Принцип работы чиллера

Мой КомфортКлиматическое оборудование Время работы: пн-пт 9:00-18:00
Главная
 

Принцип работы чиллера

Чиллер, в широком понимании - любой охлаждающий агрегат (от английского chill - охлаждать). Сфера применений чиллеров очень велика - в промышленности и науке есть масса процессов, которые требуют охлаждения оборудования или сырья, или готового продукта, или изделия - от металлообработки до пищевой промышленности, от литейного производства до охлаждения мощных лазеров, предназначенных для резки или ускорения химических реакций. Чиллер включается в замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель (как правило, вода или тосол) и охлаждает его до 7-12 °C. Охлажденный теплоноситель подается к месту, где необходимо охлаждение, аккумулирует тепло и возвращается в чиллер.

Но, разумеется, наиболее распространенным местом, где используются чиллеры, были и остаются системы центрального кондиционирования зданий. В таких системах охлажденная чиллером вода подается в так называемые фанкойлы - теплообменники, которые прогоняют через себя воздух, охлаждая его. Нагретая в фанкойлах вода через сеть магистралей попадает обратно в чиллер для нового рабочего цикла. Помимо фанкойлов, в магистраль могут быть также включены, например, охладитель центрального кондиционера, охлаждающие блоки в серверных комнатах и даже охлаждаемые торговые прилавки в торговых залах.

Следует отметить, что существуют так называемые реверсивные чиллеры, которые способны и охлаждать теплоноситель, и нагревать его до 45-60 °C. Впрочем, в нашей стране такие системы распространения не получили: реверсивный чиллер может работать только при температуре воздуха не ниже +3 °C, и при падении температуры ниже этого значения (что для России скорее норма, чем редкое событие) ее, также как и систему с обычным чиллером, необходимо останавливать и консервировать до наступления теплого сезона, а обогревать здание приходится, как обычно, теплом от магистрального теплопровода или собственного источника тепла.

Принцип действия чиллера аналогичен принципу действия холодильника - это тепловой насос, который забирает тепловую энергию у охлаждаемой жидкости и отдает ее другой жидкости или газу, который отводит тепло из системы. По принципу действия теплового насоса чиллеры разделяются на парокомпрессионные и абсорбционные - точно так же, как и, например, бытовые холодильники.

Парокомпрессионные чиллеры производят отвод тепла по классической схеме циркуляции хладагента: нагнетаемый в теплообменник под давлением хладагент в нем испаряется, отбирая тепло у охлаждаемой жидкости. Далее хладагент в виде пара попадает в конденсатор, где превращается в жидкость, отдавая тепло за пределы насоса, и в жидком виде опять попадает в компрессор, замыкая цикл.

Абсорбционные чиллеры используют более сложный вариант теплового насоса. В качестве рабочего тела используется водяной пар, который изменяет свои агрегатные состояния, и отдает тепло в камере высокого давления, а забирает тепло в камере высокого давления в присутствии абсорбента - бромида лития. Экологическая безопасность таких насосов (не содержат фреона и прочих опасных для окружающей среды хладагентов), долговечность и низкое энергопотребление компенсируются высокой стоимостью, более низким, чем у парокомпрессионных чиллеров КПД и крупными габаритами.

Производятся и предлагаются к установке несколько разновидностей чиллеров, отличающихся конструктивными особенностями и способу отвода тепла от конденсатора.

Наиболее распространенным вариантом являются чиллеры с воздушным охлаждением наружной установки. Такие чиллеры представляют собой единый блок, в котором установлен чиллер и вентиляторы, нагнетающие воздух на конденсатор для отвода тепла от него, как правило - осевой конструкции. Сам чиллер устанавливается на крыше здания или на открытой площадке возле него. Вода охлаждающего контура подается прямо в единый блок, и это является главным конструкционным недостатком такой разновидности чиллера: в холодное время года приходится сливать воду из той части контура, которая находится на открытом воздухе. Этот недостаток, впрочем, компенсируется низкой стоимостью такого чиллера, и тем, что его установка не занимает внутренний объем здания, что и обуславливает его высокую популярность.

Разновидностью такой компоновки является вариант, когда чиллер также использует для охлаждения конденсатора воздух, но при этом установлен внутри здания. В этом случае чиллер не подвержен влиянию смены времен года и не требует консервации в холодное время. При этом для обеспечения той же производительности требуется такая же или даже большая производительность нагнетающей системы в условиях, когда воздух подается в чиллер по воздуховодам. В силу этого, как правило, в таких системах для подачи охлаждающего воздуха используются центробежные вентиляторы, обеспечивающие достаточное для прокачки необходимого объема воздуха по воздуховодам, статическое давление. Такое конструктивное решение удорожает чиллер, требует выделения под его размещение пространства внутри здания и установки дополнительных воздуховодов.

Промежуточным вариантом между двумя описанными является чиллер с выносным конденсатором. Такая конструкция представляет собой, по сути, огромный сплит-кондиционер, который охлаждает воду в контуре охлаждения здания. Такая конструкция чиллера сочетает в себе все достоинства предыдущих двух вариантов - невысокую стоимость, нечувствительность к смене времен года и относительную дешевизну, но имеет особенность, присущую всем сплит-системам: конденсатор может быть отнесен от основного блока чиллера на строго ограниченное и не слишком большое расстояние.

Попыткой создать конструкцию, свободную от всех перечисленных выше недостатков можно назвать конструкцию чиллера с водяным охлаждением конденсатора. Такой вариант построения чиллера можно назвать двухконтурным: конденсатор, охлаждается теплоносителем, циркулирующим в оборотном контуре, который, в свою очередь, охлаждается воздухом вне помещения в градирнях или драйкулерах. Вопреки названию, как правило, в оборотном контуре циркулирует антифриз - смесь воды и этиленгликоля. Разумеется, такие чиллеры дороже и сложнее в эксплуатации, но они позволяют в холодное время года исключить из процесса охлаждения контур теплового насоса и охлаждать воду в контуре охлаждения непосредственно теплоносителем оборотного контура. Такой режим носит название "свободного охлаждения" или freecooling.

Отзывы покупателей (0)

Оставить отзыв

Мой комфорт — Климатическое оборудование 2017 г.