Описание чиллера. Схема подключения чиллера

Чиллер – это водоохлаждающая машина, предназначенная для снижения температуры воды или жидких хладоносителей. На этой странице будет подробно рассмотрена схема и устройство чиллера , а также как он работает.

Основана на практически безостановочном цикле (в зависимости от вида потребителя). заключается в том, чтобы охладить, нагретую потребителем воду на несколько градусов и подать её в таком виде на потребитель или на промежуточный теплообменник, в котором вода (если её температура не позволяет пускать её на прямую в ) охлаждается на, практически, любое количество градусов. Необходимое значение снижения температуры хладоносителя - задаётся будущим пользователем водоохладителя в зависимости от вида и характеристик хладоносителя, требуемых потребителем этого самого хладонгосителя. Оборудованием, которому требуется холодная энергия, передаваемая от водоохлаждающей машины к хладоносителю могут быть самые разнообразные потребители: станки, системы кондиционирования воздуха, термопластавтоматы, индукционные машины, масляные насосы, станки по изготовлению полиэтиленовой плёнки и другие системы, требующие требующие при своей работе постоянной подачи к ним охлаждённой воды. Разнообразные модификации и широкий диапазон холодопроизводительности позволяет использовать водоохладители, как для одного потребителя с очень маленьким тепловыделением, так и для предприятий с большим количеством станков большой выделяемой тепловой мощности. Помимо этого, охладители воды применяются в пищевой промышленности во многих технологических линиях по производству напитков и других продуктов, для обеспечения охлаждения льда катков и ледовых площадок, в металлообработке (индукционные печи), в исследовательских лабораториях (обеспечение работы испытательных камер) и т.д. и т.п.

Выбор водоохлаждающей машины – это серьезная задача, требующая таких специфических знаний как устройство чиллера, а так же принцип взаимодействия чиллера совместно с другими элементами общей схемы. Для принятия грамотного решения о том, какой охладитель оптимально впишется в схему совместной работы всех потребителей и самого охладителя - необходим большой опыт расчетов, подбора и последующего успешного внедрения комплекса оборудования на базе охладителей воды в технологический процесс, каким и обладают наши специалисты. Отдельной сферой является автоматизация чиллера, которая позволяет сделать работу устройства еще более эффективной, оптимизировав контроль и управление за всеми протекающими процессами. Конечно же, для того чтобы подобрать холодильный аппарат, нет необходимости знать все тонкости работы холодильной машины и автоматику чиллера, но основополагающие знания принципов помогут вам наиболее чётко сформулировать техническое задание для расчета и профессионального подбора всех элементов, из которых потом будет собрана совместная с потребителями схема чиллера.

Схема чиллера

На приведённом ниже чертеже - будет разобрана , дано описание его элементов и их функциональная принадлежность. В результате чего Вам будет понятно , как осуществляется работа чиллера и всех его элементов.

Водоохлаждающая машина работает по принципу сжатия газа с выделением тепла и его последующим расширением с поглощением тепла, т.е. выделением холода. Водоохлаждающая машина состоит из четырех основных элементов: компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель. Тот элемент, в котором вырабатывается холод называется - испаритель. Задача испарителя – отвести тепло от охлаждаемой среды. Для этого через него протекает хладоноситель (вода) и хладагент (газ, он же фреон). До попадания в испаритель газ в сжиженном виде находится под большим давлением, попадая в испаритель (где поддерживается низкое давление) фреон начинает кипеть и испаряться (отсюда название Испаритель). Фреон кипит и отбирает энергию у хладоносителя который находится в Испарителе, но отделен от фреона герметичной перегородкой. В результате этого хладоноситель охлаждается, а хладагент – повышает свою температуру и переходит в газо-образное состояние. После этого газообразный хладагент попадает в компрессор. Компрессор сжимает газообразный хладагент который при сжатии нагревается до высокой температуры в 80...90 ºС. В этом состоянии (горячий и под высоким давлением) фреон попадает в конденсатор, где за счёт обдува окружающим воздухом охлаждается. В процессе охлаждения газ - фреон конденсируется (поэтому блок, в котором происходит этот процесс называют - конденсатор), а при конденсации газ переходит в жидкое состояние. На этом цепь преобразования фреона из жидкости в газ и обратно подходит к своему началу. Начало и конец этого процесса разделяет ТРВ (термо- расширительный вентиль) который является по сути - большим сопротивление по ходу движения фреона из конденсатора в испаритель. Это сопротивление обеспечивает перепад давления (до ТРВ - конденсатор с высоким давлением, после ТРВ - испаритель с низким давлением). По пути движения фреона по замкнутому контуру есть ещё и второстепенные элементы, которые улучшают процесс и повышают эффективность описанного цикла (фильтр, вентили и соленоидные вентили и регуляторы, переохладитель, система добавления масла для компрессора и масло отделитель, ресивер и прочее).

