Чиллер с водяным охлаждением конденсатора принцип работы
Ardenergy.ru

Канализация и водоснабжение

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора принцип работы

Как работает чиллер с водяным охлаждением?

Рабочий цикл холодильных установок предполагает постоянное поддержание пониженной температуры конденсатора, в котором парообразный фреон снова переходит в жидкое состояние. На сегодняшний день в чиллерах применяется две схемы охлаждения – воздушное и водяное. Каждая из них обладает своими особенностями, преимуществами и недостатками. В данной статье будет рассмотрен принцип работы чиллера с водяным охлаждением со свойственной ему спецификой.

Устройство чиллера с водяным охлаждением

Прежде, чем рассматривать принцип работы водяного чиллера, необходимо понимать примерную схему конструкции таких установок. В общем виде она состоит из следующих элементов:

  • компрессор – данный элемент обеспечивает необходимое давление, достаточное для сжатия газообразного фреона до высокой (порядка 90⁰с) температуры;
  • конденсатор – в этой части сжатый хладагент отдает тепло и конденсируется, переходя в жидкое состояние, для чего и нужны система охлаждения;
  • испаритель – функция данной части заключается в тепловом обмене между охлажденным фреоном и теплоносителем (водой или этиленгликолем), разделенным герметичной перегородкой.

Таким образом, любой чиллер должен иметь систему охлаждения, чтобы обеспечивать хладагенту пониженную температуру перед его подачей в испаритель, где он закипает, отбирая тепло у теплоносителя.

Схемы водяного охлаждения чиллера

Вода, охлаждающая конденсатор, в свою очередь сама должна отдавать накапливаемое тепло. Для этого она подается в дополнительные модули, представляющие собой теплообменник между ней и воздухом. В холодильных установках с водяным охлаждением используются два типа этих устройств:

  • градирни – в них нагретая в конденсаторе вода распыляется через форсунки и контактирует с воздухом, отдавая ему тепло и вновь поступая в конденсатор.
  • драйкулеры – такие устройства представляют собой поверхностный теплообменник между водой и воздухом, обдуваемый осевыми вентиляторами;

Первый вариант водяного охлаждения в чиллерах появился раньше и отличается сложной конструкцией, необходимостью тщательного и регулярного обслуживания, а также громоздкостью системы. Сегодня все чаще применяются «сухие» градирни, так как по эффективности они не уступают предыдущим, в то же время характеризуясь простотой своей схемы и сервиса.

Преимущества и недостатки водяного охлаждения чиллера

Очевидно, что устройство чиллера с водяным охлаждением было разработано в качестве более эффективной альтернативы установкам с воздушным охлаждением. В качестве достоинств такой схемы указываются следующие моменты:

  • по сравнению с воздушным, водяное охлаждение позволяет уменьшить площадь теплообмена и, следовательно, сократить размеры самого конденсатора, что делает конструкцию чиллера более компактной;
  • при установке системы рекуперации нагретая в конденсаторе вода может быть использована в качестве дополнительного теплоносителя, например, для обогрева помещений, что позволяет более экономично и эффективно расходовать энергию;
  • благодаря более компактным размерам чиллеры с водяным охлаждением могут быть смонтированы внутри помещений, что особенно актуально в ситуациях с нехваткой наружной площади для размещения установок на крыше здания.

Однако у такой схемы существуют и недостатки, среди которых стоит указать следующие основные:

  • Водяное охлаждение требует установки дополнительного оборудования, что значительно усложняет систему и требует лишнего места для размещения драйкулера или градирни;
  • Система рециркуляции воды требует дополнительного энергообеспечения для работы вентиляторов.

Очевидно, что водяное охлаждение чиллера подразумевает регулярное обслуживание таких систем. Только подготовленный специалист знает, как работает данное оборудование, поэтому сервис подобных установок должен осуществляться поставщиками или компаниями, предоставляющими соответствующие услуги.

Свяжитесь с нами и мы поможем вам с подбором оборудования и проконсультируем по любому вопросу!

