Устройство чиллера: Принцип работы чиллеров | Как работает чиллер — PRpride

Опубликовано 31.03.201914.02.2021 Автор: alexxlab Категории: Разное

Содержание

Принцип работы чиллеров | Как работает чиллер

Чиллер – это агрегат, предназначенный для охлаждения жидкости, которая используется в качестве теплоносителя систем кондиционирования. На сегодняшний день, самым распространенным видом таких агрегатов являются парокомпрессионные холодильные машины. Схема такого чиллера всегда включает в себя такие основные элементы, как компрессор, испаритель, конденсатор и расширительное устройство.

Принцип работы такой системы построен на поглощении и выделении тепловой энергии за счет изменения агрегатного состояния хладагента в зависимости от воздействующего на него давления. Наиболее важным элементом, от которого в первую очередь зависит работа чиллера, является компрессор, которых на сегодняшний день существует несколько типов:

роторные;
спиральные;
винтовые;
поршневые;
центробежные;

Главная задача компрессора заключается в том, чтобы сжимать пары хладагента, тем самым повышая давление, что необходимо для начала конденсации.

Далее, горячая парожидкостная смесь попадает в конденсатор (чаще всего воздушного охлаждения), который передает тепловую энергию во внешнюю среду. После того, как хладагент полностью переходит в жидкое состояние, он попадает на расширительное устройство (дроссель), которое расположено перед испарителем и понижает давление до такой степени, чтобы он начал вскипать. Проходя через испаритель, кипящий хладагент полностью переходит в газообразное состояние и поглощает тепловую энергию из теплоносителя, тем самым снижая его температуру.

Приведенная выше схема работы чиллера не изменяется в зависимости от его конструктивного исполнения, которых существует несколько вариантов:

моноблочные наружной установки;
моноблочные с центробежными вентиляторами;
с выносным конденсатором;
с конденсатором, охлаждаемым жидкостью.

Рисунок 1. Принципиальная схема чиллера с конденсатором воздушного охлаждения. 1- компрессор, 2-реле высокого давления, 3-клапан запорный, 4-клапан дифференциальный, 5-регулятор давления конденсации, 6-конденсатор воздушного охлаждения, 7-ресивер линейный, 8-клапан запорный, 9-фильтр-осушитель, 10-стекло смотровое, 11-клапан соленоидный, 12-катушка для клапана соленоидного, 13-вентиль терморегулирующий, 14-испаритель пластинчатый паяный, 15-фильтр-осушитель, 16-реле низкого давления, 17-клапан запорный, 18-датчик температуры, 19-реле протока жидкости, 20-щит электрический.

Какое бы исполнение вы ни выбрали, принцип работы чиллера всегда остается неизменным. Основополагающим моментом в проектировании оборудования такого типа, является соблюдение рекомендаций изготовителя к установке, в которых четко обозначены необходимый расход теплоносителя (охлаждаемой жидкости), допустимая наружная температура и количество тепловой энергии, которую необходимо отводить.

Виды схем установок охлаждения жидкости (чиллеры)

1. Схема непосредственного охлаждения жидкости.

2. Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и вторичного теплообменного аппарата.

3. Схема охлаждения жидкости с использованием ёмкости-накопителя

4. Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и открытого вторичного теплообменного аппарата.

Для того чтобы правильно подобрать чиллер, всегда следует обращаться к специалистам, которые хорошо представляют себе, какую именно конструктивную схему предложить для каждого конкретного случая, ведь несмотря на общий принцип работы, каждый элемент установки играет очень важную роль в функциональности системы в целом.

Принцип работы чиллера 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.

Чиллер: устройство и принцип работы

Чиллер представляет из себя холодильный агрегат, его используют для охлаждения жидких теплоносителей, т.е. воды на полимерном производстве. Также чиллеры могут нагревать теплоноситель, это в большей степени относится к системам кондиционирования и нам не очень интересно.

В настоящий момент чиллеры производятся в широком диапазоне мощностей, так что подобрать необходимую модель на рынке холодильного оборудования будет не сложно. Для этого не обязательно знать все нюансы работы и устройства чиллера.

Из чего состоит чиллер? Основными компонентами в любом чиллере являются: испаритель, компрессор и конденсатор.

На рисунке представлена схема типичного чиллера моноблока, которые сейчас в большом количестве поставляются вместе с линиями из китая. Плюсом является его моноблочное исполнение, что позволяет сэкономить производственные площади, мобильность, встроенный насос для воды. Чиллер моноблок прост в установке: подсоединил, набрал воды, включил и все. Но также у него есть и масса минусов, самый большой минус в том что невозможно увеличить емкость для воды, испаритель находится в накопительной емкости, который не герметичен, при установке в цеху летом возможны проблемы с охлаждением из-за высокой температуры воздуха в производственном помещении, так как охлаждая фреон конденсатор нагревает воздух в цеху.

Чиллеры с внешними выносными конденсаторами и герметичной испарительной камерой летом показывают больший КПД в охлаждении, позволяют закольцевать его на большую емкость с водой, также потребуется дополнительный водяной насос для обеспечения циркуляции воды между емкостью с водой и линией. Емкость для воды придется приобретать отдельно. Воздушный конденсатор лучше всего устанавливать на улице в теневой стороне.

Также чиллер можно вполне реально собрать самому закупив по отдельности все его компоненты, например в профхолоде.

Охлаждение воды происходит в испарителе, в котором хладагент закипая испаряется забирая энергию у воды. После этого хладагент в газообразном состоянии попадает в компрессор, где горячий пар сжимается и нагревается из-за этого до 80-90^оС. После компрессора фреон поступает в конденсатор, где с помощью нагнетаемого вентилятором воздуха охлаждается. Хладагент поступает в пластинчатый теплообменник где его температура снижается из-за чего фреон переходит в жидкое состояние и далее поступает в фильтр-осушитель в котором он избавляется от влаги. Далее на пути фреона следует терморасширительный вентиль (ТРВ), в нем давление хладагента понижается. После терморасширительного вентиля фреон представляет из себя пар низкого давления в сочетании с жидким фреоном. После этого цикл повторяется, эта смесь вновь поступает в испаритель. Рассчитать необходимую мощность чиллера можно воспользовавшись данной таблицей.

Воздушный конденсатор представляет собой радиатор из медных оребренных трубок по которому протекает нагретый хладагент после копрессора. Конденсатор охлаждается установленным на нем вентилятором.

Испаритель — в большинстве случаев представляет из себя замкнутую, герметичную емкость через которую проходит охлаждаемая вода, внутри этой емкости находится охлаждающий контур для фреона в виде змеевика или спирали из медной трубки, через стенки медных трубок происходит теплообмен между хладагентом и теплоносителем. В моноблочных чиллерах испаритель представляет собой спираль из медной трубки помещенной в накопительную емкость.

Чиллеры для систем холодоснабжения: классификация, устройство, принцип работы, область применения

Чиллеры (холодильные машины) — основа систем холодоснабжения самых разных объектов — общественных и административных зданий, супер- и гипермаркетов, торговых и торгово-развлекательных центров, серверных и центров обработки данных, промышленных объектов. В основе работы чиллера лежит холодильный цикл, однако задача чиллера заключается в том, чтобы охладить воду, а не воздух. А вот уже при помощи холодной воды в помещениях охлаждается воздух — в этом заключается задача фэнкойлов.

Классификация чиллеров

Чиллеры могут быть классифицированы по нескольким признакам:

По типу холодильного цикла
По типу компрессора
По исполнению конденсатора
По типу охлаждения конденсатора
По другим признакам.

Классификация чиллеров по типу холодильного цикла:

Чиллеры на базе парокомпрессионного холодильного цикла, в котором получение холода происходит за счёт сжатия и расширения хладагента
Чиллеры на базе абсорбционного холодильного цикла, в котором получение холода происходит за счёт поглощения и выпаривания одного вещества из другого.

В системах холодоснабжения наибольшее распространение получили чиллеры, работающие на базе парокомпрессионного холодильного цикла, поэтому далее в этой статьи будут рассматриваться именно они.

Классификация чиллеров по типу компрессора:

С поршневым компрессором
Со спиральным компрессором
С винтовым компрессором
С турбокомпрессором.

На сегодня холодильные машины с поршневыми компрессорами практически ушли с рынка ввиду их низкой эффективности. Что касается остальных трёх типов компрессоров, то каждый из них имеет диапазон холодильной мощности, в котором он эффективно работает. Так, спиральные компрессоры сегодня применяются в чиллерах мощностью до 700 кВт, винтовые — в чиллерах мощностью от 100 до 2000 кВт, турбокомпрессоры — в чиллерах мощностью от 300 до 9000 кВт.

Классификация чиллеров по исполнению конденсатора:

Со встроенным конденсатором
С выносным конденсатором

Классификация чиллеров по типу охлаждения конденсатора:

С воздушным охлаждением
С водяным охлаждением

В зависимости от применяемой схемы системы холодоснабжения выбирается то или иное исполнение конденсатора и тип его охлаждения. Кроме того, чиллеры могут быть с функцией фрикулинга или без неё, со встроенным гидромодулем или без него, с насосной станцией или без неё. Возможны и другие варианты классификации.

Устройство и принцип работы чиллера

Чиллер представляет собой полноценную холодильную машину со всеми элементами, присущими холодильному контуру — компрессором, конденсатором, термо-регулирующим вентилем и испарителем. Кроме того, в состав чиллера входит ряд второстепенных элементов холодильного контура, а также электрический щит и щит автоматики. Рассмотрим принципиальную схему чиллера.

На схеме приведено устройство чиллера, цифрами обозначены различные его элементы. Элементы с 1 по 13 относятся к холодильному (фреоновому) контуру чиллера:

1. Компрессор. В компрессоре производится сжатие газообразного хладагента и одновременно с этим его нагрев для того, чтобы получить возможность охладить этот хладагент в конденсаторе за счёт окружающей среды.

2. Конденсатор. В конденсатор поступает горячий сжатый газообразный хладагент после компрессора, где производится его охлаждение за счёт окружающей среды. Для этого конденсатор обдувается наружным воздухом при помощи специально предназначенного для этого вентилятора.

3. Реле высокого давления — элемент автоматики чиллера, который защищает систему от избыточно высокого давления хладагента.

4. Манометр высокого давления — измерительный прибор, который показывает давление хладагента после конденсатора.

5. Ресивер. Он представляет собой своеобразный бак-аккумулятор для хранения излишнего хладагента.

6. Фильтр-осушитель. Он нужен для очистки хладагента от грязи, влаги и других загрязнителей.

7. Соленоид. Это клапан, который открывается и закрывается, соответственно, при включении и отключении компрессора.

8. Смотровое стекло. Предназначено для визуального наблюдения за движением хладагента в трубопроводе и оценки его достаточности. Например, наличие пузырьков в смотровом стекле говорит о том, что в контуре недостаточное количество хладагента и систему рекомендуется дозаправить.

9. Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Это расширитель, который сбрасывает давление хладагента до исходного давления всасывания. Подобно тому, как в компрессоре хладагент нагревался при сжатии, в терморегулирующем вентиле он резко охлаждается при расширении. Так как до ТРВ хладагент был охлажден в конденсаторе, то в ТРВ охлаждение происходит до более низких температур, чем он был на всасывании в компрессор. Именно в ТРВ образуется тот самый холод, ради которого затевается весь холодильный цикл.

10. Регулятор производительности / клапан байпаса. Предназначен для перепуска газа со стороны нагнетания на сторону всасывания и применяется для регулирования производительности компрессора. При необходимости понизить мощность чиллера клапан приоткрывается, часть газа после компрессора поступает не в конденсатор, а обратно на всасывание в компрессор. Таким образом, в контуре циркулирует меньше хладагента, и, как результат, снижается холодопроизводительность системы в целом. При необходимости повысить мощность чиллера клапан закрывается, и в контуре циркулирует весь имеющийся хладагент.

11. Испаритель. Представляет собой теплообменник, в котором холодоноситель охлаждается, то есть отдаёт своё тепло хладагенту, за счёт чего последний кипит (испаряется), откуда и взялось название этого теплообменника.

12. Манометр для отслеживания давления хладагента после испарителя на входе в компрессор.

13. Реле низкого давления. Защищает холодильный контур от чересчур низкого давления.

Элементы с 14 по 22 относятся к контуру холодоносителя, но они также входят в состав чиллера, если не указано иного:

14. Циркуляционный насос, который обеспечивает движение холодоносителя по контуру. В более общем виде его называют насосной станцией. Насосная станция может входить в состав чиллера (опционально) или же проектироваться отдельно. В первом случае речь идет о выборе характеристик станции из некоторых стандартных вариантов, во втором случае возможен более гибкий подбор насосной станции под конкретные условия работы.

В представленной схеме насос установлен на прямом потоке холодоносителя, однако его рекомендуется устанавливать на обратном потоке.

15. Защита от замерзания холодоносителя в испарителе.

16. Датчик температуры прямого потока холодоносителя (от чиллера к фэнкойлам)

17. Манометр, показывающий давление холодоносителя

18. Система подпитки. Она может быть реализована не только в чиллере, но и отдельно в контуре. Представляет собой трубопровод от системы водоснабжения здания с фильтром, отсечными кранами, управляемым соленоидным краном и, при необходимости, насосом. Как правило, насос нужен, если давление в системе водоснабжения ниже давления в системе холодоснабжения.

19. Датчик уровня воды в баке-аккумуляторе.

20. Датчик температуры обратного потока холодоносителя (от фэнкойлов к чиллеру)

21. Реле протока. Сигнализирует об отсутствии протока холодоносителя, то есть об аварийной ситуации, когда чиллеру, грубо говоря, нечего охлаждать.

22. Бак-аккумулятор. Часто предусматривается в виде отдельного изделия вне чиллера. Служит для накопления холода на тот период, когда чиллер отключен. Дело в том, что чиллер не может беспрестанно включаться и выключаться — это негативно влияет на работу компрессора. Обычно между пусками компрессора должно пройти не менее 6 минут. В это время в фэнкойлы поступает вода из бака-аккумулятора.