Устройство чиллера

На схеме ниже - приведено изображение компактной машины по охлаждению воды - чиллер устройство, моноблочного исполнения в частично разобранном виде (сняты защитные боковины корпуса). На этом изображении хорошо видны все, указанные в схеме данной водоохлаждающей машины элементы, а так же элементы водяного контура, не попавшие в принципиальную схему (водяной насос, реле протока на трубопроводе подачи хладоносителя потребителю, водяной фильтр, манометр измерения напора хладоносителя, накопительная емкость для воды, фильтр на водяной линии).

Питер Холод - поставщик Промышленных водоохладителей и машин для систем кондиционирования. Мы готовы разработать и создать для вас чиллеры, подходящие для реализации ваших профессиональных задач. Также мы производим сервисное обслуживание, ремонт и автоматизацию чиллеров. Если вы желаете дистанционно управлять собственным оборудованием, или хотели бы защитить его от распространенных проблем, автоматика чиллеров позволит вам добиться всех этих целей. Наша команда готова к реализации проектов любого объема и сложности. Просто свяжитесь с нами удобным для вас способом, и мы проконсультируем вам по любом интересующему вопросу.

В области климатического оборудования чиллеры довольно популярны. Они представляют собой холодильное оборудование парокомпрессионного типа. В качестве основной задачи таких устройств выступает поддержание микроклимата в помещениях. Здания могут иметь разное назначение. Агрегаты работают по принципу нагревания или фильтрации воздуха, а также его охлаждения. Приборы обычно являются одной из важных составляющих современных систем кондиционирования.

Описание

Если вы решили установить чиллер, что это такое, вам непременно следует узнать поподробнее. Ознакомившись с оборудованием ближе, сможете понять, что оно представляет собой водоохлаждаемую машину, которая использует при функционировании абсорбционный или парокомпрессионной холодильной цикл.

После охлаждения жидкость подается в теплообменник или используется для отвода тепла от оборудования. В первом случае жидкость применяется для охлаждения воздуха. В процессе понижения температуры жидкости устройство создает избыточное тепло, которое отводится во внешнюю среду. Описываемые агрегаты обычно работают в тандеме с фанкойлами, которые широко используются в промышленности.

Принцип работы

В широком ассортименте в продаже сегодня представлены чиллеры. Что это такое, было уже сказано, но нужно еще ознакомиться и с принципом функционирования данных установок. Охлаждение в них происходит за счет циркуляция и кипения при низких температурах, конденсации и давления хладоносителя в системе замкнутого типа. Описываемые установки предусматривают наличие:

• компрессора;
• конденсатора;
• регулятора потока;
• испарителя трубопроводов.

Хладагент циркулирует в системе замкнутого типа. Компрессор управляет этим процессом, где газообразное вещество имеет довольно низкую температуру ниже -5 °C и давление в 7 атмосфер. Сухой сжатый насыщенный пар уходит в конденсатор, где охлаждается до 45 °C, превращаясь в жидкость. Его давление при этом остается неизменным.

Принцип работы чиллера предусматривает использование в системе дросселя, который представляет собой редукционный клапан. Он идет следующим на пути движения. Этот этап предусматривает снижение давления до предела, при котором начинается испарение. Температура одновременно с этим понижается и достигает 0 °C. Жидкость испаряется и образует влажный пар.

Рабочее вещество поступает в испаритель, который выполняет роль теплообменника. Холод передается теплоносителю от смеси жидкости и пара. Тепло забирается у холодильного агрегата и одновременно подсушивает. Давление и температура остаются на неизменном уровне. К фанкойлам поступает жидкость, при этом задействуются насосы, температура при этом остается достаточно низкой. Холодный агент, пройдя весь этот путь, поступает в компрессор, чтобы повторить парокомпрессионный цикл.

Принцип работы устройства для охлаждения сусла

Проточная установка, предназначенная для охлаждения напитков, работает по принципу обратного холодильного оборудования. В ее составе имеется ПВХ-шланг с медной трубкой внутри. По ней двигается горячее сусло, которое поступает в приемный бункер. Трубка остужается проточной водой, которая двигается в обратном направлении. Такая установка для сусла хороша тем, что в короткие сроки способна осуществить охлаждение.

Чиллер для пива легко очищается и моется, не подвергается коррозии, ведь он изготавливается из нержавеющей стали. Когда сусло закипает, в емкость опускается чиллер и снимается с огня. К нему подсоединяются трубки, одна из которых сопряжена с источником холодной воды, тогда как другая обеспечивает ее вывод. После включения установки вода в короткие сроки охлаждает сусло.