Принцип работы чиллера

Принцип работы чиллера во многом сходится с механизмом стандартного кондиционера. В двух агрегатах задействован парокомпрессионный холодильный цикл, который и обеспечивает охлаждение жидких веществ. Все холодильные машины схожи по своему строению, отличается только модель и способ охлаждения.

Устройство чиллера

Агрегаты, вырабатывающие холод, имеют в своем строении следующие элементы:

  • конденсатор;
  • компрессорная установка;
  • Специальный теплообменник фреон-вода;
  • испаритель.

В отличие от кондиционера или холодильника, чиллер охлаждает не воздух, а вещества, которые предназначены для перенесения холода, например, вода или гликолевый раствор. А уже охлажденные жидкости переносятся по трубам к тому месту, где требуется холод.

Принцип работы чиллера для чайников

Например, в кондиционере циркулирует фреон. Охлажденный газ проходит через радиатор внутреннего блока. Радиатор внутреннего блока обдувается воздухом. В результате воздух охлаждается, а фреон нагревается и уносится в компрессор.
В чиллере вместо фреона — вода. Холодная вода проходит через радиатор внутреннего блока. Радиатор внутреннего блока обдувается теплым воздухом из комнаты. Воздух охлаждается, а вода нагревается и уносится обратно в чиллер.

Теплообменник чиллера фреон-вода

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

  • В первом контуре циркулирует фреон;
  • Во втором — жидкость (например, вода).

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:

  • Жидкий фреон через ТРВ (терморегулирующий вентиль) попадает в свой контур теплообменника. В процессе он расширяется, в результате происходит отбор тепла от стенок, охлаждая их и нагревая фреон.
  • Вода проходит по своему контуру теплообменника и ее температура падает за счет охлажденных стенок, которые охладил фреон.
  • Далее, фреон уносится в компрессор, а холодная вода — по назначению (для охлаждения чего-либо).
  • Цикл повторяется.

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:

  • высокой эффективностью;
  • минимальным шумовым уровнем;
  • многофункциональностью;
  • компактными размеров и форм;
  • универсальностью;
  • минимальными вибрационными движениями;
  • удобством при использовании.

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

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.

Читать еще:  Подбор гидроаккумулятора для водоснабжения

Абсорбционный чиллер фанкойл

Абсорбционные приборы отличаются от стандартных чиллеров строением и схемой эксплуатации. Принцип работы абсорбционного чиллера основывается на использовании раствора бромида лития (LiBr), который поглощает испарения внутри агрегата, переходя в состояние разбавленного вещества. Полученный раствор отправляется в генератор, где нагревается и выпаривается под воздействием пара или выхлопных газов. Раствор бромида лития (LiBr) возвращается в свое прежнее состояние, и направляется к своим истокам – в абсорбер. Тем временем полученный пар из воды подходит к конденсатору, чтобы замкнуть цикличный процесс и повторить процедуру вновь. Аппараты на абсорбционной системе охлаждения используются в производственных сферах для выполнения масштабных работ.

Видео о принципе работы чиллера

Принцип работы чиллера

Чиллер представляет собой холодильную машину, используемую для охлаждения воды и незамерзающих растворов, предназначенных для работы в различных системах кондиционирования. Данной оборудование применяется в качестве промышленного охладителя, который способен поддерживать температуру, необходимую для бесперебойного функционирования производственного оборудования.

Эта машина активно эксплуатируется в различных сферах промышленности – в машиностроении, медицинских учреждениях, металлообрабатывающей, пищевой и других отраслях. Например, в пищевой отрасли водоохлаждающие устройства применяются с целью остужения спиртных и газированных напитков, переработки молочных продуктов и т.д. Чиллеры эксплуатируются и в технологических целях.

Водоохлаждающие устройства, благодаря широкому спектру холодопроизводительности, активно применяются и в системах кондиционирования небольших жилых или коммерческих объектов:

  • квартирах;
  • частных домах;
  • загородных коттеджах;
  • небольших кафе;
  • магазинах;
  • офисных помещениях и т.д.

Это оборудование классифицируется по нескольким параметрам. В соответствии с видом холодильного оборудования, существуют абсорбционные и парокомпрессионные виды чиллеров. По типу охлаждения конденсатора эти машины могут быть водяными или воздушными. Наконец, существует еще два вида чиллеров – моноблочный и с выносным теплообменником.