Область применения чиллеров

Чиллерные системы охлаждения характеризуются сложностью проектирования, монтажа и наладки, занимают достаточно много места. Именно поэтому их применение нецелесообразно на малых объектах (до 100 киловатт холодильной мощности). В диапазоне мощностей от 100 до 1000 киловатт они, так или иначе, конкурируют с мультизональными системами охлаждения. На объектах с тепловой нагрузкой 1000 киловатт и более применение чиллеров не вызывает сомнений.

Объекты, на которых система охлаждения чаще всего строится на базе чиллеров: офисные, административные и общественные здания, бизнес-центры, торговые и торгово-развлекательные центры, супер- и гипермаркеты, крупные кафе и рестораны.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир Климата»

Устройство и схема работы чиллера

Чиллер – это холодильный агрегат, который используется для охлаждения и нагрева жидкости в системах охлаждения и кондиционирования. При кондиционировании нагретая жидкость выполняет функции теплоносителя, забирая тепло из приточных установок или фанкойлов. В производственных цехах чиллер в основном используется для охлаждения технологического оборудования, воды, соков, пивного сусла и других продуктов. В качестве теплоносителя чаще всего используется вода, которая обладает лучшими характеристиками в сравнении со смесью гликоля. Рассмотрим, что такое чиллер для охлаждения, его особенности и схему работы.

Виды и применение

Широкий диапазон мощности современных чиллеров, их эффективность и возможность удаленного расположения наружного блока позволяют использовать данное оборудование для охлаждения любых помещений – от квартир до гипермаркетов и производственных цехов.

Также они применяются при разливе воды и напитков, производстве пивного сусла, в спортивных центрах для охлаждения ледовых арен, в фармацевтике и других сферах деятельности.

Существуют следующие основные виды оборудования:

Моноблоки. При данной компоновке воздушный конденсатор, гидромодуль и компрессор располагаются в одном корпусе.
Чилеры с наружным блоком. В этом случае конденсатор находится за пределами помещения.
Оборудование с водяным конденсатором. Применяется, преимущественно, когда необходимо минимизировать размер или невозможно использовать наружный блок воздушного охлаждения.
Тепловые насосы, обеспечивающие нагрев или охлаждения теплоносителя.

Ниже мы рассмотрим принципиальную схему и виды подключения оборудования, особенности работы чиллера и прочие моменты, необходимые для правильного выбора холодильного агрегата.

Принцип работы

Теоретической базой, на которой создано и успешно функционирует современное холодильное оборудование – морозильные шкафы, кондиционеры и другие установки, в том числе и чиллеры, является второй принцип термодинамики. Хладагент, находящийся в форме пара в холодильных агрегатах, совершает так называемый обратный цикл Ренкина, что является одной из форм обратного цикла Карно. При этом основной процесс перехода энергии основан не на сжатии или расширении — его обеспечивают фазовые переходы жидкости в пар и обратный процесс конденсации.

В состав промышленного чиллера входит три основных узла. Это компрессор и два теплообменных контура — конденсатор и испаритель. Основной функцией испарителя является отвод тепла от охлаждаемого объёма. Для решения этой задачи через него организован поток воды и хладагента. При этом растет температура холодильного агента, он закипает и забирает тепловую энергию у жидкости. Благодаря этому вода или любой другой носитель тепла теряют температуру, одновременно с повышением и закипанием хладагента.

Далее фреон в газообразной форме поступает в компрессор, где вступает в контакт с обмотками электродвигателя, обеспечивая их охлаждение. На данном этапе горячий газ сжимается и нагревается до температуры в 80-90 ºС, параллельно смешиваясь с маслом от компрессора.

На следующем этапе нагретый газ подаётся в конденсатор, где охлаждается потоком холодного воздуха. Затем фреон теплообменного контура конденсатора поступает в охладитель, где теряет температуру, переходит в жидкое состояние и проходит через фильтр-осушитель, где избавляется от влаги и начинается новый цикл.

В завершающей части цикла хладагент проходит через терморегулировочный вентиль (ТРВ), где его давление снижается. При выходе из ТРВ фреон находится в виде смеси жидкости и пара низкого давления. В этой форме он поступает в испаритель, где завершается цикл и фреон закипает, превращаясь в пар и забирая тепловую энергию у воды. Далее нагретый пар покидает теплообменник и процесс повторяется.

Виды чиллеров

По принципу работы все чиллеры можно разделить на две основных группы: парокомпрессионные и абсорбционные. В свою очередь, по типу компрессора парокомпрессионные установки подразделяются на:

Устройства со спиральным компрессором.
Чиллеры с винтовыми компрессорами.
Поршневые системы.
Роторные установки.

Все они могут иметь конденсатор водяного или воздушного охлаждения. Последние, в свою очередь, подразделяются на выносные, с отдельным расположением наружного блока, и встроенные – моноблоки.

Основным конструктивным отличием чиллера с водяным охлаждением конденсатора от воздушного является используемый тип теплообменника. Для воздушных применяются трубчато-ребристые конструкции, для водяных – пластинчатые, через которые циркулирует вода. Жидкость в систему водяного охлаждения поступает из градирни или сухого охладителя – драйкулера или сухой градирни. Последний вариант наиболее предпочтителен для экономии расхода воды и, соответственно, снижения эксплуатационных затрат. Достоинствами водяного охлаждения являются компактность оборудования и возможность размещения во внутренних помещениях без контакта с наружной средой.

Абсорбционные чиллеры подразделяются:

По количеству контуров – на одно- и двухконтурные.
По принципу нагрева адсорбента: прямой и паровой нагрев.
По используемому адсорбенту – бромид-литиевые и аммиачные.

Схема работы промышленного чиллера

Рассмотрим, из чего состоит чиллер, и опишем схему работы оборудования. В настоящее время широко используется несколько схем:

Прямое охлаждение жидкости. Применяется в том случае, если разница температур хладоносителя и охлаждаемой воды менее или равна 7°С. Теплоноситель напрямую поступает в теплообменный аппарат, где охлаждается благодаря закипанию фреона.
С промежуточным теплоносителем и вторичным теплообменником. Применяется при разнице температур технической и минеральной воды более 7°С, а также для охлаждения продуктов питания. Теплоноситель от потребителя поступает во вторичный теплообменный аппарат, который отдаёт энергию циркулирующему в первом контуре промежуточному рабочему телу. Последний охлаждается фреоном в первичном теплообменнике.
Чиллер с емкостью-накопителем. Используется при необходимости охлаждения нескольких единиц оборудования, подключенных к одному агрегату. При данной схеме обвязки чиллера теплоноситель от потребителя поступает в одну из двух частей емкости, откуда насосом подаётся в теплообменный аппарат. Охлажденная вода подаётся во вторую часть емкости, откуда по мере надобности подаётся потребителю. Таким образом, исключаются частые запуски компрессора.
С промежуточным контуром хладоносителя и открытым вторичным теплообменником. Данная схема широко используется при производстве «ледяной» воды с температурой 0 — +1°С. Кроме того, она применяется и при охлаждении технических жидкостей, отлично подходит для применения в качестве «аккумулятора холода». В этом случае холод сохраняется во льду, который образуется на теплообменном аппарате.

Основные компоненты чиллера

Чтобы понять, для чего нужен и каким образом используется чиллер, необходимо рассмотреть функции и работу каждого из его узлов.

Начнем с компрессора. Он выполняет две основных функции – сжатие и перемещение холодильного агента в системе. На следующем этапе нагретые пары хладагента подаются в конденсатор, где они охлаждаются потоком холодного воздуха и переходят в жидкую фазу. При этом падает давление и температура хладагента. Затем фреон поступает в испаритель. Там он нагревается до температуры кипения и переходит в газообразное состояние. В процессе этого происходит поглощение тепловой энергии из воды или другого хладоносителя, циркулирующего через теплоноситель. Далее пары вновь поступают в компрессор, и начинается новый цикл.

Следующий основной узел – это конденсатор воздушного охлаждения чиллера. Он представляет собой систему, в которой тепловая энергия, поглощённая фреоном, выделяется за пределы здания, в наружную среду. Как правило, в него нагнетается сжатый компрессором фреон, где он охлаждается до температуры конденсации и переходит в жидкое агрегатное состояние. Конденсатор оснащается осевым или центробежным вентилятором для эффективного воздухообмена. Вторым теплообмеником в системе чиллера является испаритель, выполняющий обратную по отношению к фреону функцию. В нём жидкий хладагент поглощает тепло у хладоносителя, закипая и переходя в газообразное состояние.

В работе холодильного агрегата необходимо обеспечить точную регулировку количества поступающего в испаритель хладагента. При этом, объем хладагента должно напрямую зависеть от температуры его паров на выходе из данного теплообменного агрегата. Эту функцию выполняет терморегулирующий вентиль (ТРВ). Благодаря ему в испаритель подаётся ровно столько хладагента, сколько может нагреться до температуры кипения и полностью испариться.

Работу чиллера обеспечивает и целый ряд вспомогательных узлов и систем:

Реле высокого давления. Обеспечивает защиту системы от превышения допустимого давления в контуре фреона.
Манометр высокого давления. Необходим для визуального контроля за показателями давления конденсации фреона.
Фильтр-осушитель. Обеспечивает удаление влаги и загрязнений из проходящего через него потока жидкого хладагента. Если фильтр засорен или поврежден, то эффективность работы системы значительно снижается.
Соленоидный вентиль. Запорная арматура с электрическим управлением. Перекрывает поток фреона при прекращении работы компрессора. Благодаря этому жидкий хладагент не попадает в испаритель, что исключает вероятность гидравлического удара и серьёзного повреждения оборудования. Клапан автоматически открывается при запуске компрессора.
Смотровое стекло. Необходимо для визуального контроля потока хладагента при тестировании работы оборудования. Наличие пузырьков является признаком недостатка фреона.
Индикатор влажности. Датчик, выдающий предупреждение при наличии влаги в контуре хладагента чиллера. В этом случае необходимо проведение технического обслуживания агрегата. Как правило, имеет простую индикацию, где зелёный цвет означает отсутствие влаги, а желтый её наличие.
Регулятор производительности или перепускной клапан горячего газа. Опционально устанавливается в систему чиллера для уравнения производительности компрессора с фактической нагрузкой на испаритель. Расположен в специальной линии между низким и высоким давлением холодильной системы. Его установка позволяет предотвратить частый запуск компрессора путем модуляции его мощности. При открытии горячий газ хладагента поступает из линии нагнетания в жидкостный поток фреона, поступающего в испаритель.
Манометр низкого давления. Необходим для визуального контроля за показателями давления испарения фреона.
Система контроля предельного низкого давления. Обеспечивает защиту системы чиллера от падения давления в контуре фреона и, соответственно, от перемерзания влаги в испарителе.
Насос хладоносителя. Обеспечивает циркуляцию воды в охлаждаемом контуре.
Система ограничения температуры замерзания жидкости в теплообменнике испарителя.
Датчик температуры хладоносителя в контуре охлаждения.
Манометр хладоносителя. Необходим для визуального контроля за показателями давления воды, раствора гликоля или другого хладоносителя, подаваемого для охлаждения оборудования.
Клапан автоматического долива хладоносителя. Обеспечивает автоматическое заполнение емкости с водой или другим хладоносителем при достижении минимума установленного уровня. Вода поступает через соленоидный клапан, который открывается при падении уровня и закрывается при наполнении необходимого объёма.
Поплавковый выключатель для регулировки уровня воды в емкости.
Датчик температуры нагретого хладоносителя, который поступает в чиллер с оборудования.
Реле защиты испарителя от замерзания воды при слишком низком объёме циркулирующей жидкости. Также защищает насос и выдаёт тревожный сигнал при отсутствии потока воды.
Резервуар увеличенного объёма для хранения воды и предотвращения частых запусков компрессора.

Как видите, устройство и принцип работы чиллера вполне понятен и для непрофессионалов в сфере холодильной техники Ниже мы рассмотрим ответы на наиболее часто задаваемые вопросы.

FAQ или часто задаваемые вопросы

Вопрос: Возможно ли с помощью чиллера уменьшить температуру циркулирующей жидкости более, чем на 5°С?

Ответ: Да, возможно. Данный тип холодильного оборудования можно установить в замкнутой системе и поддерживать необходимую температуру воды. При этом разница температур горячей и холодной воды может достигать 30°С. Например, с помощью чиллера можно охладить возврат с температурой 40°С до 10°С и постоянно поддерживать данный режим. Широко применяются чиллеры, охлаждающие воду на проток. Чаще всего это охлаждение минеральной воды, лимонада и других напитков.

Вопрос: Что более выгодно использовать — чиллер или драйкулер?

Ответ: Эффективность работы сухой градирни целиком зависит от условий окружающей среды. И чем выше температура воздуха снаружи, тем выше и температура хладоносителя. Так, при летней жаре 30°С драйкулер охладит воду до 35 – 40°С. Поэтому они используются преимущественно в холодное время года для снижения затрат на электроэнергию. Преимуществом чиллера является стабильная температура охлаждения в любой сезон, независимо от внешних условий. При этом возможно и получение температуры жидкости до -70°С на специальных низкотемпературных чиллерах. В этом случае в качестве хладоносителя используется спирт. Также хотим отметить, что драйкулеры часто используются в системах чиллеров для предварительного охлаждения хладоносителя.

Вопрос: Какой чиллер желательно установить — с водяным или воздушным конденсатором?

Ответ: Всё зависит от условий эксплуатации оборудования и стоящих перед ним задач. Преимуществом чиллера с водяным охлаждением является компактность, что позволяет их размещаться в помещении без наружного блока для выделения тепла. Но для охлаждения необходима холодная вода. Достоинством является и более низкая цена оборудования, но стоит учесть, что возможно понадобится сухая градирня, а также подключение к водопроводу или скважине.

Вопрос: Чем отличаются чиллеры с тепловым насосом и без него?

Ответ: Особенностью чиллера с тепловым насосом является возможность работы на обогрев. С его помощью можно не только охлаждать воду, но и нагревать её для использования в качестве теплоносителя. Однако следует учесть, что при снижении температуры нагрев ухудшается. Наиболее эффективна работа теплового насоса на обогрев при температуре не ниже -5°.

Вопрос: На какое расстояние наружный блок с воздушным конденсатором может быть вынесен от чиллера?