Подобные агрегаты могут быть представлены разными видами, среди прочих производители предлагают оборудование с функцией фрикулинга. Оно позволяет экономить на потреблении электроэнергии до 70% в год. Вы можете приобрести чиллер для пива с выносным конденсатором и встроенным гидромодулем. Контролеры обладают инновационной логикой и оснащены самыми современными компрессорами.

Область применения

Принцип работы чиллера вам теперь известен, однако для полной картины необходимо ознакомиться еще и с областью использования. Применяются установки в центральных системах вентиляции и кондиционирования. Холодильные агрегаты приобретаются компаниями промышленного назначения. Среди областей использования следует выделить:

• пищевую;
• химическую;
• фармацевтическую;
• спортивно-развлекательную;
• машиностроение;
• полиграфию.

В пищевой промышленности установки используются при изготовлении напитков массового употребления, где технология производства предусматривает охлаждение жидкости и соблюдение химических, а также биологических процессов. Чиллеры нашли свое применение при изготовлении кондитерских изделий, молочной и мясной продукции, которая хранится на прилавках с помощью воздухоохладительных установок, следящих за соблюдением температурных норм.

Промышленный чиллер может использоваться в машиностроении на подготовительном этапе при сборке лазерных аппаратов и индукционных печей. В химической отрасли агрегаты применяются при приготовлении жидкостей с заданными технологическими свойствами, а также при необходимости охлаждения резиновых и пластмассовых предметов, промышленного оборудования и полиэтиленовой продукции.

Дополнительные сферы применения

Во многих областях деятельности человека сегодня распространены чиллеры. Что это такое, можно узнать поточнее, если ближе ознакомитесь с областью использования. Среди прочих следует выделить фармацевтическую, где агрегаты используются при производстве медикаментов. А вот в полиграфии установки применяются при охлаждении воды, где она выступает в качестве важного элемента при изготовлении бумажных изделий и печатной продукции.

Одни из мощнейших агрегатов используются для поддержания температуры жидкости на ледовых аренах и в аквапарках. Это говорит еще и о том, что чиллеры являются незаменимой составляющей учреждений спортивно-развлекательной сферы.

Особенности обслуживания

Обслуживание чиллера предусматривает проведение комплексных работ на обесточенном и включенном агрегате. В первом случае производится контроль настройки регулирующих и предохранительных устройств. Необходимо прочистить контактные пары, а также протянуть электрические соединения в клеммной коробке. Сопротивление изоляции двигателей и кабельных линий контролируются, как и наличие или отсутствие влаги во фреоновом контуре.

Протечки масла должны отсутствовать. Важно проконтролировать физические параметры масла и проследить, нет ли утечек фреона. Обслуживание чиллера предполагает контроль работы гидравлического контура, в нем должны отсутствовать течи. Картерный нагреватель проверяется, он должен работать правильно. Предстоит прочистить конденсаторы и проверить направление вращения и балансировку крыльчаток вентиляторов.

Обслуживание включенной установки

Чиллер для сусла проверяется еще и на включенном агрегате. При этом контролируется питающее напряжение, проверяется заправка хладагентом. Компрессоры контролируются на отсутствие шумов. Важно проследить за питающим напряжением и измерить параметры холодильной машины. Предохранительные устройства должны быть проверены на правильность настроек. На заключительном этапе заполняется техническая документация.

Классификация установок для охлаждения воды

Чиллеры для охлаждения воды можно классифицировать по способу отвода тепла от конденсатора. На сегодняшний день известно два типа оборудования. Первые представляют собой установки с водяным охлаждением, тогда как другие - с воздушным. Обе разновидности могут иметь гидравлический контур. Если и такового нет, то установка дополняется насосной станцией.

Агрегаты с отводом тепла с помощью воздуха из внешней среды делятся на три группы по виду и расположению конденсатора. Чиллер для охлаждения воды может иметь осевой вентилятор, центробежный или выносной.

В заключение

Установки довольно габаритны и массивны, что при монтаже предполагает использование надежной опоры. Конструкция должна стабильно удерживать вес. Оптимальным решением может стать использование фундамента, который придает устойчивость и долговечность чиллеру. Что это, а также по какому принципу работает, вы смогли узнать, если прочли статью.

Дополнительно можно отметить, что подобные агрегаты представлены двумя видами, один из которых работает с конденсатором с помощью воздуха, тогда как другой - с помощью воды. Оба эти метода востребованы в индустрии. Но аппараты с воздушным охлаждением являются наиболее популярными, ведь они не имеют потребности в использовании специального теплоносителя.