Главной задачей водоохлаждающей машины является выработка холода и его подача внутрь здания. Для этого применяется хладоноситель, в качестве которого, как правило, выступает обыкновенная очищенная вода. Стоит сказать, что хладоноситель является основным рабочим компонентом чиллера. Он циркулирует по контуру всей системы кондиционирования. Хладоноситель может быть не только естественным. Также может использоваться незамерзающее вещество – этиленгликоль или пропиленгликоль. Возможно применение и сложных химических хладоносителей – ацетатов, спиртовых растворов и т.п.

Принцип работы чиллера заключается в том, что хладоноситель поступает в теплообменник фанкойл. В нем осуществляется нагрев хладоносителя, который передает свой холод воздуху помещения. После этого хладоноситель возвращается в охладитель. Действие чиллера осуществляется по циклу.

В состав этой холодильной машины входит 4 основных компонента:

  • компрессор;
  • конденсатор;
  • испаритель;
  • регулирующий вентиль.

Компрессорная станция применяется для сжатия рабочего вещества. За счет этого образуется горячий пар хладагента, который направляется в теплообменник. Там он размеренно распределяется по контурам фанкойла и отдает свое тепло. На пути к испарителю фреон проходит регулирующий вентиль, в котором он дресселируется и отчасти испаряется. В испарителе хладоноситель начинает закипать и преобразовываться в пар. В завершении цикла пар хладагента, достигший точки перегрева, выходит из испарителя. Таким образом, завершается цикл движения фреона по водоохлаждаюшей установке.

Функционирование этого устройства также предусматривает использование таких конструктивных составляющих, как реле давления, накопительная емкость, манометр, фильтр, ресивер и фильтр-осушитель.

Холодный и теплый потоки

Рассматривая понятия «теплого» и «холодного» потока стоит сказать, что они весьма условны. Принцип работы чиллера предполагает использование двух холодных потоков. Температура «теплого» потока не превышает 15°С. Но все-таки, температура «теплого» потока несколько выше. Как правило, разница между этими показателями составляет 5°С.

Что касается схемы работы, то теплые потоки воды поступают в чиллер от здания. А холодный поток возвращается обратно – от устройства к зданию.

Охлаждение воды

Охлаждение производится в испарителе-теплообменнике. Для этого применяется специальное вещество – хладон. Посредством испарения хладон забирает энергию теплой субстанции. За счет этого и происходит остужение используемых жидкостей. В результате этого действия охлажденная жидкость уходит обратно в здание с целью остужения воздуха. А вот хладон, нагнетаемый компрессорной станцией, попадает в теплообменник, где он снова возвращается в жидкое состояние.

Контур хладагента

Учитывая все вышесказанное, одним из важнейших компонентов охладителя считается хладагент (фреон). Он представляет собой специальное вещество холодильного цикла, претерпевающее целый ряд фазовых изменений. Фреон циркулирует исключительно в чиллере. Движущей силой фреона является нагнетатель, который играет роль своеобразного насоса. Благодаря действию нагнетателя, фреон характеризуется высокой температурой (около 70°С) и высоким давлением (около 30 атмосфер).

Поступая в конденсатор, температура рабочего вещества уменьшается. Это обусловлено тем, что он обдувается наружным воздухом. В результате такого воздействия, рабочее вещество меняет свое состояние. Теперь они принимает жидкое состояние. Для того чтобы снизить давление на фреон, он должен пройти регулирующий вентиль.

Процесс движения рабочего вещества по компонентам охладителя можно сравнить с принципом поступления кислорода для аквалангиста. Он заключается в том, что газ, находящийся под высочайшим давлением, поступает к аквалангисту уже с нормальными показателями. Стоит заметить, что температура кислородной смеси значительно снижается.

Подобное действие оказывает и регулирующий вентиль. Он уменьшает давление и снижает температурные показатели. Как правило, после прохождения этого элемента чиллера температура хладона едва превышает отметку 0°С. За счет этого эффекта осуществляется остужение потоков теплой воды. Как говорилось выше, процесс происходит в теплообменнике. Выполнив свою работу, хладон возвращается в нагнетатель и начинает новый цикл.