Ответ: При обычных условиях наружный блок может быть вынесен на расстояние до 15 метров о чиллера. Если же установить систему отделения масла, то это расстояние можно увеличить до 50 метров. Но в этом случае необходим правильный подбор диаметра медных трубок между чиллером и наружным блоком.

Вопрос: Какова минимальная температура работы чиллера?

Ответ: В случае монтажа системы зимнего запуска работа оборудования возможна при температуре до -30 — -40°С. А если установить вентиляторы арктического исполнения — то и до -55°С.

Принцип работы и устройство чиллера. Схема работы чиллера

По назначению чиллер — это холодильная машина для охлаждения жидкостей и поддержания заданного температурного режима хладоносителя.

По конструкции чиллер представляет собой парокомпрессионную холодильную установку с несколькими основными видами исполнения. Бывают чиллеры с выносными и встроенными конденсаторами, с боковым или верхним расположением. Два основных вида чиллера: с водяными и воздушными конденсаторами. Также с пластинчатыми теплообменниками, витыми-погружными и кожухотрубными испарителями, с различными типами компрессоров и по разному автоматизированные. В зависимости от конструкции, составляющих частей жидкоохладителя и его назначения, автоматика холодильного контура настраивается таким образом, чтобы работа чиллера отвечала производственным требованиям и была адаптирована для бесперебойного поддержания нужного температурного режима.

Работа чиллера — это работа обыкновенной холодильной установки, только охлаждается не воздух, а жидкость.

Устройство чиллера

Устройство чиллера — холодильный контур, основными частями которого являются:

компрессор
конденсатор,
испаритель,
терморегулирующий вентиль.

Компрессоры бывают нескольких типов:

поршневые
винтовые
спиральные
роторные
центробежные.

В производстве чиллеров наибольшее распространение получили поршневые, винтовые и спиральные. Компрессор сжимает газ и способствует циркуляции хладагента по холодильному контуру, создавая разность давлений и нагнетая всасываемый из испарителя газ в конденсатор, где фреон за счет отвода теплоты снова переходит в жидкое агрегатное состояние. При прохождении фреоном через ТРВ происходит резкое вскипание и получившая парожидкостная смесь при низком давлении поступает в испаритель, — где происходит теплообменный процесс с хладоносителем (вода, растворы гликолей).

Работа чиллера

Парожидкостная смесь подается в испаритель после прохождения ТРВ
Теплообмен фреона и хладоносителя в испарителе
Компрессор всасывает пары хладагента из испарителя
Компрессор служит для сжатия газа и циркуляции фреона по системе за счет создания разности давлений
Компрессор нагнетает сжатый газ в конденсатор
В конденсаторе сжатый газ за счет отъема теплоты переходит в жидкую фазу
Жидкий фреон поступает в ТРВ и весь цикл повторяется

Работа чиллера — это не только работа базовых составляющих холодильного контура.

Вторая неотъемлемая часть любого чиллера — это гидромодуль. Он может быть как встроенным — то есть находиться на одной раме с холодильным контуром, так и располагаться на отдельной раме. В состав гидромодуля, как правило, входят:

насос
аккумуляторный бак
комплект сантехнической и запорной арматуры.

Насос служит для циркуляции хладоносителя через теплообменник и подачу его к потребителю. Без напорного насоса нормальная работа чиллера невозможна, так как испаритель должен быть максимально заполнен хладоносителем для осуществления высокоэффективного теплообмена. Иногда применятся двухнасосные схемы, когда функции циркуляции хладоносителя внутри чиллера и подача уже охлажденной жидкости разделяются. Это необходимо например в тех случаях, когда требуется подавать жидкость на большую высоту, так как при прохождении теплообменника напор снижается, следовательно, чтобы работа чиллера была максимально эффективна, необходимо охлажденный хладоноситель подавать сразу из бака к потребителю без потери давления. Подающий насос подбирается сообразно требованиям подачи:

высота столба (м)
давление (бар)
требуемый расход (м3/час).

Аккумуляторный бак служит для запаса охлажденной жидкости и снижения количества пусков-остановок компрессора, таким образом, работа чиллера происходит в оптимальном режиме. Если аккумуляторный бак слишком мал для мощности водоохладителя, то чиллер, запрограммированный на некоторый дифференциал, будет слишком быстро охлаждать этот объем и останавливаться по установленному градусу, потом под воздействием нагрузки потребителя, снова быстро нагреваться и работа чиллера снова будет возобновляться. Такой режим работы может привести к поломке компрессора чиллера. Аккумуляторный бак способен уменьшить число пусков и остановок до рекомендованного — не более 5-7 раз в час.

Схема чиллера

Современные чиллеры для бесперебойного и точного функционирования снабжаются системами автоматизации. Схемы и комплектующие автоматического управления весьма разнообразны и, как правило, настраиваются с учетом задач и требований каждого конкретного потребителя. Хотя есть некоторые универсальные системы защиты применяемые практически во всех охладителях жидкости, например:

системы контроля давления
реле контроля протока жидкости
система контроля наличия смазывающего масла в картере компрессора
реле, контролирующие перегрев обмоток, электродвигателей и некоторые другие, —

благодаря которым работа чиллера протекает без возникновения критических ситуаций.

Комплекс всех выше перечисленных составляющих и дают на выходе современную автоматизированную водоохлаждающую холодильную установку — чиллер.

При грамотном инженерном расчете, проектировании и качественной сборке, работа чиллера будет долговечна и бесперебойна. В этом с радостью Вам помогут специалисты ЦентрПром-Холод — российского производителя чиллеров. Купить чиллер под Ваши требования под заказ через форму сайта или осуществить подбор чиллера с помощью технического специалиста по телефону — быстро, оптимально, недорого в ЦентрПром-Холод.

Принцип работы чиллера — устройство систем термоконтроля

Устройство и принцип работы чиллера

5 (100%) 2 votes

Чиллером называется специализированное холодильное устройство, которое используется для охлаждения и нагрева жидкого теплоносителя в системах кондиционирования.

Большой мощностный диапазон и различие габаритных размеров позволяют использовать подобное оборудование для помещений различного типа, включая квартиры, частные дома, супермаркеты и офисы. Также, подобное оборудование широко применяется в сфере пищевой промышленности для охлаждения жидкостей, в сфере зимнего спорта для охлаждения катков, в сфере фармакологии для поддержания низкой температуры медицинских препаратов.

Компания «Пневмоавтоматика» специализируется на продажах приборов для автоматизации, а также систем пневмоавтоматики и термоконтроля. Также у нас представлены чиллеры для различных сфер применения по наиболее выгодным рыночным ценам. Специалисты нашей компании оказывают помощь в подборе оборудования.

Тем не менее, для правильного выбора чиллера необходимо самому иметь минимальное представление о принципе работы и устройстве данного механизма.

Принцип работы современного чиллера

В состав классического чиллера входят компрессор, конденсатор и испаритель. Испаритель предназначен для отведения тепла от объекта, который охлаждается. Для этого по испарителю циркулирует вода и различные хладагенты. При закипании хладагент забирает энергию у воды, а сам, в свою очередь, нагревается и превращается в газ. На следующем этапе хладагент транспортируется к компрессору, где оказывает воздействие на обмотку электродвигателя и охлаждает его. Возле электродвигателя пар сжимается при температуре 80-90 градусов и смешивается с маслом из компрессора.

Разогретый фреон подается в конденсаторную установку, где происходит его охлаждение при воздействии воздушного потока. Следующий этап считается завершающем этапом цикла, на нем хладагент направляется в пароохладитель, что способствует снижению его температуры, переходу фреона в жидкое состояние и его подаче в осушительный фильтр.

На следующем этапе фреон попадает в терморасширительный вентиль, где понижается его давление. На выходе из расширителя хладагент в газообразном состоянии в сочетании с водой поступает в испаритель, где снова закипает. Водяной пар с высокой температурой покидает испаритель – этот момент считается началом нового цикла.

Устройство классического чиллера

Любой адсорбционный чиллер состоит из множества компонентов, каждый из которых отвечает за определенный процесс.

Устройство чиллера имеет такую структуру:

Компрессорная установка, которая отвечает за сжатие и перемещение паров хладагента;
Конденсатор, который играет роль теплообменника и способствует выводу тепла в окружающую среду;
Реле давления, которое защищает хладагентный контур от избытка давления;
Манометр – служит для визуального отображения давления;
Ресивер – необходим для хранения фреона в системе;
Осушительный фильтр, что используется для удаления грязи и влаги;
Клапан – предназначен для управления потоками хладагента;
Смотровой экран, что служит для наблюдения за потоками хладагента;
Вентиль терморегуляции — нормирует поступление вещества в испаритель, зависимо от текущих условий работы;
Перепускной клапан, что занимается модуляцией мощности компрессора;
Насос охладительных жидкостей, который способствует циркуляции воды по контуру охлаждения;
Температурный датчик, что необходим для контроля температуры в контуре охлаждения;
Хладагентный манометр – необходим для визуальной индикации давления в теплоносителе;
Система автоматического долива, что необходима для долива воды при достижении минимального предела воды в системе;
Второй датчик температуры – предназначен для контроля температуры воды, что возвращается после отработанного цикла;
Проточное реле, что служит для защиты испарителя от замерзания, насоса от холостого хода и сигнализирует о недостаточном уровне воды в системе.
Резервуар для жидкостей.

Если у вас есть вопросы по выбору чиллера, вы можете задать их нашим специалистам по телефону, указанному на сайте.

Выбрать модели чиллеров вы можете в каталоге на нашем сайте.

Полное руководство по чиллерным системам. Все, что Вам нужно знать.

Что такое чиллерные системы?

В коммерческих зданиях используются системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для осушения и охлаждения здания. Современные коммерческие здания нуждаются в эффективных системах и компонентах HVAC в рамках более широких инициатив, направленных на повышение эффективности и устойчивости зданий. Жители здания также возлагают большие надежды на то, что система HVAC будет работать, как задумано.. . для создания комфортной внутренней среды независимо от внешних по отношению к зданию условий.

Чиллеры стали важным компонентом систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для самых разных коммерческих объектов, включая отели, рестораны, больницы, спортивные арены, промышленные и производственные предприятия и т. Д. В отрасли давно признано, что холодильные системы представляют собой крупнейшего потребителя электроэнергии в мире. большинство объектов. Они могут легко потреблять более 50% от общего потребления электроэнергии в сезонные периоды.По данным Министерства энергетики США (DOE), чиллеры могут вместе использовать примерно 20% всей электроэнергии, вырабатываемой в Северной Америке. Более того, по оценкам Министерства энергетики, чиллеры могут расходовать до 30% дополнительной энергии из-за различной неэффективности эксплуатации. Эта признанная неэффективность обходится компаниям и строительным предприятиям в миллиарды долларов ежегодно.

Как правило, чиллер способствует передаче тепла от внутренней среды к внешней.Это устройство теплопередачи зависит от физического состояния хладагента, циркулирующего в системе охлаждения. Безусловно, чиллеры могут функционировать как сердце любой центральной системы HVAC.

Как работает чиллер?

Чиллер работает по принципу сжатия или поглощения пара. Чиллеры обеспечивают непрерывный поток охлаждающей жидкости к холодной стороне системы технологической воды при желаемой температуре около 50 ° F (10 ° C). Затем хладагент прокачивается через технологический процесс, отводя тепло из одной зоны объекта (например,g., машины, технологическое оборудование и т. д.), когда он течет обратно в обратную сторону системы технологической воды.

В чиллере используется механическая система охлаждения с компрессией пара, которая подключается к системе технологической воды через устройство, называемое испарителем. Хладагент циркулирует через испаритель, компрессор, конденсатор и расширительное устройство чиллера. Термодинамический процесс происходит в каждом из вышеперечисленных компонентов чиллера. Испаритель работает как теплообменник, так что тепло, захваченное потоком технологического хладагента, передается хладагенту.По мере передачи тепла хладагент испаряется, превращаясь из жидкости с низким давлением в пар, в то время как температура технологического хладагента снижается.

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 его температура оставалась достаточно высокой, чтобы выделять тепло, 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).

Типы чиллеров:

Как описано, две разные охлаждающие среды (воздух или вода) могут способствовать передаче скрытой теплоты, отдаваемой при переходе хладагента из пара в жидкость. Таким образом, чиллеры могут использовать два разных типа конденсаторов: с воздушным и водяным охлаждением.

Конденсаторы с воздушным охлаждением напоминают «радиаторы», охлаждающие автомобильные двигатели. Они используют моторизованный вентилятор, чтобы нагнетать воздух через решетку линий хладагента. Конденсаторам с воздушным охлаждением для эффективной работы требуется температура окружающей среды 95 ° F (35 ° C) или ниже, если они специально не предназначены для высоких условий окружающей среды.
Конденсаторы с водяным охлаждением выполняют те же функции, что и конденсаторы с воздушным охлаждением, но требуют двух этапов для завершения теплопередачи. Сначала тепло переходит от пара хладагента в воду конденсатора.Затем теплая вода из конденсатора перекачивается в градирню, где технологическое тепло в конечном итоге отводится в атмосферу.

Чиллеры с водяным охлаждением:

Чиллеры с водяным охлаждением имеют конденсатор с водяным охлаждением, соединенный с градирней. Они обычно используются для средних и крупных установок с достаточным водоснабжением. Чиллеры с водяным охлаждением могут обеспечивать более стабильную 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 емкостью 20 тонн до моделей на несколько тысяч тонн, которые охлаждают крупнейшие в мире объекты, такие как аэропорты, торговые центры и другие объекты.

В типичном чиллере с водяным охлаждением используется рециркулирующая вода из конденсатора из градирни для конденсации хладагента. Чиллер с водяным охлаждением содержит хладагент, зависящий от температуры воды на входе в конденсатор (и расхода), который зависит от температуры окружающей среды по влажному термометру.Поскольку температура по влажному термометру всегда ниже, чем по сухому термометру, температура (и давление) конденсации хладагента в чиллере с водяным охлаждением часто может работать значительно ниже, чем в чиллере с воздушным охлаждением. Таким образом чиллеры с водяным охлаждением могут работать более эффективно.