Чиллер - это холодильная машина, предназначенная для охлаждения холодоносителя (воды, гликолевого раствора и т.п.).

В основе работы чиллера лежит парокомпрессионный холодильный цикл, аналогичный тому, что используется в обычных кондиционерах. То есть в состав чиллера входят все четыре основных элемента любой холодильной машины: компрессор, конденсатор, испаритель и регулятор потока.

На рисунке1 представлен чиллер наружной установки с воздушным охлаждением конденсатора. Все элементы холодильной машины скомпонованы в едином корпусе, который смонтирован на жёсткой раме.

Всегда готовы помочь и ждем вашего обращения. Оставьте контакты и мы перезвоним для консультации.

Теплый и холодный потоки

На противоположной стороне чиллера расположены входной и выходной водяные патрубки: к чиллеру поступает от здания теплая вода, а обратно возвращается холодный поток. Понятия «теплый» и «холодный» весьма условны. Фактически при работе чиллера оба потока являются холодными: их температура составляет порядка 10°С.

Однако температура теплого потока выше. Обе температуры настраиваются и могут быть различны, но существует два стандартных температурных графика: 7/12 и 10/15. В первом случае температура холодного потока равна +7°С, а теплого +12°С. Во втором случае +10°С и +15°С соответственно.

Охлаждение воды

Охлаждение воды в чиллере осуществляется в испарителе-теплообменнике, в котором рабочее вещество холодильной машины (холодильный агент или коротко - хладагент или хладон) испаряется за счет тепла, получаемого от воды. Таким образом, вода отдает свою энергию хладагенту, за счет чего и охлаждается. Но откуда берется хладагент?

Контур хладагента

Хладагент циркулирует внутри чиллера. Его движение по холодильному контуру осуществляется с помощью компрессора, который, по сути, исполняет роль насоса. Нагнетаемый компрессором хладагент имеет высокое давление (до 30 атмосфер) и температуру (порядка 70°С).

Далее температура сбрасывается в конденсаторе: протекающий по трубкам хладагент обдувается наружным воздухом. В то же время хладагент меняет своё агрегатное состояние: переходит из газового состояния в жидкое.

Однако давление хладагента осталось высоким. Охлажденный хладон высокого давления проходит через регулирующий вентиль, где расширяется. Давление хладагента резко падает.

Этот процесс напоминает подачу дыхательной смеси для аквалангиста: из баллона, где газ хранится под высоким давлением, он поступает к человеку, который дышит смесью с нормальным атмосферным давлением. При этом температура дыхательной смеси заметно снижается.

Аналогично и хладагент после регулирующего вентиля теряет не только давление, но и температуру. Таким образом, его температура снижается всего до нескольких градусов. Теперь он может охлаждать поток воды системы холодоснабжения здания. Это происходит в испарителе. Далее хладагент снова поступает в компрессор, и цикл замыкается.

Теплоотвод

Таким образом, в чиллере циркулирует специальное рабочее вещество - хладагент. Его цель - охладить воду и энергию, полученную от воды, и передать в окружающую среду. Оба процесса передачи энергии реализуются в теплообменных аппаратах (теплообменниках).
Как мы уже знаем, охлаждение воды происходит в испарителе: здесь хладагент получает тепловую энергию воды. А выброс тепла в окружающую среду происходит во втором теплообменнике - в конденсаторе.

Конденсатор - это единственное место, где хладагент контактирует с окружающей средой: трубки, по которым проходит хладагент, обдуваются наружным воздухом. При этом горячий хладагент остывает, то есть отдает свою энергию, а уличный воздух нагревается.

В этом можно легко убедиться, проведя рукой сверху над чиллером или даже просто подойдя к наружному блоку обычного кондиционера. Температура воздуха, которым оттуда дует, заметно выше температуры окружающего среды.

Итак, тепло, которое выделяется людьми, оборудованием, освещением, а также тепло, поступающее в помещения за счет солнечной радиации, передаётся циркулирующей по трубам воде. В испарителе холодильной машины вода это тепло передает хладагенту. А в конденсаторе холодильной машины это же тепло выходит наружу.

Компрессор - сердце холодильной машины

Своеобразным сердцем чиллера является компрессор. Так, в чиллерах Hitachi серии Samurai используются новейшие винтовые компрессора (см. рисунок 2). Компрессора являются самыми энергозатратными элементами чиллера, поэтому оптимизация их энергопотребления - одна из основных задач.