В качестве фреона чаще всего используется бесцветный газ с незначительным запахом хлороформа. Хладон такого типа имеет ряд преимуществ:

  • нетоксичен;
  • не взрывоопасен;
  • отличается низкой температурой нагнетания;
  • имеет отличные термодинамические и теплофизические характеристики.

Самым распространенным хладагентом считается R -22. Но ввиду того, что данный хладон нельзя охарактеризовать как экологически чистый. В последнее время в чиллерах начали применять альтернативные варианты. Одним из таких вариантов является R -134 A . Этот бесцветный газ считается одним из наиболее экологичных. Хладагент имеет максимально низкий потенциал разрушения озонового слоя. Для функционирования чиллеров также могут эксплуатируются хладоны из синтетических полиэфирных масел. Примером такого хладона является R -410 A .

Теплоотвод

Одним из самых важных этапов функционирования чиллера считается теплоотвод. Этот процесс осуществляется в теплообменных аппаратах. Так, охлаждение жидкости выполняется в испарителе, а поступление тепла в окружающую среду – в конденсаторе.

Стоит сказать, что в современных чиллерах может эксплуатироваться несколько разновидностей испарителей:

  • пластичный паяный;
  • кожухотрубный;
  • коаксиальный.

Наиболее распространенным вариантом является пластичный паяный испаритель. Он отличается компактными размерами и высоким уровнем эффективности. Кожухотрубный вариант по своей конструкции напоминает цилиндрический кожух с трубным пучком. Процесс преобразования жидкости в пар хладагента осуществляется путем поступления хладона в межтрубное пространство.

Что касается коаксиального варианта, то его принято использовать исключительно в чиллерах с минимальной мощностью. Среди основных характеристик этого типа испарителя можно отметить простоту конструкции и отсутствие перепадов давления. Также он отличается минимальным загрязнением.

Читать еще:  Водяная станция для дачи

Второй теплообменник – конденсатор. Это единственное место во всей системе кондиционирования, где хладон имеет контакт с окружающей средой. Он заключается в обдуве трубок, по которым проходит хладон, наружным воздухом.

Основной задачей этого компонента чиллера является конденсация паров хладагента. Для этого могут эксплуатироваться 2 типа теплообменников:

  • с воздушным охлаждением;
  • с водяным охлаждением.

Первый вариант, в свою очередь, делится на теплообменники с внутренней и выносной установкой. В первом случае используются осевые или центробежные вентиляторы конденсатора. Как понятно из названия, выносной конденсатор предполагает установку вне помещения. Но при этом сам охладитель расположен внутри здания.

Компрессор – сердце холодильной машины

Сердцем чиллера принято считать компрессор. Именно этот элемент холодильной машины используется для поступления хладона в испаритель. Главной характеристикой нагнетателя считается уровень его холодопроизводительности. Этот показатель определяется объемом теплоты, который необходим для испарения килограмма хладона.

На практике чаще всего используются такие типы испарителя:

Наибольшей эффективностью и продолжительным сроком эксплуатации характеризуются винтовые компрессоры. В охладителях с большим уровнем мощности принято использовать центробежные компрессоры. А вот поршневое компрессорное оборудование применяется в чиллерах небольшой мощности. В некоторых случаях также могут применяться спиральное и ротационное компрессорное оборудование.

Говоря об особенностях этого элемента, стоит отметить его энергозатратность. Что касается конструктивных особенностей, то компрессоры чиллеров обычно состоят из:

  • электродвигателя;
  • маслоотделителя;
  • смотрового стекла;
  • подогревателя масла;
  • винтовых роторов;
  • фильтра.

Среди основных преимуществ современных компрессоров следует отметить высокий уровень надежности. Также заслуживает внимания качественная шумоизоляция и высокий уровень виброустойчивости. Еще один плюс – этот компонент холодильной машины способен адаптироваться практически к любым рабочим условиям.

Сброс тепла наружу

Переходя к теме теплоотвода, следует снова вернуться к конденсатору. Именно здесь и осуществляется данный процесс. Сброс тепла в окружающую среду осуществляется посредством функционирования специальных вентиляторов конденсатора, которые засасывая воздух, выбрасывают его наружу.