Чиллеры с водяным охлаждением обычно располагаются внутри помещений в защищенной от атмосферных воздействий среде. Следовательно, чиллер с водяным охлаждением может обеспечить более длительный срок службы. Чиллеры с водяным охлаждением обычно представляют собой единственный вариант для более крупных установок.Дополнительная система градирни потребует дополнительных затрат на установку и обслуживание по сравнению с чиллерами с воздушным охлаждением.

Чиллеры с воздушным охлаждением:

В чиллерах с воздушным охлаждением используется конденсатор, охлаждаемый окружающим воздухом. Таким образом, чиллеры с воздушным охлаждением могут найти обычное применение в небольших или средних установках, где может существовать ограниченное пространство. Чиллер с воздушным охлаждением может быть наиболее практичным выбором в сценариях, когда вода представляет собой ограниченный ресурс.

Типичный чиллер с воздушным охлаждением может быть оснащен пропеллерными вентиляторами или механическими холодильными циклами, чтобы втягивать окружающий воздух через ребристый змеевик для конденсации хладагента. Конденсация паров хладагента в конденсаторе с воздушным охлаждением обеспечивает передачу тепла в атмосферу.

Чиллеры с воздушным охлаждением предлагают значительное преимущество в виде более низких затрат на установку. Более простое обслуживание также достигается за счет их относительной простоты по сравнению с чиллерами с водяным охлаждением. Чиллеры с воздушным охлаждением будут занимать меньше места, но в основном будут располагаться вне помещения.Таким образом, у наружных элементов сократится срок их службы.

Комплексный характер чиллеров с воздушным охлаждением снижает затраты на техническое обслуживание. Их относительная простота в сочетании с малым занимаемым пространством дает большие преимущества во многих типах установок.

Действия по повышению эффективности чиллерных систем:

Расходы на чиллер составляют значительную часть счетов за коммунальные услуги в вашем здании. Какие меры следует предпринять, чтобы добиться экономии энергии за счет максимальной эффективности чиллерной системы? Давайте рассмотрим некоторые возможности.

Текущее обслуживание

Чиллерные системы будут работать более эффективно благодаря надлежащему текущему обслуживанию. Большинство организаций осознают эту ценность и предприняли шаги в рамках своей повседневной практики управления объектами. Некоторые общие передовые практики для систем чиллера включают:

Осмотрите и очистите змеевики конденсатора. Теплопередача оказывает большое влияние на чиллерные системы и остается основой для обеспечения эффективной работы чиллера. При плановом техническом обслуживании следует проверять змеевики конденсатора на предмет засорения и свободного прохода воздуха.
Поддерживайте заправку хладагента. Коэффициент охлаждения чиллера зависит от надлежащего уровня хладагента в системе. Поддержание надлежащей заправки хладагента может значительно повлиять на энергоэффективность за счет снижения затрат на охлаждение почти на 5-10%.
Поддержание воды в конденсаторе: водяные контуры конденсатора, используемые с градирнями, должны поддерживать надлежащий расход воды в соответствии с проектом. Любой мусор, такой как песок, эрозионные твердые частицы и загрязняющие материалы, может повлиять на водяной контур конденсатора. Загрязнение или накипь могут препятствовать потоку воды и сильно влиять на эффективность работы чиллера.

Профилактическое обслуживание

Искусственный интеллект (ИИ) продолжает развиваться в повседневных практических приложениях. Такое оборудование, как чиллерные системы, выиграет от использования алгоритмов искусственного интеллекта, которые могут обнаруживать потенциальные сбои до их возникновения. Прогнозирующее техническое обслуживание использует сбор и анализ рабочих данных системы чиллера, чтобы определить, когда следует предпринять действия по техническому обслуживанию до катастрофического отказа. Поскольку чиллеры представляют собой сердце большинства современных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, предотвращение катастрофических отказов, приводящих к значительным «простоям», позволит сэкономить на расходах на аварийный ремонт, а также на репутации. Критическая роль, которую играет система чиллера, требует повышенного внимания. Большие данные и искусственный интеллект минимизируют время простоя и повышают производительность.

Интернет вещей (IoT) предоставляет инструмент сбора данных, который позволяет использовать приложения AI, такие как профилактическое обслуживание. Фактически, будущее HVAC — это AI и IoT. Интернет вещей позволяет собирать данные с чиллера в реальном времени, чтобы обеспечить непрерывный анализ его работы. Детализированные данные IoT, полученные от чиллера, выходят далеко за рамки данных, полученных при визуальном осмотре.Интернет вещей позволяет инженерам-строителям видеть в режиме реального времени критически важные объекты HVAC, тем самым обеспечивая информированный мониторинг фактических условий эксплуатации.

Оптимизация

Чиллеры работают как часть сложной системы HVAC. Чиллеры с водяным охлаждением имеют большую сложность из-за подключения к системе градирни. Таким образом, оценка общей производительности холодильной установки будет включать анализ общего энергопотребления компрессора, насосов, вентиляторов градирни и т. Д.для оценки комплексных показателей эффективности, таких как кВт / тонна.

Оптимизация всей холодильной установки должна выполняться комплексно. Различные регулировки, направленные на оптимальные уставки охлажденной воды, последовательность работы чиллера и балансировку нагрузки, управление пиковым потреблением, управление водой градирни и т. Д., Могут выполняться только с рабочими данными. Интернет вещей может предоставить инструменты для такой оптимизации, обеспечивая в режиме реального времени мониторинг энергопотребления каждой части холодильной установки, температуры подачи / возврата из холодильной машины и градирни, расхода воды из водяного контура конденсатора и т. Д.Интернет вещей нашел практическое применение в HVAC, чтобы облегчить настоящую оптимизацию.

Заключение: Эффективность работы чиллера

существенно повлияет на эксплуатационные расходы вашего здания. Текущее плановое обслуживание представляет собой минимум с точки зрения управления объектом. Для профилактического обслуживания и оптимизации холодильной системы требуются оперативные данные в реальном времени. Интернет вещей открыл дверь к новым формам повышения эффективности чиллера.

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в ноябре 2017 года и был полностью переработан и обновлен для обеспечения точности и полноты.

Как работает чиллер? — Что такое чиллер и как выбрать лучший

Что такое Чиллер ?

Промышленные охладители воды используются во множестве приложений, где охлажденная вода или жидкость циркулируют через технологическое оборудование. Обычно используемые для охлаждения продуктов и оборудования, водоохладители используются во множестве различных приложений, включая литье под давлением, инструмент и высечку, продукты питания и напитки, химикаты, лазеры, станки, полупроводники и многое другое.

Функция промышленного чиллера заключается в перемещении тепла из одного места (обычно технологического оборудования или продукта) в другое место (обычно воздух за пределами производственного помещения). Для передачи тепла к охладителю и от него очень часто используется вода или водно-гликолевый раствор, что может потребовать, чтобы технологический охладитель имел резервуар и насосную систему. Независимо от отрасли и процесса, обеспечение достаточного охлаждения имеет решающее значение для производительности и экономии средств.

Зачем использовать Чиллер ?

Ни один промышленный процесс, машина или двигатель не являются эффективными на 100%, при этом наиболее частым побочным продуктом такой неэффективности является тепло. Если это тепло не удаляется, оно со временем будет накапливаться, что приведет к сокращению времени производства, остановкам оборудования и даже преждевременному выходу оборудования из строя. Чтобы избежать этих проблем, необходимо включить охлаждение в конструкцию промышленных технологических систем.

Использование чиллера для охлаждения дает множество преимуществ. Чиллер обеспечивает постоянную температуру и давление в вашем производственном процессе.Исключение переменных температуры и давления упрощает разработку и оптимизацию процесса, обеспечивая высочайшее качество продукта. Вместо расточительной системы с одним проходом холодильная машина рециркулирует охлаждающую воду. Рециркуляция сводит к минимуму расходы на потребление воды, что может быть дорогостоящим и экологически вредным.

Как работает Чиллер Работа?

В большинстве случаев технологического охлаждения насосная система обеспечивает циркуляцию холодной воды или водно-гликолевого раствора от охладителя к процессу.Эта холодная жидкость удаляет тепло из процесса, а теплая жидкость возвращается в чиллер. Технологическая вода — это средство передачи тепла от технологического процесса к чиллеру.

Промышленные чиллеры содержат химическое соединение, называемое хладагентом. Существует множество типов хладагента и применений в зависимости от требуемых температур, но все они работают по основному принципу сжатия и фазового перехода хладагента из жидкости в газ и обратно в жидкость. Этот процесс нагрева и охлаждения хладагента и превращения его из газа в жидкость и обратно — это цикл охлаждения.

Холодильный цикл начинается со смеси жидкости и газа низкого давления, поступающей в испаритель. В испарителе тепло технологической воды или водно-гликолевого раствора приводит к кипению хладагента, в результате чего он превращается из жидкости низкого давления в газ низкого давления. Газ низкого давления поступает в компрессор, где сжимается до газа высокого давления. Газ под высоким давлением поступает в конденсатор, где окружающий воздух или вода конденсатора отводят тепло, чтобы охладить его до жидкости под высоким давлением. Жидкость под высоким давлением поступает к расширительному клапану, который контролирует количество жидкого хладагента, поступающего в испаритель, тем самым снова запускает цикл охлаждения.

В чиллерах используются два типа конденсаторов; с воздушным и водяным охлаждением. Конденсатор с воздушным охлаждением использует окружающий воздух для охлаждения и конденсации горячего газообразного хладагента обратно в жидкость. Он может быть расположен внутри чиллера или удаленно снаружи, но в конечном итоге он отводит тепло от чиллера в воздух. В конденсаторе с водяным охлаждением вода из градирни охлаждает и конденсирует хладагент.

Что Чиллер Лучше всего подходит для вашего процесса?

Чиллер Системы различаются по размеру и конструкции и доступны в виде небольших, локализованных или переносных чиллеров для небольших приложений или крупных центральных чиллеров, предназначенных для охлаждения целых процессов.

Если вас интересуют более подробные сведения о лучшем охлаждающем решении для вашей области применения, обратитесь к специалисту Thermal Care.

Теплообменник

или чиллер — что больше подходит для ваших нужд?

Для достижения оптимальной температуры процесса или окружающей среды в коммерческих и промышленных условиях можно использовать различное охлаждающее оборудование. Популярными и легкодоступными вариантами являются системы охлаждения чиллеров (чиллеры с воздушным охлаждением или чиллеры с водяным охлаждением) и теплообменники.

Хотя большинство систем регулирования тепла работают с использованием комбинации чиллера и теплообменника, эти охлаждающие устройства иногда существуют как автономные установки. Эта статья объяснит различия между теплообменником и системой охлаждения чиллера, подчеркнув плюсы и минусы каждого типа устройства.

Теплообменник и чиллер

Основное отличие теплообменника от чиллера заключается в конструкции. В то время как системы чиллера имеют холодильные агрегаты, которые охлаждают циркулирующую охлаждающую жидкость, в теплообменнике отсутствует холодильный агрегат, и регулирование температуры достигается за счет прямой теплопередачи жидкости.

Чиллер

Широкий спектр чиллеров был разработан для использования в различных промышленных процессах, включая отделку металлов, пластмассу и химическую обработку, производство напитков, фармацевтических препаратов и медицинских диагностических систем. В настоящее время доступны различные версии систем вода / воздух, включая модели чиллеров с открытым и закрытым контуром.

Что такое чиллер?

Чиллер — это устройство, которое отводит тепло от заданного процесса, пропуская через него охлажденную воду.Охлажденная вода, используемая в чиллере, генерируется либо путем использования цикла абсорбции и охлаждения, либо путем сжатия жидкости из ее испаренной формы.

Как работает чиллер?

Понимание того, как работает чиллер, зависит от его основной системы охлаждения.

Компрессия пара
Поглощение тепла

Установка для парокомпрессионного охладителя обычно состоит из компрессорной установки, которая создает охлаждающий эффект путем преобразования нагретого парообразного хладагента в его охлаждаемую жидкую форму.В парокомпрессионных системах обычно устанавливаются конденсаторы с воздушным, водяным или испарительным охлаждением.

Абсорбционные чиллеры используют более дешевые низкоэнергетические охлаждающие устройства, которые направляют хладагент через процесс нагрева в однофазном цикле охлаждения. Эти устройства в основном состоят из хладагентов на водной основе, использующих бромид лития в качестве абсорбента.

Теплообменник

В настоящее время доступен широкий спектр теплообменников для использования в различных процессах охлаждения.Ниже приведены важные ключевые моменты, которые следует учитывать при работе и применении этих систем теплообмена.

Что такое теплообменник?

В охлаждающей системе с теплообменником используется устройство, передающее тепло через различные жидкости. В чиллерах с теплообменником могут использоваться хладагенты, состоящие из воздуха или смеси жидкостей, для отвода тепла, выделяемого в процессе нагрева.

Конденсаторы и теплообменники: одно и то же?

Конденсатор можно рассматривать как разновидность теплообменника, поскольку он аналогичен по функциям теплообменнику чиллера.В то время как теплообменник может регулировать температуру процесса независимо, конденсатор является компонентом системы чиллера (с водяным или воздушным охлаждением), который отводит тепло, генерируемое промышленным или коммерческим процессом.

Теплообменники — Принципы работы

Теплообменники работают за счет передачи тепла от одной текучей среды (промышленный процесс) к другой среде. Этот охлаждающий эффект достигается за счет того, что обе жидкости находятся в непосредственной близости, что обеспечивает теплопроводную тепловую активность (тепло поглощается от нагретой жидкости более холодной средой).Обе жидкости отделены друг от друга твердым барьером, предотвращающим смешивание.

По направлению потока взаимодействующих жидкостей теплообменники можно разделить на три группы:

В теплообменниках с параллельным потоком охлаждающая жидкость течет в том же направлении, что и нагретый процесс.
Конструкция противоточного теплообменника чиллера позволяет охлаждающей жидкости и технологическим жидкостям входить с противоположных концов устройства. Это наиболее эффективная конструкция теплообменника, поскольку он отводит наибольшее количество тепла от технологической среды к хладагенту на единицу массы.
В теплообменниках с перекрестным потоком охлаждающая и технологическая жидкости перемещаются в направлениях, перпендикулярных друг другу.