Рисунок 2. Компоновка двухвинтового компрессора в чиллерах Hitachi серии Samurai:
1. Высоконадежный двухполюсный электродвигатель HITACHI
2. Встроенный маслоотделитель (маслоотделитель циклонного типа)
3. Смотровое стекло для контроля уровня масла
4. Подогреватель масла
5. Высокоточные сдвоенные винтовые роторы
6. Фильтр на участке всасывания

Благодаря малому количеству движущихся частей компрессор отличается высокой степенью надежности, низким уровнем шума и низким уровнем вибрации. Кроме того, в данных компрессорах используется технология непрерывного регулирования холодопроизводительности, что позволяет идеально адаптироваться к нагрузке путем точного управления температурой охлажденной воды и отказаться от использования дорогих инвертеров.

Сброс тепла наружу

Рисунок 3. Вентиляторы конденсаторов в чиллерахHitachi

Отвод тепла в окружающую среду осуществляется в конденсаторе - теплообменнике, через который движется хладагент и наружный воздух. При этом движение хладагента, как мы уже знаем, обеспечивается компрессором.

Движение же воздуха осуществляется вентилятором конденсатора. На общем виде чиллера (см. рис. 1) сверху видны 6 цилиндрических элементов - именно в них и установлены вентиляторы, обеспечивающие движение воздуха через конденсатор. Воздух засасывается по бокам чиллера, проходит через конденсаторы, нагревается, а затем выбрасывается наружу вертикально вверх.

Вентиляторы конденсатора являются вторыми по величине потребителями энергии в чиллерах, поэтому их разработке и профилированию также уделяется большое внимание.

В частности, компания Hitachi использует новые двухлопастные вентиляторы (см. рис. 3), которые позволяют снизить шум по сравнению с четырехлопастным винтом. При этом увеличивается статический напор воздушного потока и, в то же время, существенно снижается мощность, потребляемая электродвигателем.

Работа «на тепло»

Многие чиллеры могут работать и по обратному холодильному циклу, вырабатывая тепло вместо холода. Это сродни реверсивному режиму работы кондиционеров - режиму работы «на тепло». В этом случае конденсатор чиллера играет роль испарителя и забирает тепло из окружающей среды, а в испарителе (который теперь стал конденсатором) тепло передается холодоносителю. Кстати, холодоноситель в этом случае уместнее именовать теплоносителем.

Это парокомпрессорная холодильная машина, которая призвана работать на охлаждение жидкой среды.

Он состоит из нескольких частей:

1. Компрессор;
2. Ресивер;
3. Конденсатор;
4. Блоки управления и щит;
5. Медные трубопроводы;
6. Вентиль для терморегуляции;
7. Соленоидный вентиль;
8. Фильтр для осушения.

Чиллер включает в себя три главные составляющие: компрессор, конденсаторный блок и испаритель - всё это заключено в единый корпус. Работа чиллера - комплексный налаженный процесс, который происходит по строгой схеме. Испаритель играет важную роль в функционировании прибора: он отводит от охлаждаемого оборудования излишнее тепло. Это достигается путем циркулирования внутри его контура хладагента, который и производит обмен температурой. В процессе кипения хладагент отнимает тепло у жидкости. После этого температура воды или другого теплоносителя понижается, а хладагент наоборот нагревается и переходит в состояние газа. Затем газообразный хладагент идет в компрессор, где происходит его воздействие на обмотки электродвигателя, что способствует понижению их температуры. Там же происходит сжатие нагретого пара, который затем снова нагревается до температуры в 80–90 ºС. На этом этапе в него добавляется масло, которое используется для охлаждения и герметизации зазоров.

В нагретом состоянии фреон проходит в конденсаторный блок, где хлпдагент остывает, обдуваемый прохладным воздухом. После этого приходит время финального этапа работы: хладагент из теплообменника следует в переохладитель, где его температура падает, из-за чего фреон становится жидким и попадает в фильтр-осушитель. Там он из него выпаривается влага. Затем хладагент попадает в терморасширительный вентиль, где давление фреона падает. После выхода из терморасширителя холодильный агенент являет собой пар низкого давления вместе с жидкостью. Эта смесь подается в испаритель, где хладагент вновь закипает, превращаясь в пар и перегреваясь. Перегретый пар покидает испаритель, что является началом нового цикла.

Основная задача холодильной машины заключается в том, чтобы отвести энергию от охлаждаемого тела . Для исполнения этой задачи в чиллерах используются хладагенты, которые закипают при отрицательных температурах. Наиболее важные детали чиллера - конденсатор, компрессор и испаритель. Испаритель работает по следующему принципу: он переносит тепло из внутреннего объема холодильника посредством воды и хладагента, который закипает и принимает тепло от жидкости. Происходит обмен энергией, хладагент нагревается и становится газообразным в то время как вода охлаждается. В компрессоре, куда попадает хладагент, создается разница давлений, что приводит к сжатию хладагента и его нагреванию. Далее хладагент направляется в конденсатор и охлаждается с помощью воздуха, который поступает снаружи. Весь цикл повторяется.

Виды чиллеров

Чиллеры с воздушным охлаждением наружной установки

• Монтируются на крыше дома или во дворе
• Производятся в различных исполнениях с разными значениями по производительности
• Существуют варианты низкошумного исполнения
• В комплекте идет система автоматизированного контроля параметров системы с возможностью подключения к компьютерной сети
• При мощности более 30 кВт есть опция автоматического постепенного регулирования затрат электроэнергии

Схема чиллера

Есть два основных принципа устройства этих машин.

1. Схема непосредственного охлаждения жидкости.

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

Устройство чиллера

Машины, которые вырабатывают холод, состоят из следующих основных частей:

1. конденсатор;
2. компрессорная установка;
3. Специальный теплообменник фреон-вода;
4. испаритель.

В отличие от обычного кондиционера или бытового холодильника, этот агрегат охлаждает не воздух, а хладагенты, которые служат для переноса энергии. А уже охлажденные жидкости перенаправляются по трубам к тому месту, где необходим холод (внутренние блоки, фэнкойлы).

Чиллеры с воздушным охлаждением внутренней установки

• Монтируются в технических помещениях, забирают и выбрасывают воздух по воздуховодам.
• Комплектуются системами автоматического контроля параметров системы с возможностью подключения к компьютерной сети
• При производительности более 30 кВт существует автоматическая ступенчатая регулировка потребления электроэнергии

Чиллеры с выносным конденсатором

• Устанавливаются в подсобных помещениях, соединяются фреоновым контуром с конденсаторными блоками, которые стоят обычно на улице
• Выпускается несколько серий с различными пределами мощности
• Возможно низкошумное исполнение
• Полностью защищены от неблагоприятных погодных условий
• Компактный внутренний блок
• При мощности более 30 кВт существует автоматическая ступенчатая регулировка потребления электроэнергии

Чиллеры с водяным охлаждением

• Монтируются, как правило, в специальных помещениях, соединяются трубами с градирней, которая расположена на улице, или с проточной водой
• Выпускается несколько серий с различными пределами мощности
• Есть вариант низкошумного исполнения
• Комплектуются системами автоматического контроля с возможностью подключения к компьютерной сети
• Полностью защищены от неблагоприятных погодных условий
• Небольшой по габаритам внутренний блок
• При мощности более 30 кВт предусмотрена автоматическая ступенчатая регулировка потребления электроэнергии

Таким образом, теперь вам известен принцип работы чиллера.

Что такое ? Чиллер – это холодильный агрегат, применяемый для охлаждения и нагревания жидких теплоносителей в центральных системах кондиционирования, в качестве которых могут выступать приточные установки или фанкойлы. В основном чиллер для охлаждения воды используют на производстве - охлаждают различное оборудование. У воды лучше характеристики по сравнению со смесью гликоля, поэтому работа на воде более эффективна.

Широкий диапазон мощности дает возможность использовать чиллер для охлаждения в помещениях различных размеров: от квартир и частных домов до офисов и гипермаркетов. Кроме того, он применяется в пищевой промышленности для и напитков, в спортивно-оздоровительной сфере – для охлаждения катков и ледовых площадок, в фармацевтике – для охлаждения медикаментов.

Существуют следующие основные типы чиллеров:

• моноблок, воздушный конденсатор, гидромодуль и компрессор находятся в одном корпусе;
• чиллер с выносным конденсатором на улицу (холодильный модуль располагается в помещении, а конденсатор выносится на улицу);
• чиллер с водяным конденсатором (используют когда нужны минимальные размеры холодильного модуля в помещении и нет возможности использовать выносной конденсатор);
• тепловой насос, с возможностью нагрева или охлаждения теплоносителя.

Принцип работы чиллера

Промышленный чиллер состоит из трех основных элементов: компрессора, конденсатора и испарителя. Основная задача испарителя – это отвод тепла от охлаждаемого объекта. С этой целью через него пропускаются вода и хладагент. Закипая, хладагент отбирает энергию у жидкости. В результате этого вода или любой другой теплоноситель охлаждаются, а холодильный агент – нагревается и переходит в газообразное состояние. После этого газообразный холодильный агент попадает в компрессор, где воздействует на обмотки электродвигателя компрессора, способствуя их охлаждению. Там же горячий пар сжимается, вновь нагреваясь до температуры в 80-90 ºС. Здесь же он смешивается с маслом от компрессора.