Вентиляторы конденсатора считаются одним из наиболее энергозатратных элементов чиллера. Исходя из этого факта, разработке данного компонента всегда уделяется особенное внимание. Для работы водоохлаждающего устройства могут использоваться 2- и 4-лопастные вентиляторы. Первый вариант характеризуется минимальным уровнем шума. 4-лопастные вентиляторы характеризуются большей мощностью.

Работа «на тепло»

В завершение стоит сказать о том, что на практике могут эксплуатируются чиллеры с обратным рабочим циклом. Простыми словами они осуществляют выработку тепла вместо холода. Принцип работы таких установок можно сравнить с реверсных режимом кондиционеров. В обратных холодильных установках именно теплообменик отвечает за забор тепла и его последующее испарение. А вот в испарителе, который будет логично назвать теплообменником, осуществляется передача тепла холодоносителю. Более того, в таких установках используется уже не «холодонситель», а «теплоноситель».

Система автоматизированного управления чиллером

Любой современнон устройство оснащен системой автоматизированного управления. Данная система состоит из следующих элементов:

  • панели управления;
  • контроллера;
  • защитных средств.

Главным элементом здесь является контроллер. Именно он отвечает за управление функционированием всех основных элементов данного оборудования. Более того, контроллер регулирует реверсирующий цикл охлаждения.

В обязанности автоматизированной системы также входит включение компрессора при фиксации увеличения температуры рабочей жидкости. В случае снижения температуры система автоматически завершает работу установки. Таким образом, применение данной системыгарантирует надежность работы компрессора на протяжении всего эксплуатационного периода.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора

Чиллер с водяным охлаждением представляет собой устройство, выполняющее задачу охлаждения жидких теплоносителей за счет циркулирующей в нем воды. Он служит неплохой альтернативой системам, применяющим для этой цели воздушную среду, а в ряде случаев даже является единственно возможным вариантом отвода тепла от конденсатора.

Такие установки разработаны для внутреннего размещения и часто выступают элементом центральных схем кондиционирования воздуха в помещении. Обычно под них выделяют специальное помещение: подвал, техэтаж, насосную станцию, вентиляционную камеру, подсобку и т.д.

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:

  • холодильного контура (комплект из компрессора, расширительного устройства, водяных теплообменников конденсатора и испарителя, фильтра-осушителя);
  • автоматики;
  • защитных устройств.

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.

Разновидности холодильных машин

В зависимости от назначения и специфики использования модулей с водяным охлаждением, выделяют разные типы чиллеров:

  • по характеру используемого компрессора классифицируют устройства со спиральными, винтовыми и безмасляными (Turbocor) компрессорами;
  • по мощности оборудования различают малопроизводительные конструкции (до 150 киловатт), среднепроизводительные (до 400 киловатт), высокопроизводительные (свыше 400 киловатт);
  • по классу теплообменников определяют установки с пластинчатыми, кожухотрубными и затопленными теплообменными устройствами;
  • по числу контуров циркуляции хладагента называют чиллеры с 1, 2, 3, 4-мя контурами;
  • по характеру хладагента различают системы, функционирующие на теплоносителях R-410a , R-22 , R-134a , R-407C .

Каждая из перечисленных разновидностей оборудования оказывается состоятельной в конкретных эксплуатационных условиях.

Основные преимущества чиллера с водяным охлаждением

Значительная часть холодильного оборудования, предлагаемого потребителю сегодня, представляет собой эргономичные разработки, характеризующиеся предельной энергоэффективностью. В число достоинств этих конструкций входит:

  • компактность (в отличие от систем с воздушным охлаждением, водяные чиллеры не нуждаются в значительной площади обдува конденсатора, что благоприятно отражается на рабочей площади теплообменника и, как следствие, размерах самого холодильного модуля);
  • доступность расширения существующей системы «чиллер-фанкойл» за счет замены/добавления оборудования с большей мощностью;
  • круглогодичное функционирование техники (получение холода на протяжении всех сезонов года, с охлаждением теплоносителя без холодильного цикла, за счет передачи тепла и без применения дополнительного оборудования);
  • доступность внутреннего монтажа изделия (устанавливать оборудование с водяным охлаждением можно не только на улице, но и в здании);
  • запитка системы любой чистой водой (например, водопроводной – при монтаже конструкции внутри постройки или речной – при внешнем ее размещении).

