
Холодильная машина, работающая по принципу абсорбции (лат. absorbere — поглощать, растворять), добивается результата за счёт поглощения тепла сорбентом. Принцип абсорбции позволяет обходиться без компрессора и движущихся механизмов. Ее преимущество, это возможность запуска в местах, где электрическая энергия недоступна или ограничена. Для работы машины необходим источник тепла. Это может быть горячая вода, пар, природный газ, твердое топливо. Чиллер заправляется хладагентом. Жидкости для этого типа аппаратов могут различаться по химическому составу.
Абсорбционные устройства подразделяются по некоторым характеристикам, в число которых входят:
Количество контуров влияет на получаемую разницу в температуре. Чем больше контуров, тем более производительно работает чиллер.
По типу нагревающего вещества машины могут быть: прямого нагрева, использовать внешние источники для обогрева или быть комбинированными. При прямом нагреве в корпусе устройства имеется топка для сжигания горючих веществ: газа, твердого или жидкого топлива. Устройствам непрямого нагрева потребуется внешний источник тепла: пар, вода, воздух.
Состав смеси для хладустройств может включать бромид лития в качестве абсорбента и воду-хладагент. Это бромистолитиевые машины. У аммиачных машин роль хладагента исполняет аммиак, в роли абсорбента выступает вода.
Существуют бромистолитиевые и аммиачные абсорбционные холодильные машины. В первых хладагентом является вода, абсорбентом – бромид лития LiBr. Чиллер второго вида заправляется хладагентом, состоящим из аммиака NH3, в качестве абсорбента заливается вода.
АБХМ, работающие с бромидом лития получили большую популярность.
Их конструкция состоит:
Верхняя камера вмещает конденсатор и генератор, нижняя – испаритель и абсорбер. Генератор нагревает рабочий состав, влага испаряется, концентрация бромистой соли лития увеличивается.
В конденсаторной камере водяные пары остывают, конденсируются и возвращаются в контур. В испарителе устанавливается низкое давление, при котором вода опять переходит в пар.
Теплообменник обеспечивает термообмен между хладагентом и абсорбентом.
Чиллер с выносной конденсаторной камерой
Основные виды чиллеров предназначены для монтажа вне помещений, но существует разновидность с выносным конденсатором. В этом случае испаритель и компрессор размещают внутри здания, а воздушный конденсатор, отводящий излишнее тепло, соединяют с чиллером фреоновой магистралью и располагают снаружи.
Разнообразие сфер применения чиллера, допускает отвод тепла по средствам драйкулера. В этой ситуации водяной конденсатор, расположенный в едином блоке чиллера, соединяют с драйкулером с помощью гликолевого трубопровода. Когда температура уличного воздуха на 5-8 °С ниже требуемой, такая конфигурация подключения позволяет использовать функцию фрикулинга. Фрикулинг – это свободное охлаждение (free-cooling) промежуточного теплоносителя за счет окружающей среды.
Особенности оборудования
Фактически чиллер нельзя назвать кондиционером, в силу особенностей его строения и возможностей. Классический кондиционер обходится без промежуточного теплоносителя, охлаждая пространство непосредственно, тогда как чиллер всегда взаимодействует с антифризами либо водой. Основными особенностями чиллера являются:
При выборе устройства необходимо ознакомиться с рейтингом брендов, оценить характеристики аппаратов, почитать отзывы о моделях.
Характеристики климатических аппаратов
Разные модели чиллеров характеризуются разной мощностью, которая может находиться в диапазоне от 5 кВт до 9 тыс. кВт. Изделия невысокой мощности отлично подходят для работы в офисе или гостинице, обладающие большой мощностью используются на промышленных предприятиях и в производственных цехах.
Имеются и другие характеристики, которые тоже дают представление об аппарате и могут повлиять на выбор модели. Выбирая чиллер, следует изучить такие параметры:
Типы и модели вспомогательных устройств, таких как компрессор, испаритель, конденсатор устанавливает предприятие, выпустившее чиллер.
Чиллер-фанкойл VRV кондиционирование
VRV cистемы мультизонального кондиционирования на основе чиллера и фанкойлов, также как и VRF системы, позволяют производить свободное регулирование температуры в разных частях здания. Чиллер охлаждает (греет) теплоноситель, который по системе трубопроводов подается с помощью насоса на фанкойлы.
Фанкойлом называется теплообменник с вентилятором. Он подключается к горячему и холодному циклу одновременно. Вентилятор помогает ускорить теплообмен и повысить эффективность изделия. Устройства, входящие в состав системы:
В основную задачу фанкойла входит создание течения воздушных масс заданной температуры без организации доступа воздуха снаружи. Такое решение позволяет увеличить эффективность чиллера. Управлять устройством можно ручным или автоматическим способом.
Управление фанкойлами
Ручное управление позволяет регулировать подачу холодного или горячего теплоносителя путем перекрытия крана вручную или с помощью пульта.
Автоматическое управление осуществляется с помощью электрического или электромеханического термостата. Устройство поддерживает температуру, заданную на термостате.
Устройства монтируются в заранее выбранном месте, которое может находиться на стене, полу, потолке. Если планируется использовать климатические устройства для охлаждения, то лучшим местом будет потолок. Для обогрева помещений, лучше установить их на полу у стен или в нижних участках стен.
Преимущества и недостатки чиллеров
Использование чиллеров для климатического контроля в помещении, имеет множество положительных сторон. В их число входят:
К недостаткам систем охлаждения можно отнести:
Выбирая климатическое оборудование, необходимо учитывать эти тонкости. Для небольшого помещения можно подобрать сплит-систему или кондиционер, которые могут оказаться более эффективными.
Заключение
Использование чиллера для климатизации здания или производственных помещений, дает превосходные результаты. Эта система проверена временем и позволяет обеспечить надежный обогрев помещений или понижение температуры.
Установка чиллеров для охлаждения дает отличный эффект в любом здании, если правильно подобрать мощность устройства. Их применение позволяет регулировать температуру в нужных пределах.
Остались вопросы
Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.