Для оптимального охлаждения эти устройства предназначены для максимального увеличения поверхности контакта между нагретыми технологическими жидкостями и хладагентом при ограничении свободного потока в теплообменнике.

Доступны различные теплообменники для использования в различных промышленных системах охлаждения. Наиболее часто используемые типы перечислены ниже:

Кожухотрубные теплообменные аппараты
Пластинчатые теплообменники (пластинчатые теплообменники с охлажденной водой)
Кожухо-пластинчатые теплообменники
Адиабатические колесные теплообменники
Пластинчато-ребристые теплообменники

Где используются теплообменники?

Теплообменники в настоящее время используются в нескольких коммерческих и промышленных предприятиях. Ниже приведены несколько примеров:

Кондиционер для зданий / транспортных средств
Станции очистки сточных вод
Пивоварни и винодельни
Нефтехимические производственные процессы
Производство атомной энергии

Контактная холодная дробь для вашего чиллера

Более тридцати лет компания Cold Shot Chillers является одним из производителей высококачественных промышленных охладителей в отрасли. Благодаря нашему ориентированному на клиента подходу к бизнесу, мы по-прежнему стремимся предоставить вам варианты охлаждения, наилучшим образом соответствующие вашим уникальным требованиям к охлаждению в промышленных процессах.

Свяжитесь с нашей командой онлайн сегодня , чтобы узнать расценки или узнать больше о том, как мы можем помочь со всеми вашими потребностями в технологическом охлаждении.

Что такое чиллер? Как это работает？

Промышленные чиллеры используют принципы домашней системы кондиционирования воздуха и выводят ее на новый уровень. Эти охладители не просто создают охлажденную жидкость. Они также могут охлаждать воздух или хладагент. В то время как некоторые промышленные чиллеры используются для кондиционирования воздуха, другие имеют более специфическое применение в зависимости от компаний, которые их используют.

Что такое чиллер?

Чиллер — это машина, которая отводит тепло от жидкости с помощью парокомпрессионного или абсорбционного цикла охлаждения. Затем эта жидкость может циркулировать через теплообменник для охлаждения оборудования или другой технологический поток (например, воздух или техническую воду). Как необходимый побочный продукт, охлаждение создает отходящее тепло, которое необходимо отводить в окружающую среду или, для большей эффективности, использовать для обогрева. Охлажденная вода используется для охлаждения и осушения воздуха в средних и крупных коммерческих, промышленных и институциональных помещениях.Водяные чиллеры могут иметь водяное, воздушное или испарительное охлаждение. Системы с водяным охлаждением могут обеспечить преимущества в эффективности и воздействии на окружающую среду по сравнению с системами с воздушным охлаждением. Промышленные охладители воды используются во множестве приложений. Поставщики решений для очистки воздуха в промышленном и коммерческом секторах включают продажу промышленных охладителей воды с компрессорами, удаляющими нечистый и нежелательный конденсат из системы сжатого воздуха. Промышленные охладители воды — идеальное решение для жарких, влажных и пыльных сред.Установлены промышленные охладители воды для максимального контроля над поставкой охлажденной воды. В них сочетаются передовые конструктивные особенности, включая энергосберегающие спиральные компрессоры и сложные микропроцессоры. Повышается производительность, а ваши промышленные приложения оптимизируются, что сокращает расходы.

Как работает чиллер?

В большинстве случаев технологического охлаждения насосная система обеспечивает циркуляцию холодной воды или водно-гликолевого раствора от охладителя к процессу. Эта холодная жидкость удаляет тепло из процесса, а теплая жидкость возвращается в чиллер. Технологическая вода — это средство передачи тепла от технологического процесса к чиллеру.

Применение промышленного чиллера

Области применения промышленных чиллеров очень разнообразны.Фармацевтика, производство продуктов питания, нефтехимия, производство пластмасс, металлических покрытий и сельское хозяйство — вот некоторые из отраслей, которые выигрывают от промышленных охладителей для многих производственных процессов. Они могут нанять их за:

Охлаждение зоны покрытия: Производственное оборудование выделяет много тепла. Такая жаркая среда может быть опасной для сотрудников. Охлаждающий блок закрытого типа может охлаждать воздух на заводе, делая его более безопасным и комфортным для рабочих.Эти системы воздушного охлаждения также используются для охлаждения офисов и других рабочих помещений в теплую погоду. Единицы арендного пакета могут охлаждать временные зоны без затрат или усилий на покупку и установку полноразмерной системы HVAC.
Технологическое охлаждение: В промышленных процессах выделяется тепло за счет трения, оборудования или горения. Чтобы увеличить срок службы оборудования и обеспечить бесперебойную работу технологического процесса, вам понадобится технологический чиллер. В отличие от стандартных систем HVAC, которые есть у вас дома или в офисе, технологические чиллеры охлаждают жидкость, циркулирующую в охлаждаемой зоне, поддерживая заданную температуру. Эта жидкость может быть водой, пропиленом или этиленгликолем или даже чем-то вроде метанола или этанола. Поскольку процессы столь же разнообразны, как нефтехимическое производство и производство пластмасс, технологические охладители имеют множество различных форм. Охлажденная жидкость циркулирует в оборудовании для поддержания безопасной рабочей температуры или охлаждения до более низкой температуры для процесса.
Пластмасса Производство: Пластмасса очень чувствительна к температуре. Если он станет слишком горячим, пластик может расплавиться. В процессе производства пластмассы необходимо охладить в формах до соответствующей температуры.Для охлаждения форм требуется надежный чиллер. Для экструдированного пластика формованный пластик нуждается в охлаждающей ванне для охлаждения. Охлаждение обеспечивает охлаждение этой ванны. Для производства экструзионных пластиков идеальная установка включает второй теплообменник для отделения воды, используемой для охлаждения оборудования, от воды, используемой для экструзии. Разделение этих вод предотвращает загрязнение пластиками воды для экструзии.
Металлическое покрытие и анодирование: Металлическое покрытие может быть нанесено гальваническим или химическим способом.Оба метода требуют высоких температур. Анодирование — это аналогичный процесс для уменьшения коррозии не железных поверхностей. Он также использует высокие температуры для электрического сцепления отделки с металлом. Поскольку как анодирование, так и металлическое покрытие требуют температуры в пределах сотен градусов, компаниям, специализирующимся на этих процессах, нужен сверхмощный охладитель для отвода тепла, выделяемого из раствора. Некоторые магазины решают проблему отвода тепла, отправляя гальваническую или анодирующую жидкость в теплообменник, в то время как другие используют змеевики, содержащие гликоль или воду, для охлаждения жидкости в резервуаре.
Пищевая промышленность: Пищевая промышленность — первое, о чем думают многие люди, когда перечисляют области применения промышленных охладителей. Хотя большинство людей думают о холодильниках, промышленные охладители также являются неотъемлемой частью этой отрасли. Охладители гликоля пропускают охлажденный пропиленгликоль через охлаждающие змеевики для охлаждения единиц хранения продуктов питания или напитков. Например, пивоварни и винодельни часто используют гликолевые охладители для поддержания идеальной температуры своих продуктов.Не только в производстве напитков используются чиллеры. Производители продуктов питания используют технологические охладители для охлаждения тестомесильных машин или производителей мороженого.

Преимущества и недостатки чиллеров с водяным охлаждением

Преимущества

Увеличенный срок службы

Чиллеры с водяным охлаждением обычно не нуждаются в замене так часто, как чиллеры с воздушным охлаждением. Они не подвергаются воздействию внешних факторов, таких как дождь, снег, лед и жара, что делает их менее уязвимыми.

Тихая работа

В то время как чиллеры с воздушным охлаждением имеют воздуховоды и вентиляционные отверстия, создающие шум, чиллеры с водяным охлаждением работают тихо. Поток воды через систему не приводит к тому шумному расширению и сжатию, которое слышно в чиллерах с воздушным охлаждением. Тихая работа особенно важна в таких помещениях, как больницы и школы, где шум может причинять неудобства людям.

Энергоэффективность

Коэффициент пленки в чиллерах с водяным охлаждением в 10–100 раз лучше, чем в чиллерах с воздушным охлаждением.Это означает, что чиллеры с водяным охлаждением передают тепло более эффективно. Результатом для предприятий является экономия затрат на электроэнергию.

Открытое пространство не требуется

Чиллеры с воздушным охлаждением должны находиться на открытом воздухе на открытом воздухе с большим количеством свежего воздуха для работы. Чиллеры с водяным охлаждением остаются внутри зданий, что делает их идеальным выбором для компаний, у которых недостаточно свободного пространства.

Безопасность

Чиллеры с водяным охлаждением используют воду в качестве хладагента вместо токсичных химикатов. Это делает их более безопасными для людей, которые с ними контактируют.

Недостатки

Более высокая стоимость

Чиллеры с воздушным охлаждением дешевле чиллеров с водяным охлаждением, потому что для них не требуются такие детали, как градирни и водяные насосы конденсатора. Однако многие компании считают, что более длительный срок службы и экономия на энергозатратах делают чиллеры с водяным охлаждением достойными первоначальных крупных вложений.

Дополнительное обслуживание

Поскольку чиллеры с водяным охлаждением состоят из большего количества деталей, они требуют большего обслуживания.Компании должны быть готовы оплачивать периодические проверки, очистку воды для удаления примесей и регулярную очистку оборудования чиллера. Более тщательное техническое обслуживание также означает увеличение времени простоя чиллера. Чем больше деталей в машине, тем больше вещей, которые могут выйти из строя, означает, что чиллеры с водяным охлаждением с большей вероятностью потребуют ремонта, чем чиллеры с воздушным охлаждением.

Сложная установка

Дополнительные детали в чиллерах с водяным охлаждением также делают установку более сложной.Это может означать более высокие трудозатраты на установку чиллеров с водяным охлаждением по сравнению с чиллерами с воздушным охлаждением.

Требуется механическое отделение

Компании должны иметь механическое помещение для установки чиллера с водяным охлаждением. Это необходимо для обеспечения правильной работы чиллера с градирней и дополнительными компонентами.

Не идеален для засухи

Поскольку в них используется большое количество воды, чиллеры с водяным охлаждением не подходят для регионов с нехваткой воды.Компании, которые платят за воду, могут ожидать, что эти счета вырастут из-за использования чиллера с водяным охлаждением. В некоторых засушливых районах также есть ограничения на использование чиллеров с водяным охлаждением.

Менее эффективен по влажности

Хотя чиллеры с водяным охлаждением в целом более эффективны, чем чиллеры с воздушным охлаждением, они будут работать менее эффективно во влажной среде. Это связано с тем, что влажность повышает температуру по смоченному термометру, который показывает, насколько эффективно вода поглощает тепло.Чиллеры с водяным охлаждением во влажной среде также могут вызывать ощущение холода и липкости у жителей здания.

Как работают промышленные охладители

Например, нефтехимической компании может потребоваться промышленная система охлаждения для защиты оборудования от перегрева, или производителю пищевых продуктов может потребоваться охладитель для хранения и производства пищевых продуктов. Чтобы найти подходящий чиллер для ваших нужд, вы должны знать типы имеющихся промышленных чиллеров и их области применения:

Что такое промышленный чиллер?
Как работает промышленный чиллер?
Какое применение имеет промышленный чиллер?

Определение промышленного чиллера

Для охлаждения оборудования или людей в больших масштабах требуются мощные промышленные чиллеры, которые могут использоваться в различных областях. Чиллеры имеют множество применений, таких как производство продуктов питания и производство пластмасс. Общим для всех является использование устройства для охлаждения воды или воздуха для охлаждения оборудования или окружающей среды.

Промышленные чиллеры

Области применения промышленных чиллеров очень разнообразны. Фармацевтика, производство продуктов питания, нефтехимия, производство пластмасс, металлических покрытий и сельское хозяйство — вот некоторые из отраслей, которые выигрывают от промышленных охладителей для многих производственных процессов.Они могут нанять их за:

Охлаждение зоны покрытия: Производственное оборудование выделяет много тепла. Такая жаркая среда может быть опасной для сотрудников. Охлаждающий блок закрытого типа может охлаждать воздух на заводе, делая его более безопасным и комфортным для рабочих. Эти системы воздушного охлаждения также используются для охлаждения офисов и других рабочих помещений в теплую погоду. Единицы арендного пакета могут охлаждать временные зоны без затрат или усилий на покупку и установку полноразмерной системы HVAC.
Технологическое охлаждение: В промышленных процессах выделяется тепло за счет трения, оборудования или горения. Чтобы увеличить срок службы оборудования и обеспечить бесперебойную работу технологического процесса, вам понадобится технологический чиллер. В отличие от стандартных систем HVAC, которые есть у вас дома или в офисе, технологические чиллеры охлаждают жидкость, циркулирующую в охлаждаемой зоне, поддерживая заданную температуру. Эта жидкость может быть водой, пропиленом или этиленгликолем или даже чем-то вроде метанола или этанола. Поскольку процессы столь же разнообразны, как нефтехимическое производство и производство пластмасс, технологические охладители имеют множество различных форм.Охлажденная жидкость циркулирует в оборудовании для поддержания безопасной рабочей температуры или охлаждения до более низкой температуры для процесса.
Пластмасса Производство: Пластмасса очень чувствительна к температуре. Если он станет слишком горячим, пластик может расплавиться. В процессе производства пластмассы необходимо охладить в формах до соответствующей температуры. Для охлаждения форм требуется надежный чиллер. Для экструдированного пластика формованный пластик нуждается в охлаждающей ванне для охлаждения. Охлаждение обеспечивает охлаждение этой ванны.Для производства экструзионных пластиков идеальная установка включает второй теплообменник для отделения воды, используемой для охлаждения оборудования, от воды, используемой для экструзии. Разделение этих вод предотвращает загрязнение пластиками воды для экструзии.
Металлическое покрытие и анодирование: Металлическое покрытие может быть нанесено гальваническим или химическим способом. Оба метода требуют высоких температур. Анодирование — это аналогичный процесс для уменьшения коррозии не железных поверхностей. Он также использует высокие температуры для электрического сцепления отделки с металлом. Поскольку как анодирование, так и металлическое покрытие требуют температуры в пределах сотен градусов, компаниям, специализирующимся на этих процессах, нужен сверхмощный охладитель для отвода тепла, выделяемого из раствора. Некоторые магазины решают проблему отвода тепла, отправляя гальваническую или анодирующую жидкость в теплообменник, в то время как другие используют змеевики, содержащие гликоль или воду, для охлаждения жидкости в резервуаре.
Пищевая промышленность: Пищевая промышленность — первое, о чем думают многие люди, когда перечисляют области применения промышленных охладителей.Хотя большинство людей думает о холодильниках, промышленные охладители также являются неотъемлемой частью этой отрасли. Охладители гликоля пропускают охлажденный пропиленгликоль через охлаждающие змеевики для охлаждения единиц хранения продуктов питания или напитков. Например, пивоварни и винодельни часто используют гликолевые охладители для поддержания идеальной температуры своих продуктов. Не только в производстве напитков используются чиллеры. Производители пищевых продуктов используют технологические охладители для охлаждения тестомесильных машин или производителей мороженого.

Типы промышленных чиллеров

Типы чиллеров, используемых в таких отраслях, как нефтехимическая и пищевая промышленность, включают воздушное и водяное охлаждение.Эти типы чиллеров различаются по способу отвода тепла от хладагента. Каждый класс имеет свои преимущества и недостатки, в зависимости от его использования:

Чиллеры с воздушным охлаждением: Чиллеры с воздушным охлаждением используют окружающий воздух для охлаждения хладагента. Эти охлаждающие устройства имеют множество применений. В пищевой промышленности и производстве пластмасс используются чиллеры с воздушным охлаждением для поддержания температуры продуктов. Многие обслуживающий персонал предпочитает чиллеры с воздушным охлаждением, поскольку они являются автономными и не требуют для работы какого-либо дополнительного оборудования.
Чиллеры с водяным охлаждением: Для промышленных чиллеров требуется отдельная градирня для отвода тепла от хладагента. По сравнению с чиллерами с воздушным охлаждением чиллеры с водяным охлаждением занимают меньше места даже с градирней. Но им действительно нужна большая водонапорная башня, для которой требуется постоянный источник воды, который расходует воду. Это может быть вредно, особенно в районах с ограниченным водным пространством.

Помимо охлаждения хладагента, чиллеры также имеют несколько типов компрессоров.Винт и спираль — это два разных способа сжатия охлаждающего агента, используемого в чиллере:

Винтовые чиллеры: Винтовые чиллеры бывают с водяным и воздушным охлаждением. Они используют движение и усилие одного или двух винтов для сжатия хладагента внутри. Винтовые чиллеры выпускаются мощностью от 30 до 400+ тонн для всего, от тяжелых до легких систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Спиральные чиллеры: Набор взаимосвязанных спиралей внутри компрессора повышает давление хладагента в спиральном охладителе.Как и винтовые чиллеры, спиральные охладители могут иметь воздушное или водяное охлаждение. Промышленные применения спиральных чиллеров включают все, от охладителей для питьевых фонтанов до резки струей воды или лазеров. Спиральные чиллеры имеют мощность даже меньше, чем винтовые чиллеры, для охлаждения отдельного оборудования. Вы найдете от 2 до 140 тонн в тоннаже спиральных чиллеров.

В дополнение к конкретным компрессорам, используемым в системах охлаждения, некоторые чиллеры имеют особые применения. Два типа, взрывозащищенные и низкотемпературные, представляют собой индивидуальные чиллеры, используемые нефтехимическими компаниями.Но эти типы промышленных чиллеров также могут использоваться в других отраслях, например, для обслуживания ледовых катков и фармацевтического производства:

Взрывобезопасность: В условиях повышенной нестабильности вам нужен надежный охладитель, работа которого не будет нарушена в тяжелых условиях. Морские нефтяные вышки и нефтехимические предприятия используют взрывозащищенные чиллеры из-за их прочной конструкции. Мы работали с такими компаниями, как Dow Chemical, Exxon, Shell и Chevron, чтобы предоставить им высококачественные чиллеры с пониженным уровнем риска.Все наши чиллеры XP разработаны с нуля, чтобы соответствовать требованиям классификации зон и обеспечивать максимально долгий срок службы.
Низкотемпературные: Низкотемпературные чиллеры имеют температуру до -40 градусов по Фаренгейту. Они могут использовать спиральные или винтовые компрессоры для достижения этих низких температур. Спиральные компрессоры могут работать при температуре примерно до 0 градусов по Фаренгейту по сравнению с винтовыми компрессорами, которые способны производить при температуре до -40F. Хотя чаще всего эти чиллеры используются для охлаждения нефтехимии и создания льда для катков, у них есть и другие применения.В медицине эти холодильники используются для производства или тестирования различных лекарств, а в пищевой промышленности используются низкие температуры для мгновенного замораживания продуктов перед хранением.

Как работают промышленные чиллеры?

Вам необходимо знать детали промышленного чиллера, чтобы понять, как он работает. Хладагент, компрессоры, испарители и конденсаторы — все они играют важную роль в отводе тепла от процесса и возвращении охлажденной жидкости обратно в процесс.

Промышленный чиллер с жидкостью

Первый шаг для любого чиллера начинается с хладагента.Этот химикат удерживает больше тепла, чем вода, что обеспечивает более эффективное охлаждение. Хладагент легко меняет состояние с жидкого на газообразное при нагревании. Когда хладагент охлаждается, он снова конденсируется в жидкость. Переключение между этими состояниями и с высокого давления на низкое позволяет охлаждающей жидкости охладить воздух или воду, используемую в процессе.

Хотя хладагент является сердцем системы охлаждения, это может быть не жидкость, которая проходит через змеевики технологического охладителя для охлаждения жидкостей для анодирования или металлизации или хранения пищевых продуктов. Вода или гликоль часто используются в змеевиках чиллера для охлаждения жидкости в резервуарах. (При попытке пропустить хладагент напрямую через змеевики резервуара может быть очень сложно регулировать температуру бака. Это не рекомендуется.) Чтобы снизить температуру гликоля или воды, вам понадобится промышленный гликоль-чиллер, который охлаждает и циркулирует пропиленгликоль. во всей системе.

Детали технологического охладителя

Технологические чиллеры состоят из трех основных компонентов — компрессоров, испарителей и конденсаторов.Каждый изменяет состояние или давление хладагента в процессе охлаждения:

Испаритель: Нагретый хладагент, набрав в компрессоре теплоту сжатия, охлаждается в конденсаторе и затем проходит через расширительный клапан (дозирующее устройство), переходя в состояние низкой температуры, низкого давления. Затем он попадает в испаритель и сразу же начинает кипеть, поскольку охлаждает технологическую среду. Тепло от работы в испарителе нагревает хладагент до тех пор, пока он не превратится в газ.Как газ низкого давления, он должен повышать свое давление, и именно здесь в игру вступает компрессор.
Компрессор: Давление газа увеличивается после отключения компрессора, который физически сжимает газ для повышения его давления без изменения его состояния. Теперь горячий сжатый газ должен отвести тепло в конденсаторе.
Конденсатор: Конденсатор может иметь воздушное или водяное охлаждение. Типы с воздушным охлаждением используют окружающий воздух для отвода тепла от хладагента.С водяным охлаждением используйте водяную градирню для хранения воды для охлаждения хладагента за счет испарения. Конденсатор предназначен для отвода тепла сжатия от компрессора. После выделения тепла хладагент конденсируется в жидкость под высоким давлением, которая возвращается в испаритель или идет в технологический процесс.

Существуют системы двух типов: системы с обратной связью и системы с обратной связью. В системах с открытым контуром вода выходит наружу через градирню или большой резервуар для хранения воды.Такое воздействие элементов может привести к попаданию загрязняющих веществ в систему. В системах с замкнутым контуром жидкость течет по трубам в герметичной системе с меньшей вероятностью загрязнения (Re: чиллеры с воздушным охлаждением). Системы с замкнутым контуром лучше подходят для небольших приложений, а конструкции с разомкнутым контуром лучше всего подходят для крупнотоннажных чиллеров.

Советы по обслуживанию промышленных чиллеров

Техническое обслуживание промышленного чиллера продлевает его работу. Регулярные измерения должны быть частью графика ухода.Лучшие методы обслуживания чиллера включают тестирование воды, масла и хладагента, а также анализ вибрации любого вращающегося оборудования. Эти тесты выявляют любые загрязнения в системе и недостатки, которые могут сократить срок службы устройства. Для достижения наилучших результатов вам, возможно, придется сотрудничать с компанией по тестированию воды или химиком-водником, чтобы обеспечить надлежащие процедуры тестирования.

Хотя наличие специального члена ремонтной бригады для обслуживания промышленного охлаждающего оборудования — идеальный вариант, многие компании не могут себе позволить такой роскоши.Пренебрегать дорогостоящими сложными промышленными холодильными установками — не вариант. Вместо этого подумайте о сервисной службе, которая позаботится о любом содержании. Вы даже можете получить услуги по гарантии или послепродажное обслуживание. Немедленное реагирование на отказ оборудования помогает сократить время простоя. Вы можете связаться с нашим отделом обслуживания, чтобы обсудить наши доступные контракты на PM (запчасти / обслуживание).

Эффективность технологических охладителей

В каждом штате будут свои правила и требования к эффективности технологических охладителей.В Калифорнии действуют одни из самых строгих требований в стране к энергоэффективности промышленных чиллеров, как указано в Разделе 24 от 2001 г. — Раздел 24 также обновляется каждые несколько лет. Какими бы эффективными ни были эти рекомендации, вы все равно можете выбрать компоненты системы, которые позволят еще больше сэкономить энергию. Выбор наиболее энергоэффективного чиллера может сэкономить тысячи долларов на расходах на электроэнергию в течение всего срока службы вашего оборудования. В то время как в исследовании изучались системы HVAC, те же принципы применимы к технологическим охладителям.Более высокая энергоэффективность экономит ваши деньги.

Независимо от того, где вы работаете, промышленные чиллеры со временем стали более эффективными. Старые модели работают менее эффективно, чем новые. Например, все наши системы соответствуют минимальным требованиям к энергоэффективности ASHRAE 90.1. Эти стандарты определяют стандарты энергоэффективности почти для всех зданий, за исключением небольших жилых домов, и на протяжении 35 лет служат основой мировых строительных норм. ASHRAE регулярно обновляет эти требования по мере изменения технологий.

Каковы требования к тоннажу чиллера?

Требования к тоннажу технологических охладителей требуют точности. Нельзя использовать агрегат меньшего размера. Вы не получите необходимого уровня охлаждения. Превышение размера технологического чиллера так же плохо, потому что он будет работать неэффективно. Вам необходимо знать температуру на входе и выходе для вашего технологического процесса в дополнение к количеству воды, протекающей в галлонах в минуту. Найдите разницу температур и умножьте на количество галлонов в минуту и на 500, чтобы найти тоннаж (ТОЛЬКО ДЛЯ ВОДЫ):

Как только вы узнаете тоннаж, вы можете добавить 20 процентов к числу, если планируете в ближайшее время увеличить объем операций.В противном случае используйте рассчитанную мощность, чтобы приобрести промышленный охладитель, который минимально соответствует указанному количеству. Хотя слишком большой тоннаж расточителен, немного больше требуемой нагрузки лучше, чем иметь малоразмерный блок, который никогда не достигнет необходимого охлаждения.

Сколько стоит чиллер?

Цены на чиллер столь же разнообразны, как и доступные варианты. Тип чиллера, его вместимость и использование влияют на закупочную цену. Факторы затрат на чиллеры включают качество, долговечность и эффективность в дополнение к закупочной цене.Чтобы принять наилучшее решение, оцените их так же внимательно, как и цену.

Как долго служат промышленные чиллеры?

Насколько хорошо вы обслуживаете процесс, тип чиллера и материалы, из которых он изготовлен, определяют срок службы оборудования. Чиллеры с винтовыми компрессорами служат 20 лет по сравнению с 8-15 годами для спиральных компрессоров. Конденсаторы с воздушным охлаждением также могут прослужить 20 лет (при правильном обслуживании), а градирни из стекловолокна могут работать до 35 лет.Выбирая систему технологического охлаждения, при сравнении цен учитывайте ее срок службы. Это поможет вам наиболее разумно вложить свои деньги.

Свяжитесь со специалистами по промышленным чиллерам

Цены на чиллеры сильно различаются в зависимости от вместимости и конструкции. Никогда не соглашайтесь на чиллер, не предназначенный для ваших конкретных нужд, чтобы сэкономить деньги. Со временем вы потратите больше из-за неэффективного использования кулера не по назначению. Выберите подходящий промышленный чиллер для своих нужд.Сколько вы заплатите, будет зависеть от того, арендуете вы или покупаете чиллер. Чтобы гарантировать лучшую цену, всегда получайте ценовое предложение на чиллер. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о нашем широком спектре решений для промышленного охлаждения и оборудования для технологического охлаждения.

Консультации — Специалист по подбору | Проектирование систем охлажденной воды

1. Ознакомьтесь с правилами и стандартами, которыми руководствуются при проектировании систем холодоснабжения и энергоэффективности.

2. Изучите основы проектирования систем CHW для удовлетворения требований нагрузки распределительного контура.

3. Понимание ключевого оборудования и его интеграции для повышения энергоэффективности.

Независимо от того, предназначена ли конструкция для новой системы охлажденной воды (CHW) или для модификации существующей системы, необходим предварительный анализ кодексов, стандартов и нормативов, чтобы обеспечить целесообразный дизайн и избежать конфликтов, которые потребуют времени и деньги на решение. Местные, государственные и федеральные нормы и правила будут диктовать разрешительные требования, которые влияют на расположение зданий и оборудования (центральные станции, градирни, подземные трубопроводные системы), обращение с топливом и его хранение, выбросы в окружающую среду и шум, качество воды и элементы безопасности.

Группы

, такие как ASHRAE, Институт кондиционирования, отопления и охлаждения (AHRI), Американское общество инженеров-механиков (ASME) и NFPA, имеют стандарты для проверки систем, оборудования и требований к испытаниям.