Благодаря огромному выбору моноблочных чиллеров, представленному на современном рынке, потребитель может без проблем найти технику, точно соответствующую его требованиям как по производительности, так и по экономичности потребления энергии. В современных условиях актуализируются инновационные модели чиллеров с водяным охлаждением, которые снабжаются микропроцессорным управлением, усовершенствованными системами контроля, что упрощает их настройку и обслуживание оператором.

Специфика эксплуатации чиллеров

Классические водяные чиллеры рекомендованы для установки внутри зданий, характеризующихся значительными показателями тепловыделения. Такое решение представляется целесообразным как с финансовой, так и практической точки зрения. Москва и другие крупные города России широко применяют это оборудование для установки в качестве элемента систем кондиционирования промышленных, коммерческих и жилых пространств. Подобные конфигурации оборудования можно встретить в крупных жилых комплексах, аэропортах, торгово-развлекательных центрах, отелях, общественных учреждениях и других местах с большим скоплением людей.

Читать еще:  Нужен ли насос на теплый водяной пол?

Система с водяным охлаждением включает чиллер, объединенный в единую систему с n-нным количеством фанкойлов, размещенных в разных помещениях одного здания. Расстояние между элементами схемы может колебаться в значительном диапазоне. Оно зависит от возможности насосов, которыми оборудована конструкция и теплоизоляционными характеристиками труб, задействованных в рабочей системе. На практике подобная структура оказывается намного экономически выгодной, чем закупка отдельных сплит-систем.

Что такое чиллер и как он работает

Чиллер, что это такое и для чего он нужен? Чем он отличается от кондиционеров, и каков его принцип работы? Если вы столкнулись с вопросом выбора или обслуживания климатического оборудования, об этих вещах стоит знать.

Многие считают, что чиллер – это просто большой кондиционер. Но такое мнение в корне неверно. Такое холодильное оборудование имеет свои отличия и особенности. В этой публикации мы расскажем, какие бывают виды таких холодильных машин и чем они отличаются.

Чиллер: что это такое и как он работает

Чиллеры (англ. Chiller – холодильник, холодильная машина) – устройства для обеспечения охлаждения или обогрева в промышленных масштабах. Их часто используют на производствах, для обеспечения микроклимата в торговых центрах, жилых домах, офисных зданиях.

Это климатическое оборудование можно сравнить с наружным блоком кондиционера, к которому подключено большое количество внутренних. В их качестве выступают фанкойлы, поэтому такая система называется «чиллер-фанкойл» принцип работы чиллера таков, что к нему можно подключить любые типы фанкойлов и их комбинации.

Как и в обычном кондиционере, производство тепла или холода происходит за счет циклов испарения и конденсации хладагента. Но в отличие от сплит-систем, он циркулирует только в самом устройстве.

Между основным блоком чиллера и фанкойлами проложена магистраль, по которой циркулирует вода, являющаяся теплоносителем. Иногда вместо нее используют гликоль, его производные и их смеси с водой.

Рабочий цикл

Основными элементами чиллера являются:

  1. Компрессор;
  2. Конденсатор;
  3. Испаритель;
  4. Теплообменник.

Компрессор сжимает фреон, повышая его давление настолько, что он переходит в жидкое состояние. При этом его температура существенно повышается.

Попадая в конденсатор, фреон отдает тепло воздуху или воде. Он охлаждается и переходит в испаритель.

В испарителе установлен регулирующий вентиль, который контролирует количество хладагента. Фреон расширяется и переходит в газообразное состояние. При этом его температура падает.

В таком состоянии он переходит в теплообменник, где охлаждает воду в магистрали. Холодная вода поступает в фанкойлы, тем самым обеспечивая их работу.

В том случае, когда чиллер работает на обогрев, процесс такой же, но циркуляция идет в обратном порядке.