В нагретом состоянии фреон поступает в конденсатор, где разогретый холодильный агент охлаждается потоком холодного воздуха. Затем наступает завершающий цикл работы: хладагент из теплообменника попадает в переохладитель, где его температура снижается, в результате чего фреон переходит в жидкое состояние и подается в фильтр-осушитель. Там он избавляется от влаги. Следующим пунктом на пути движения хладагента является терморасширительный вентиль, в котором давление фреона понижается. После выхода из терморасширителя холодильный агенент представляет собой пар низкого давления в сочетании с жидкостью. Эта смесь подается в испаритель, где хладагент вновь закипает, превращаясь в пар и перегреваясь. Перегретый пар покидает испаритель, что является началом нового цикла.

Схема работы промышленного чиллера

# 1 Компрессор (Compressor)
Компрессор имеет две функции в холодильном цикле. Он сжимает и перемещает пары хладогента в чиллере. При сжатии паров происходит повышение давления и температуры. Далее сжатый газ поступает в где он охлаждается и превращается в жидкость, затем жидкость поступает в испаритель (при этом её давление и температура снижается), где она кипит, переходит в состояние газа, тем самым забирая тепло от воды или жидкости, которая проходит через испаритель чиллера. После этого пары хладагента поступают снова в компрессор для повторения цикла.

# 2 Конденсатор воздушного охлаждения (Air-Cooled Condenser)
Конденсатор с воздушным охлаждением представляет собой теплообменник, где тепло, поглощаемое хладагентом, выделяется в окружающее пространство. В конденсатор обычно поступает сжатый газ - фреон, который охлаждаются до и, конденсируясь, переходит в жидкую фазу. Центробежный или осевой вентилятор подают поток воздуха через конденсатор.

# 3 Реле высокого давления (High Pressure Limit)
Защищает систему от избыточного давления в контуре хладагента.

# 4 Манометр высокого давления (High Pressure Pressure Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления конденсации хладагента.

# 5 Жидкостной ресивер (Liquid Receiver)
Используется для хранения фреона в системе.

# 6 Фильтр-осушитель (Filter Drier)
Фильтр удаляет влагу, грязь, и другие инородные материалы из хладагента, который повредит холодильной системе и снизить эффективность.

# 7 Соленоиндный вентиль (Liquid Line Solenoid)
Соленоидный клапан - это просто электрически управляемый запорный кран. Он управляет потоком хладагента, который закрывается при остановке компрессора. Это предотвращает попадание жидккого хладагента в испаритель, что может вызвать гидроудар. Гидроудар может привести к серьезному повреждению компрессора. Клапан открывается, когда компрессор включен.

# 8 Смотровое стекло (Refrigerant Sight Glass)
Смотровое стекло помогает наблюдать поток жидкого хладагента. Пузырьки в потоке жидкости свидетельствуют о нехватке хладагента. Индикатор влажности обеспечивает предупреждение в том случае, если влага поступает в систему, указывая, что требуется техническое обслуживание. Зеленый индикатор не сигнализирует никакого содержания влаги. А желтые сигналы индикатора, что система загрязнена с влагой и требует технического обслуживания.

# 9 Терморегулирующий вентиль (Expansion Valve)
Терморегулирующий вентиль или ТРВ - это регулятор, положение регулирующего органа (иглы) которого обусловлено температурой в испарителе и задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева паров хладагента на выходе из испарителя. Следовательно, в каждый момент времени он должен подавать в испаритель только такое количество хладагента, которое, с учетом текущих условий работы, может полностью испариться.

# 10 Горячий Перепускной клапан газа (Hot Gas Bypass Valve)
Hot Gas Bypass Valve (регуляторы производительности) используются для приведения производительности компрессора к фактической нагрузке на испаритель (устанавливаются в байпасную линию между сторонами низкого и высокого давления системы охлаждения). Перепускной клапан горячего газа (не входит в стандартную комплектацию чиллеров) предотвращает короткое циклирование компрессора путем модуляции мощности компрессора. При активации, клапан открывается и перепускает горячий газ холодильного агента с нагнетания в жидкостной поток хладагента, поступающего в испаритель. Это уменьшает эффективную пропускную способность системы.
# 11 Испаритель (Evaporator)
Испаритель это устройство, в котором жидкий хладагент кипит, поглощая тепло при испарении, у проходящего через него охлаждающей жидкости.

# 12 Манометр низкого давления фреона (Low Pressure Refrigerant Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления испарения хладагента.

# 13 Предельное Низкое давление хладагента (Low Refrigerant Pressure Limit)
Защищает систему от низкого давления в контуре хладагента, чтобы вода не замерзла в испарителе.

# 14 Насос охлаждающей жидкости (Coolant Pump)
Насос для циркуляции воды по охлаждаемому контуру

# 15 Ограничение температуры замерзания (Freezestat Limit)
Предотвращает замерзание жидкости в испарителе

# 16 Датчик температуры
Датчик, который показывает температуру воды в охлаждающем контуре

# 17 Хладагент манометр (Coolant Pressure Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления теплоносителя, подаваемого на оборудование.

# 18 Автоматический долив (Water Make-Up Solenoid)
Включается когда вода в емкости снижается ниже допустимого предела. Соленоидный клапан открывается и происходит долив в емкость от водопровода до нужного уровня. Далее клапан закрывается.

# 19 Резервуар Уровень поплавковый выключатель (Reservoir Level Float Switch)
Поплавковый выключатель. Открывается когда уровень воды в емкости снижается.

# 20 Датчик температуры 2 (From Process Sensor Probe)
Датчик температуры, который показывает температуру нагретой воды, которая возвращается от оборудования.

# 21 Реле протока (Evaporator Flow Switch)
Защищает испаритель от замерзания в нем воды (когда слишком низкий проток воды). Защищает насос от сухого хода. Сигнализирует отсутствие потока воды в чиллере.

# 22 Емкость (Reservoir)
Для избежания частых пусков компрессоров используют емкость увеличенного объема.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора отличается от воздушного - типом теплообменника (вместо трубчато-ребристого теплообменника с вентилятором используется кожухотрубный или пластинчатый, который охлаждается водой). Водяное охлаждение конденсатора осуществляется оборотной водой из сухого охладителя ( , драйкулера) или градирни. В целях экономии воды предпочтительным является вариант с установкой сухой градирни с водяным замкнутым контуром. Основные преимущества чиллера с водяным конденсатором: компактность; возможность внутреннего размещения в маленьком помещении.

Вопросы и ответы

Можно ли чиллером охлаждать жидкость на проток более, чем на 5 градусов?

Чиллер можно использовать в замкнутой системе и поддерживать заданную температуру воды, например, 10 градусов, даже если возврат будет с температурой 40 градусов.

Есть чиллеры, которые охлаждают воду на проток. Это в основном используется для охдаждения и газирования напитков, лимонадов.

Что лучше чиллер или драйкулер?

Температура при использовании драйкулера зависит от температуры окружающей среды. Если, например, на улице будет +30, то хладоноситель будет с температурой +35…+40С. Драйкулер используют в основном в холодное время года для экономии электроэнергии. Чиллером можно получать заданную температуру в любое время года. Можно изготовить низкотемпературный чиллеры для получения температуры жидкости с отрицательной температурой до минус 70 С (хладоносителем при такой температуре является в основном спирт).

Какой чиллер лучше - с водяным или воздушным конденсатором?

Чиллер с водяным охлаждением имеет компактные размеры, поэтому могут размещаться в помещении и не выделяют тепло. Но для охлаждения конденсатора требуется холодная вода.

Чиллер с водяным конденсатором имеет более низкую стоимость, но может дополнительно потребоваться сухая градирня, если нет источника воды - водопровод или скважина.

В чем отличие чиллеров с тепловым насосом и без него?

Чиллер с тепловым насосом может работать на обогрев, т.е не только охлаждать хладоноситель, но и нагревать его. Необходимо учитывать, что с понижением температуры нагрев ухудшается. Наиболее эффективен нагрев когда температура опускается не ниже минус 5.

На какое расстояние можно выносить воздушный конденсатор?

Обычно конденсатор можно вынести на расстояние до 15 метров. При установке системы отделения масла выснок конденсатора возможен до 50 метров, при условии правильного подбора диаметра медных магистралей между чиллером и выносным конденсатором.

До какой минимальной температуре работает чиллер?

При установке системы зимнего пуска работа чиллера возможно до окружающей температуры минус 30…-40. А при установке вентиляторов арктического исполнения - до минус 55.

Виды и типы схем установок охлаждения жидкости (чиллеры)

Применяется в случае, если перепад температур ∆Т ж = (Т Нж – Т Кж) ≤ 7ºС (охлаждение технической и минеральной воды)

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

Применяется в случае, если перепад температур ∆Т ж = (Т Нж – Т Кж) > 7ºС или для охлаждения пищевых продуктов, т.е. охлаждение во вторичном разборном теплообменнике.

Для этой схемы необходимо правильно определить расход промежуточного хладоносителя:

G х = G ж · n

G х – массовый расход промежуточного хладоносителя кг/ч

G ж – массовый расход охлаждаемой жидкости кг/ч

n – кратность циркуляции промежуточного хладоносителя

n =

где: C Рж – теплоёмкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг´ К)

C Рх – теплоёмкость промежуточного хладоносителя, кДж/(кг´ К)

∆Т х = (Т Нх – Т Кх) – температурный перепад промежуточного хладоносителя в испарителе