Хорошим основным источником информации для большинства инженеров сегодня является ASHRAE. Различные технические комитеты ASHRAE разрабатывают стандарты и руководства для достижения консенсуса по таким вопросам, как: методы тестирования и классификации, дизайн, протокол и рейтинги для систем и компонентов оборудования этих систем. Эти согласованные стандарты и руководящие принципы разработаны лидерами отрасли с широким спектром практического и технического / исследовательского опыта и опубликованы для определения минимальных значений или поощрения приемлемых и улучшенных характеристик.

ASHRAE имеет множество источников технической информации, включая серию из четырех справочников, которые обновляются каждые 4 года. Два из этих справочников, «Основы — 2013» и «Системы и оборудование HVAC — 2012», содержат несколько глав, наполненных информацией и основными критериями, необходимыми для проектирования систем CHW.В каждом справочнике есть целая глава, посвященная перечислению «Избранных кодексов и стандартов, опубликованных различными обществами и ассоциациями», относящихся к темам, затронутым в справочниках.

Все соответствующие строительные нормы и правила по строительным системам — International Building Officials Code Administrators International (BOCA) и International Building Code (IBC) — и системные компоненты, такие как трубопроводы (ASME B31), воздуховоды (SMACNA), двигатели и генераторы (IEEE, NEMA, UL ), а также другие нормы и стандарты перечислены для справки. Это очень ценно для любого дизайнера или инженера, начинающего новый проект, так как эти ресурсы обновляются каждые 3 или 4 года.

В системе CHW есть несколько основных компонентов, но чиллеры — это машины, заполненные хладагентами, которые используются для обмена тепла для «создания» и подачи холодной воды. Когда чиллеры размещаются в комнатах или замкнутых пространствах, разработчик системы должен предусмотреть меры безопасности для оператора оборудования и / или населения. Стандарт ANSI / ASHRAE 15-2013: Стандарт безопасности для холодильных систем является справочным стандартом для «машинных помещений», в которых обычно размещается более крупное оборудование (т.е., чиллеры, насосы), необходимые для системы ЦВС. Этот стандарт следует использовать вместе со стандартом ANSI / ASHRAE 34-2013 «Обозначение и классификация хладагентов».

Стандарт ASHRAE 90.1-2013: Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых домов, является эталонным стандартом по энергоэффективности. Этот стандарт иллюстрирует минимальные требования к эффективности и системам управления, а также ввод в эксплуатацию для ограждающих конструкций здания, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, электроснабжения, освещения и другого оборудования, и все это включено в проект системы CHW.В главе 6 ASHRAE 90.1 проектировщики найдут минимальные требования к энергоэффективности для строительства систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также списки компонентов, таких как чиллеры с водяным и воздушным охлаждением, расчетные скорости потока системы трубопроводов, изоляция и средства управления.

Кроме того, ASHRAE также опубликовало Руководство 22-2012: Приборы для мониторинга эффективности центральных станций охлажденной воды, которое помогает проектировщикам лучше понять, как управлять установками CHW, и недавно разработало Руководство по централизованному охлаждению — 2013 под эгидой Технического комитета ASHRAE. 6.2, District Energy, которая отлично справляется с вопросами, упомянутыми далее в этой статье.

Что такое система CHW?

С первых лет проектирования HVAC, использование CHW для передачи тепла от областей с более высокими нагрузками (например, нагрузки здания на змеевики обработчика воздуха или нагрузки промышленного оборудования на теплообменниках) к водяному контуру конденсации или холодильной системе для тепла отклонение прошло успешно. В очень широком смысле система CHW состоит из следующих компонентов:

Компонент поглощения тепла, такой как чиллер (или испаритель)
Компрессор в контуре хладагента
Компонент отвода тепла, например градирня (или радиатор)
Трубопровод CHW
Трубопровод воды конденсатора (CW) (для системы с водяным охлаждением) или трубопровод на основе хладагента (для распределительной системы с воздушным или испарительным охлаждением) для перемещения отдельных жидкостных систем между соответствующими компонентами.

Каждая из систем распределения CHW и CW / хладагента будет включать в себя различные дополнительные компоненты и устройства, такие как насос, компрессор, расширительный бак, воздушные сепараторы / воздухоотделители, устройства для очистки и фильтрации воды или хладагента, стопорные и регулирующие клапаны, и система управления, состоящая из многочисленных устройств измерения и регулирования температуры, давления и расхода. Для чиллеров, использующих воздушное охлаждение на стороне конденсатора, нет необходимости в водяном контуре конденсатора, включая трубопровод, градирню и насос.В этой статье обсуждаемыми жидкостными системами будет только вода.

Часть системы ЦВС циркулирует и протекает между чиллером и нагрузками в здании за счет перекачивания насосом ЦВС (хотя и зависит от системы, обычно называемой первичным насосом), и может работать как с постоянным, так и с переменным расходом. Для чиллеров с водяным охлаждением необходим водяной контур конденсатора, который всегда работает, когда чиллер находится под напряжением для работы. Для этого контура также требуется водяной насос конденсатора для циркуляции CW по трубопроводу между охладителем и градирней или устройством отвода тепла (радиатором или охладителем замкнутого контура).Система CW традиционно была системой с постоянным потоком (CF), но в последнее время в эту систему также были включены конструкции с переменным расходом (VF). Любое приложение с переменным расходом (CHW или CW) увеличивает сложность конструкции, конструкции и работы системы, но при низкой нагрузке и соответствующем пониженном расходе может обеспечить значительную экономию энергии насоса. Решения относительно постоянных и переменных потоков в системе диктуются проектами, обычно называемыми первичными / вторичными (PS) и переменными первичными (VP) проектами систем.

Выбор системы CF вместо системы VF требует многих размышлений при проектировании. Как и в случае с любым другим проектом, проектировщики системы CHW должны рассмотреть различные варианты и оборудование в ходе обсуждения с владельцем и рекомендовать один или несколько из этих вариантов для достижения целей проекта и требований к производительности. Среди многих важных моментов, которые следует учитывать при проектировании этих систем, — возможность построения системы и бюджетные ограничения, работоспособность системы, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также затраты на потребление энергии.

В зависимости от размера здания и соответствующих охлаждающих нагрузок, необходимых для охлаждения и осушения воздушных потоков здания или других процессов, где требуется какая-либо форма охлаждения, система CHW может иметь более одного из упомянутых более крупных компонентов (чиллеры, градирни , насосы) и могут быть независимыми от близлежащих окружающих зданий. Или в здании может быть какая-то комбинация систем распределительных трубопроводов ЦВС, подключенных к более крупной тепловой сети, которая обслуживает несколько зданий одновременно с большой удаленной центральной станции.

Типы систем CHW

Первым шагом в проектировании любой эффективной, действенной системы HVAC для здания является выполнение точного расчета нагрузки на здание и модели энергопотребления. Справочник ASHRAE — Основные положения, главы 18 и 19, и ASHRAE 90.1, 2013 г., содержат методы и рекомендации для разработки расчетов нагрузки HVAC и моделирования энергопотребления зданий. Тип спроектированной и установленной системы CHW, а также количество CHW, необходимое для этих охлаждающих нагрузок, будут основным компонентом в общем энергопотреблении здания.При проектировании новых или модернизации существующих систем ЦВС необходимо учитывать взаимодействие между всеми нагрузками в здании, связанными с требованиями к вентиляции наружного воздуха (OA), и энергией, необходимой для кондиционирования этого количества воздуха, а также с нагрузками на возвратный воздух (RA) внутреннего здания и любыми другими другие технологические тепловые нагрузки должны быть частью системных соображений, чтобы все оборудование можно было выбирать по размеру и управлять должным образом, чтобы учесть все энергетические воздействия, включая передачу энергии для предварительного нагрева гидравлической системы или возможностей предварительного охлаждения.

Независимая, автономная система с одним охладителем относительно проста в проектировании и эксплуатации, но даже несмотря на меньшие первоначальные затраты, эта система, как правило, является наименее энергоэффективной конструкцией для зданий. Это связано с тем, что чиллеры обычно выбираются в пределах небольшого процентного диапазона расчетных нагрузок процесса проектирования здания (или зданий), которые они обслуживают. Основываясь на различных исследованиях и в зависимости от нагрузок на здание в течение дня, большую часть времени система CHW работает с частичной нагрузкой и находится в диапазоне от 45% до 60%.Чиллер работает на полную мощность лишь небольшой процент времени.

Разработчикам следует выбрать чиллер с более высокой эффективностью при частичной нагрузке, чтобы максимизировать экономию энергии за счет увеличения часов работы при частичной нагрузке. Для получения более подробной информации ознакомьтесь со стандартом 550/590 AHRI: «Рейтинг производительности водоохлаждающих агрегатов и водонагревательных агрегатов с тепловым насосом, использующих цикл сжатия пара». Кроме того, если требования к охлаждению здания включают в себя какие-либо критически важные функции в его конструкции, в проект должны быть включены резервы (N + 1).Если выходит из строя один чиллер или связанный с ним отдельный насос или градирня, связанная с чиллером, система CHW или вся охлаждающая способность теряются. Таким образом, во многих системах CHW установлены два или три резервных компонента оборудования. Это обеспечивает некоторый уровень резервного копирования и позволяет более эффективно работать в периоды низкой нагрузки. Исключения составляют некоторые производители, которые предоставляют чиллеры с двумя компрессорами, которые могут работать с высокой эффективностью при 50% мощности (один компрессор), а также обеспечивают некоторое резервирование чиллеров.

На рис. 2 схематически изображена система CHW с одним охладителем в здании. На рисунке 2 показана аналогичная независимая система, но в которой будет установлено несколько компонентов, поскольку здание и охлаждающая нагрузка больше или требуется резервирование (N + 1). Как в схемах с одним чиллером, так и с несколькими чиллерами, контур ЦВС может быть либо с постоянным, либо с переменным расходом (который должен оставаться выше минимального расхода, требуемого производителем).

Использование двух или более чиллеров с частичной нагрузкой предоставит больше возможностей для улучшения производительности системы CHW при частичной нагрузке и поможет снизить потребление энергии, а также может значительно помочь в обеспечении резервирования при проектировании.Эти чиллеры могут быть предназначены для работы в последовательном или параллельном режимах. (Рисунок 5 представляет собой параллельную схему чиллера.)

На рис. 6 показан большой чиллер на 1450 тонн, который является одним из трех, установленных параллельно. Параллельное расположение чаще встречается у чиллеров, которые обычно бывают одного типа и размера, но не обязательно. Размеры чиллеров не нужно подбирать индивидуально, чтобы соответствовать мощности здания, для этого их можно использовать вместе. В этом случае CHW будет течь параллельными путями через оба чиллера и, как правило, испытывать одинаковые перепады давления.При последовательном расположении чиллеров поток CHW будет проходить через оба чиллера последовательно, и падение давления воды будет добавочным. В обеих схемах один или оба охладителя могут быть на приводах с регулируемой скоростью (VSD) и CHW, и даже водяной контур конденсатора может быть либо постоянным, либо переменным потоком.

И, наконец, здание или здания могут не иметь чиллеров или градирен, а только системы распределительных трубопроводов ЦВС, подключенные к более крупной коммунальной тепловой сети от удаленной центральной станции (ЦП).Обычно эти центральные ТЭЦ обслуживают несколько зданий различных типов, в зависимости от функции или использования, размера, строительных материалов, возраста и охлаждающей нагрузки. В стенах некоторых зданий может быть более одного контура CHW. Системы распределения трубопроводов здания могут иметь или не иметь насоса (обычно идентифицируемого как вторичный или третичный насос здания в зависимости от системы) в своей конструкции. Более крупная центральная станция ЦО, обеспечивающая здания ЦП, может иметь чиллеры в параллельном или последовательном расположении и могут иметь насосы (первичные и / или вторичные), расположенные внутри здания ЦП.

Еще один термин для обозначения этого типа схем, который становится все более распространенным, — это установка централизованного охлаждения (DCP), которая также обслуживает локальный университетский городок, будь то в колледже или университете, промышленном комплексе или крупном городском объекте смешанного использования. Конструкция этих DCP должна учитывать разнообразие всех нагрузок на территории, которую они обслуживают, в том числе, когда будут возникать различные пиковые нагрузки. (См. Рис. 3 и 4, где схематически представлена более крупная центральная установка.)

Схемы откачки ЦВС

Независимо от местоположения станции ТГС, общий генеральный план теплоэнергетики кампуса может предоставить варианты проектирования для рассмотрения и оценки схем перекачки циркулирующих ТГВ. Существуют две распространенные конфигурации схем откачки ТГС, которые будут работать с выбранным оборудованием ЦГК для доставки ЦГК в здание или группу зданий:

Первичное-вторичное (ПС)
Переменно-первичный (VP).

В схеме PS первичный контур ЦВС обычно имеет постоянный объемный расход, а вторичный контур — переменный объемный расход. Есть еще некоторые старые системы, в которых вторичный контур также имеет постоянный объем. Этот контур будет иметь трехходовые клапаны, расположенные на некоторых или на всех нагрузках здания, чтобы обеспечить требуемые минимальные скорости потока.Однако эти системы обычно заменяются, потому что технология и эффективность чиллеров повысились, как и затраты на энергию, связанные с эксплуатацией распределительной системы. Схема VP, иногда называемая прямой первичной, может быть системой с постоянным или переменным объемным расходом. Опять же, поскольку затраты на энергию очень важны, этот контур обычно представляет собой регулируемый расход с частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) на первичных насосах.

Проектировщик должен знать о различных преимуществах и недостатках любой схемы, которые включают в себя: знакомство операторов центральной станции с их различными режимами работы, требования к электродвигателям насосов разного размера, различные требования к капитальным вложениям для инфраструктуры и «синдром низкой дельта-Т».См. Рис. 5, где представлена схема предлагаемой системы PS CHW; На рис. 6 представлена схема возможной системы VP CHW.

Наряду с обсуждением схем откачки, важно понять явление, известное как синдром низкой дельта Т, и его последующее влияние на мощность холодильной установки и потребление энергии.

Рекомендации по проектированию системы CHW

Все системы

CHW рассчитаны на разницу температур или дельту T между подающей и обратной водой между охладителем и нагрузками здания.Эта дельта T повлияет на размеры теплообменников оборудования здания (кондиционеры или фанкойлы), затраты на перекачку в распределительной системе, а также размеры и затраты чиллера с соответствующими затратами на энергию, необходимую для создания дифференциала. Более высокая дельта T обычно означает, что затраты на чиллер увеличатся, так как это повлияет на логарифмическую разницу температур испарителя чиллера (LMTD) и потребует более длинных труб или большего количества проходов чиллера, что, в свою очередь, увеличивает перепады давления чиллера, которые необходимо преодолевать насосы.Таблица 2 иллюстрирует соотношение затрат на перекачку при распределении.

Для планируемой системы проектировщикам необходимо варьировать свой выбор температур подаваемого теплоносителя вместе с диапазонами дельты температуры теплоносителя, чтобы определить наилучший баланс для каждого из них. Выбор чиллера для более высокой дельта Т может снизить затраты на другое оборудование и потребление энергии по сравнению с традиционным дельта Т 10 F. При более высоких перепадах температур от 12 до 18 F дельта Т, низких температурах подаваемой воды (от 38 до 40 F) и переменный расход с регулирующими клапанами, стратегия проектирования может снизить энергию насоса (более низкий расход) и стоимость монтажа трубопроводов (меньшие размеры труб).

Однако при более низких температурах воды на выходе используется больше энергии, что не может быть компенсировано ощутимым выигрышем в экономии энергии на насосах и вентиляторах. Более холодная подаваемая вода означает более высокие затраты на мощность компрессора. И выбранная дельта T также повлияет на змеевики воздухообрабатывающего устройства в здании в отношении скорости потока и температуры приточного воздуха. Температура подачи в распределительном контуре должна быть установлена в соответствии с потребностями управления температурой и влажностью в здании. Для любого из этих вариантов необходимо учитывать общее годовое энергопотребление системы.

Синдром низкой дельта-Т

Синдром низкого дельта Т возникает, когда не поддерживается расчетный диапазон температур CHW. Каждая установка CHW будет испытывать низкую дельту T в какой-то момент во время своей непрерывной работы. Это явление заставляет операторов заводов запускать дополнительные насосы и чиллеры, чтобы соответствовать нагрузке CHW. Это, в свою очередь, снижает холодопроизводительность установки и приводит к потере энергии. Производительность установки ЦВС может быть определена следующим уравнением для системы, работающей только на воде:

Q (БТЕ / ч) = 500 x галлонов в минуту x дельта T

Поскольку нагрузка прямо пропорциональна расходу и дельте T, изменение дельты T потребует изменения расхода для той же нагрузки.Изменение расхода подразумевает изменение дельты Т для той же нагрузки. В условиях установки, если дельта Т низкая, могут возникнуть по крайней мере три проблемы: повышенное потребление энергии насосом, увеличение потребления энергии чиллера и неспособность удовлетворить некоторые охлаждающие нагрузки. Проектировщикам следует изучить и ознакомиться с этим явлением, но осознавать, что низкая дельта Т является признаком проблем со стороны нагрузки в зданиях и возможной перекачки на заводе в контуре ЦВС (см. Таблицу 3).

Гидравлическое моделирование

Определенная форма гидравлического моделирования здания или теплоцентрали распределительной системы центрального водоснабжения должна быть завершена для любого проекта из-за зависимости объемного расхода от давления, которое будет испытываться в системе. Давление в системе будет определять выбор комплектного оборудования (чиллеры, насосы и т. Д.), А также класс давления всех распределительных трубопроводов, фитингов и клапанов в системе. Эти давления, в свою очередь, будут связаны с выбранной схемой откачки. Типичная система подачи теплой воды из чиллера или всей центральной установки представляет собой гидравлическую систему с замкнутым контуром, и это означает, что начальная точка в системе такая же, как конечная точка в этой системе. Для справки, типичная водяная система конденсатора считается разомкнутым контуром, но он может быть замкнутым в зависимости от используемого оборудования для отвода тепла.

Каждый компонент в системе CHW будет влиять на давление в CHW в любой точке и будет: фиксировать давление на определенном уровне, повышать давление или понижать давление. Расширительные баки в системе с замкнутым контуром будут действовать как точка постоянного давления и считаться эталонным давлением для системы, а также будут учитывать расширение или сжатие CHW из-за тепловых и объемных изменений в замкнутой системе. Насосы CHW увеличивают давление за счет повышения давления всасывания в насосе на общий динамический напор системы.

Общий динамический напор системы определяется как «равный общему напору на выходе за вычетом общего напора на всасывании насоса ЦВС, обычно выражаемого в футах водяного столба». Все оборудование в системе (чиллеры, теплообменники), а также все трубопроводы, фитинги, запорные и / или регулирующие клапаны и любые другие приспособления будут снижать давление в системе за счет эффектов трения, когда вода проходит через систему.

Система управления

Последовательности управления — ключевой элемент в достижении любых целей в области управления энергопотреблением и экономии энергии.Большинство последовательностей управления чиллерами просты и удобны для работы одного или нескольких чиллеров на установке. Все чиллеры имеют внутреннюю последовательность действий, которую они используют для работы, и серию защитных последовательностей для предотвращения случайного повреждения при запуске или работе. Общая последовательность управления может заключаться в простом включении чиллера или чиллеров вручную по мере необходимости, хотя это может привести к потере энергии, поскольку чиллеры будут работать даже тогда, когда они не нужны, или автоматизировать процесс с помощью BAS.

Схемы управления для системы CHW обычно различаются в зависимости от размера и сложности системы, и особенно от типа выбранной схемы откачки. Расход теплоносителя в системе можно регулировать с помощью статического давления, что обеспечивает некоторую надежность, но имеет ограниченную гибкость для рабочих изменений и может тратить энергию на перекачку. Или же потоком теплой воды можно управлять по перепаду давления с помощью дельты P на установке ЦВС, в системе распределения и / или в наиболее удаленном с гидравлической точки зрения месте.Кроме того, обычно существует некоторый тип ступенчатой последовательности чиллера, например, с нагрузкой или токами (киловаттами) двигателей, или какая-либо другая стратегия, такая как измерение Btu и измерение расхода вторичного CHW.

Как упоминалось ранее, ASHRAE разработала множество источников информации для систем CHW, которые могут использоваться в качестве ресурсов для проектировщика. Кроме того, ASHRAE 90.1 требует различных усилий, таких как оптимизация давления насоса, когда уставки управления насосом меняются из-за положений регулирующих клапанов в системе, и сброс температуры CHW, который использует обратную связь от регулирующих клапанов здания и температуры наружного воздуха для сброса температуры подачи CHW. вверх, если возможно, чтобы снизить нагрузку на чиллер.В некоторых случаях эти усилия могут быть легкими, особенно если система ЦВС относительно небольшая и / или холодильная установка является частью здания.

Это не так просто, если холодильная установка является частью среды университетского городка, хотя разделение централизованного управления установкой от любого контроля на уровне здания позволит установке работать так, как нужно, в то время как все здания работают отдельно. Полная оптимизация станции должна оценивать эффективность всей системы CHW и управлять всеми отдельными компонентами (чиллеры, градирни, насосы) на различных уровнях для оптимизации работы всей системы CHW.

Рэнди Шреценгост (Randy Schrecengost) — руководитель проекта / старший инженер-механик в Stanley Consultants. Он имеет обширный опыт в проектировании и управлении проектами и программами на всех уровнях инжиниринга, консалтинга в области энергетики и проектирования объектов. Он является членом редакционно-консультативного совета Consulting-Specifying Engineer .

Список литературы

Справочник ASHRAE — Системы и оборудование HVAC 2012
Справочник ASHRAE — основы, 2013 г.
Стандарт ANSI / ASHRAE 15-2013: Стандарт безопасности для холодильных систем
Стандарт ANSI / ASHRAE 34-2013: Обозначение и классификация хладагентов по безопасности.
Стандарт ASHRAE 90.1-2013: Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых домов
Директива ASHRAE 22-2012: Приборы для мониторинга эффективности центральной установки охлажденной воды
Руководство по централизованному охлаждению ASHRAE — 2013
McQuay International Chiller Plant Design, Application Guide 2002
ITT Fluid Technology Corporation, 1968, Руководство по применению первичного вторичного насоса
ITT Fluid Technology Corporation, 1996, Руководство по проектированию больших систем охлажденной воды
«Схемы насосных станций с охлажденной водой», Джеймс Дж. Нонненманн, ЧП, Stanley Consultants Inc.
«Гидравлика системы охлажденной воды», Джеймс Дж. Нонненманн, ЧП, Stanley Consultants Inc.

Типы и назначение медицинских чиллеров

Определенные типы медицинских изделий и оборудования должны оставаться при более низких температурах, и именно здесь на помощь приходят медицинские чиллеры. Когда медицинское оборудование работает, оно выделяет много тепла, а медицинские чиллеры отводят это тепло, чтобы машина не охлаждалась. выключить, чтобы остыть. Медицинские охладители обеспечивают охлаждение многих типов медицинского оборудования для надлежащего функционирования, в том числе:

Аппараты МРТ

Магнит внутри аппарата МРТ должен оставаться холодным, чтобы аппарат работал эффективно.Медицинские чиллеры с воздушным и водяным охлаждением хорошо подходят для аппаратов МРТ, но они передают тепло в разные области. Чиллеры с водяным охлаждением передают тепло источнику воды, например, системе водяного охлаждения или градирне. Чиллеры с воздушным охлаждением передают тепло в окружающий воздух, и они хорошо подходят для объектов, в которых нет источника воды.

КТ

В сканерах

CT есть рентгеновская трубка, которая быстро нагревается и требует от 10 до 30 минут охлаждения. Это время охлаждения задерживает уход за пациентом и увеличивает медицинские расходы.Без этого времени охлаждения аппарат мог бы работать более эффективно и помогать большему количеству пациентов. Медицинские охладители обеспечивают охлаждение компьютерных томографов, поэтому им не нужно время на охлаждение.

Сканы ПЭТ

Сканеры

ПЭТ создают трехмерные изображения процессов в организме, а также выделяют слишком много тепла. Как и компьютерные томографы, они требуют, чтобы медицинские чиллеры работали непрерывно в течение длительного времени.

Линейные ускорители для онкологии

Эти устройства производят рентгеновское излучение с помощью электромагнитных волн, которые ускоряют заряженные частицы. Их рентгеновские трубки выделяют большое количество тепла, и трубкам требуется постоянная циркуляция охлажденной воды.

Типы медицинских чиллеров

Чиллеры с открытым контуром

В медицинских чиллерах с открытым контуром постоянно циркулирует жидкость для контроля ее температуры. Жидкость перемещается из удаленного открытого резервуара через чиллер, а затем обратно в резервуар. В этих чиллерах для охлаждения часто используется вода, а не воздух. Это позволяет уменьшить размер чиллера и снизить потребление энергии, поскольку чиллер не имеет вентиляторов и конденсатора на водной основе с небольшой площадью поверхности.Чиллеры с открытым контуром также менее шумны, поскольку в них нет вентиляторов. Они хорошо подходят для охлаждения аппаратов МРТ, компьютерной томографии и обработки фармацевтических препаратов.

Чиллеры с проточной частью

Проточные чиллеры охлаждают проходящую жидкость под давлением с помощью испарителя внутри чиллера. Жидкость поступает из удаленного резервуара, а рядом с резервуаром находится насос, который циркулирует жидкость. Эти чиллеры хорошо подходят для компьютерной томографии и других приложений, где требуется насос рядом с резервуаром.

Встраиваемые охладители

Эти чиллеры устанавливаются наверху резервуара и охлаждают жидкость, окружающую змеевик испарителя. Змеевик испарителя из нержавеющей стали погружается в резервуар, а насос перемешивания циркулирует жидкость вокруг змеевика испарителя для надлежащего охлаждения. Контроллер контролирует температуру жидкости и управляет ее циклическим циклом, чтобы поддерживать ее при определенной температуре. Встраиваемые охладители идеально подходят для компьютерных томографов.

Охладители замкнутого цикла

В этих охладителях охлаждающая жидкость циркулирует из бака, который находится внутри охладителя.Охлаждающая жидкость проходит через герметичный контур охлаждающей жидкости и шпиндель, прежде чем вернуться в резервуар.

Принцип работы чиллеров | Как работает чиллер

Виды схем установок охлаждения жидкости (чиллеры)

Принцип работы чиллера с водяным охлаждением

Устройство чиллера с водяным охлаждением

Схемы водяного охлаждения чиллера

Преимущества и недостатки водяного охлаждения чиллера

Чиллер: устройство и принцип работы

Чиллеры для систем холодоснабжения: классификация, устройство, принцип работы, область применения

Классификация чиллеров

Устройство и принцип работы чиллера

Область применения чиллеров

Устройство и схема работы чиллера

Виды и применение

Принцип работы

Виды чиллеров

Схема работы промышленного чиллера

Основные компоненты чиллера

FAQ или часто задаваемые вопросы

Принцип работы и устройство чиллера. Схема работы чиллера

Устройство чиллера

Работа чиллера

Схема чиллера

Принцип работы чиллера — устройство систем термоконтроля

Принцип работы современного чиллера

Устройство классического чиллера

Полное руководство по чиллерным системам. Все, что Вам нужно знать.

Как работает чиллер? — Что такое чиллер и как выбрать лучший

Что такое Чиллер ?

Зачем использовать Чиллер ?

Как работает Чиллер Работа?

Что Чиллер Лучше всего подходит для вашего процесса?

или чиллер — что больше подходит для ваших нужд?

Теплообменник и чиллер

Чиллер

Что такое чиллер?

Как работает чиллер?

Теплообменник

Что такое теплообменник?

Конденсаторы и теплообменники: одно и то же?

Теплообменники — Принципы работы

Где используются теплообменники?

Контактная холодная дробь для вашего чиллера

Что такое чиллер? Как это работает？

Что такое чиллер?

Как работает чиллер?

Преимущества и недостатки чиллеров с водяным охлаждением

Преимущества

Недостатки

Как работают промышленные охладители

Консультации — Специалист по подбору | Проектирование систем охлажденной воды

Типы и назначение медицинских чиллеров

Аппараты МРТ

КТ

Сканы ПЭТ

Линейные ускорители для онкологии

Типы медицинских чиллеров

Добавить комментарий Отменить ответ