  • Перед попаданием в компрессор фреон имеет температуру 0 градусов. После сжатия и перехода в жидкую фазу она повышается до +60.
  • Проходя через конденсатор хладагент охлаждается до +30 °С.
  • В испарителе фреон переходит в состояние газа, его температура падает до -15 градусов.
  • Протекая через теплообменник, он нагревается от воды до 0 °С.
  • Цикл повторяется снова.

Установка внутреннего блока чиллера (Видео)

Преимущества и недостатки

По своему назначению чиллеры схожи с прецизионными кондиционерами, мультизональными или мульти-сплит системами. Они так же призваны обеспечивать микроклимат в нескольких помещениях и больших объемах. Но имеют ряд принципиальных отличий.

В системах чиллер-фанкойл за обогрев или охлаждение отвечает теплоноситель – вода или антифриз. В мульти-сплит системах приток холода или тепла осуществляется хладагентом – фреоном, хладоном. Из-за разницы в теплоемкости он менее эффективен, чем теплоноситель системы чиллер-фанкойл.

В мультизональном кондиционере допускается расстояние между внутренним и наружным блоком в несколько десятков метров. При этом чем оно больше, тем быстрее падает эффективность кондиционера.

Длина труб между чиллером и фанкойлом может быть более 100 метров. При этом эффективность несколько снижается, но не так сильно, как у мульти-сплита. Все зависит от скорости потока, мощности насоса и теплоизоляции труб.

Кроме эффективности, у чиллеров есть следующие плюсы:

  • Возможность изменять количество фанкойлов;
  • Чиллер не портит внешний вид фасада здания;
  • Фреон не циркулирует к фанкойлам, поэтому при его утечке нет риска нанести вред здоровью людей;
  • Долгий срок службы;
  • Низкая стоимость монтажа фанкойлов и магистралей для теплоносителя.

Но есть у такого климатического оборудования минусы:

  • Высокая стоимость;
  • Дорогая профилактика и обслуживание.

Как работает чиллер с воздушным охлаждением

Холодильные машины с воздушным охлаждением конденсатора наиболее распространены. Их часто можно увидеть на крышах больших зданий. Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением основан на теплообмене между фреоном и атмосферным воздухом.

Различают два вида такого оборудования:

  • С выносным, наружным конденсатором;
  • С встроенным, внутренним конденсатором.

В первом случае блок конденсатор находится на удалении от основного блока и связан с ним магистралью, по которой циркулирует фреон. Такие установки дороже, но удобнее в обслуживании – внутренний блок можно установить в помещении.

Чиллеры с встроенным конденсатором выполнены в виде моноблока. Их монтируют снаружи здания, в основном на крыше. Их стоимость ниже, но обслуживание затруднено.

Холодильные машины с выносным конденсатором подвержены влиянию внешних факторов (осадки, механические повреждения). Они имеют меньший срок эксплуатации.

Чиллеры с встроенным конденсатором на крыше здания.

Принцип работы чиллера с водяным охлаждением

В чиллерах с водяным охлаждением конденсатора в качестве среды для отбора или сброса тепловой энергии используется вода. Это может быть пруд, река, бассейн или любой водоем. В них конденсатор находится отдельно от основного блока и погружен в воду.

Такие устройства имеют хорошую тепло- и хладопроизводительность. Они меньше подвержены зависимости от температуры окружающей среды.

На вопрос как работает чиллер с водяным охлаждением, можно ответить просто – точно так же, как с воздушным. Единственное отличие в том, что конденсатор погружен в воду, а не находится на открытом воздухе.

При этом чиллеры с водяным охлаждением более эффективны, чем с воздушным. Дело в том, что вода имеет большую теплоемкость и способна более эффективно отбирать или отдавать тепло. Но рассчитать разницу в энергопотреблении чиллеров двух вариантов можно только на индивидуальном примере.

Абсорбционный чиллер

Абсорбционный чиллер или АБХМ имеет отличный от других видов принцип работы. В его конструкции отсутствует компрессор, а давление внутри системы повышается за счет внешних источников тепла. Такое оборудование может использовать низкотемпературную тепловую энергию.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector