Чиллеры с водяным охлаждением (водяные чиллеры). Драйкулеры: особенности работы и виды устройств Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора

26.08.2023

По принципу работы и получению холода чиллеры можно разделить на два типа: парокомпрессионные и абсорбционные. Область применения обоих типов холодильных машин похожа. Оба типа преимущественно служат для производства охлаждающей жидкости (холодоносителя) для нужд кондиционирования, промышленного холода, вентиляции или технологии. Кроме этого, чиллеры также могут использоваться для нагрева теплоносителя для нужд отопления и вентиляции. При чем, агрегаты паро-компрессионного типа используются для нагрева значительно реже, чем абсорбционные в связи с их низкой эффективностью при отрицательных температурах окружающего воздуха. В данной статье будут рассмотрены чиллеры парокомпрессионного типа.

Принцип работы.

Основные элементы парокомпрессионного чиллера это компрессор, испаритель, конденсатор, дросселирующее устройство. Отвод тепловой энергии в парокомпрессионной холодильной машине, происходит за счет изменения агрегатного состояния вещества (холодильного агента).Как правило, холодильным агентом служат хладоны - фтор- и хлорсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана). Холодильная машина работает по следующему принципу: компрессор нагнетает газообразный хладагент в конденсатор (см. схему рис.1), где в результате высокого давления и отвода тепла газообразный фреон конденсируется. Далее, при прохождении жидкого хладагента через дросселирующее устройство, его давление падает, при этом часть жидкости преобразуется в пар. Этот процесс сопровождается понижением его температуры. Затем парожидкостная смесь поступает в испаритель, где кипит и окончательно превращается в пар. Испаритель представляет собой промежуточный теплообменник хладон/вода, в котором происходит передача тепла от хладагента охлаждаемой жидкости. Затем жидкость требуемой температуры подается через гидравлический контур к потребителям – фанкойлам, вентиляционным установкам и т.д.

Рис. 1

Классификация чиллеров.

Парокомпрессионные чиллеры можно классифицировать:

по типу охлаждения конденсатора;

с воздушным охлаждением конденсатора;
с водяным охлаждением конденсатора;

по исполнению:

для установки снаружи зданий;
для установки внутри зданий;

по другим конструктивным особенностям, например:

с системой свободного охлаждения (фрикулинг);
с центробежным вентилятором охлаждения конденсатора;
по типу компрессора и т.п.

По способу охлаждения конденсатора:

чиллеры воздушного охлаждения;
чиллеры водяного охлаждения (водоохлаждаемые).

К чиллерам наружной установки относятся моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора, которые обычно устанавливаются на кровле зданий или на специальных площадках рядом с обслуживаемыми зданиями. Также к чиллерам наружной установки можно отнести чиллеры с выносным испарителем.

К чиллерам внутренней установки относятся:

чиллеры с выносным конденсатором (бесконденсаторные);
чиллеры водяного охлаждения (водо-водяные чиллеры);
чиллеры воздушного охлаждения с центробежным вентилятором.

Чиллеры внутренней установки размещаются в специальных помещениях - машинных залах. Благодаря простоте монтажа, удобству эксплуатации и цене наибольшее распространение получили моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора.

Моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора

Моноблочные чиллеры с широко применяются в системах центрального кондиционирования с приточными установками и в системах «чиллер-фанкойл». Моноблоки имеют две модификации:

с осевыми вентиляторами;
с центробежными вентиляторами (для установки внутри зданий).

Чиллеры с осевыми вентиляторами (рис.2) представляют собой агрегаты, смонтированные на раме в едином корпусе и устанавливаются на кровле зданий или рядом на подготовленной площадке. Сброс тепла производится в окружающую среду.

Рис. 2

В качестве теплоносителя используется вода или водяные растворы гликоля для работы холодильной машины в холодное время года. Если требования проекта не позволяют использовать гликоли, то в систему встраивается промежуточный теплообменник (рис.3). При такой схеме температурные параметры раствора гликоля в чиллере должны быть на 2ºС ниже расчетной температуры в контуре потребителей. Например, для того чтобы обеспечить температурные параметры воды в промежуточном теплообменнике выход/вход: 7/12ºC, необходимо получить гликолевый раствор на выходе из чиллера температурой 5ºC.

Рис. 3

Кроме этого, при использовании промежуточного теплообменника возможна эксплуатация холодильной машины при отрицательных температурах окружающего воздуха. Основными преимуществами моноблочных чиллеров с воздушным охлаждением являются простота монтажа, удобство обслуживания, полная готовность агрегатов к работе (заправлен хладагентом и маслом), сравнительно низкая цена. К числу дополнительных преимуществ моноблоков можно отнести широкие возможности при размещении в связи с неограниченной длиной трасс теплоносителя и перепадом высот между чиллером и потребителями. Чиллеры модульной конструкции также обладают неоспоримыми преимуществами:

минимальный срок поставки благодаря наличию на складе;
экономия средств – система вводиться в эксплуатацию частями по мере необходимости;
вариативность – объединяя модули разной производительности получаем холодильную машину требуемой мощности (схема рис.4);
экономия электроэнергии – система работает на том уровне мощности, который в данный момент необходим потребителям, путем включения/отключения отдельных модулей.

Рис. 4

Чиллеры с центробежными вентиляторами (рис.5) предназначены для установки в помещениях: подвалах, чердаках, служебных специальных помещениях. Основное отличие от чиллеров с осевыми вентиляторами это наличие центробежного вентилятора/ов с высоким напором. Через сеть воздуховодов вентилятор нагнетает воздух, который охлаждает конденсатор и затем удаляется наружу, а тепло сбрасывается в окружающую среду.

Преимущество чиллеров с центробежными вентиляторами:

длительный срок службы благодаря расположению в отапливаемом помещении.

Рис. 5

Забор воздуха производится из помещения, выдув может быть организован по воздуховодам в одном из трех направлений (рис.6)

Гидромодуль. Циркуляция хладоносителя (вода, раствора гликоля) между чиллером и потребителями (фанкойлами) обеспечивается гидромодулем (насосной станцией) (рис.7,a), Гидромодуль включает в себя циркуляционный насос, расширительный бак, запорную арматуру, бак-аккумулятор (буферный бак), систему управления и защиты.

Бак-аккумулятор (рис.4, b) необходим для увеличения емкости теплоносителя в системе. Буферный бак позволяет сократить количество запусков компрессоров и насосного оборудования, увеличивая тем самым срок службы холодильных машин. Буферный бак может не входить в состав гидромодуля и поставляться отдельно.

Чиллеры с выносным конденсатором (бесконденсаторные) (рис.8)

Чиллер с выносным конденсатором представляет собой агрегат, в котором все основные элементы: компрессор, испаритель, дросселирующее устройство установлены на одной раме в едином корпусе. При этом сам чиллер предназначен для установки внутри помещений, а конденсатор воздушного охлаждения предназначен для уличного использования и устанавливается снаружи.

Рис. 8

Основные преимущества чиллеров с выносным конденсатором:

возможность круглогодичной эксплуатации с использованием воды;
удобство обслуживание в любое время года;
высокая эффективность, благодаря отсутствию контура с гликолем и промежуточных теплообменников;
длительный срок службы благодаря расположению в отапливаемом помещении;
возможность использования конденсатора в низкошумном или взрывозащищенном исполнении.

Чиллеры представляют собой функциональную и мощную холодильную машину, которая необходима для качественного охлаждения теплоносителя в виде жидкого вещества. Устройство активно применяется в промышленных системах кондиционирования, так как отличается экономичностью.

Основные особенности водяных чиллеров

Холодильные устройства обладают несколькими классификациями. Основным критерием при разделении на виды чиллеров является метод отвода тепла от конденсатора. Во многих случаях для этой цели применяется наружный воздух. Но в некоторых ситуациях целесообразно использовать жидкое вещество – воду.

Главная отличительная черта чиллеров с водяным типом охлаждения от воздушного устройства заключается в конструкции конденсаторов. Водяной агрегат обладает не трубчато-ребристым, а пластичным, кожухо-трубчатым или пластично-ребристым теплообменником.

Конденсаторы пластичного вида обладают многими преимуществами по сравнению с кожухно-трубчатыми устройствами, так обладают меньшим показателем объема, что позволяет использовать меньшее количество холодильного агента.

Вы можете приобрести чиллер с водяным охлаждением оставив заявку на сайте frienergy.ru .

Достоинства и недостатки водяных чиллеров

Агрегаты с водяным охлаждением обладают некоторыми преимуществами перед чиллерами с воздушным теплообменником:

Компактность. Воздушные устройства отличаются большими габаритами, так как для обеспечения требуемого теплоотвода нужна внушительная площадь обдува. В результате этой особенности около половины объема холодильной машины занимает конденсатор.

Вода имеет отличные термодинамические свойства. Жидкость обладает более высокими показателями теплоемкости и плотности по сравнению с воздухом. Это предоставляет возможность снизить размеры теплообменника и, следовательно, самого чиллера.

Присутствие возможности установить устройства внутри помещения. Водяные чиллеры не требуют в обязательном порядке размещения на открытом воздухе, так как для их функционирования не нужен наружный воздух. Поэтому устройства нередко монтируются внутри помещений.

Это преимущество является очень важным в ситуациях, когда отсутствует требуемая большая наружная площадь для установки воздушного чиллера. Компактные водяные чиллеры нередко монтируются в технических помещениях, подвальных площадях и насосных станциях.

Основной недостаток устройств с водяным охлаждением заключается в потребности воды для работы. Для функционирования чиллера может использоваться разная жидкость. Чтобы избежать засорения теплообменника, необходимо устанавливать специальный фильтр.

Как сделать грамотный выбор

Замер расхода воды на оборудование.
Показатель температуры, которая поступает в оборудование.
Конечная температура, которая образуется после прохождения оборудования.

Холодильные машины, или чиллеры, классифицируются по тому, как отводится тепло от конденсатора. В большинстве моделей этот процесс происходит с помощью наружного воздуха . Но в некоторых условиях это практичнее делать с помощью воды.

Чиллер с водяным охлаждением отличается от устройства с воздушным охлаждением В его конструкции применяется кожухотрубный конденсатор,который охлаждается при помощи подведенной к нему холодной воды.

При покупке оборудования важно обратить внимание на ряд важных аспектов:

Мощность охлаждения. Данная величина зависит от многих показателей и рассчитывается в зависимости от рабочих условий: типа теплоносителя (используется чистая вода или смеси с гликолем), температуры теплоносителя на входе/выходе чиллера (если предусмотрен высокий показатель, значит мощность больше), температуры конденсации. Мощность устройства зависит от условий, в которых он работает. При покупке необходимо сразу предоставлять данные об условиях использования чиллера. Оптимальной считаются температура на входе/выходе теплоносителя 12/7С. Наружная температура должна составлять +35С.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Одним из важных элементов холодильного контура является терморегулирующий вентиль. Для получения уверенной и долговечной работы стоит приобрести чиллер, с электронным ТРВ. Механический - дешевле, но может потребовать в дальнейшем больших затрат.

Материал корпуса. Специалисты советуют обращать на это особое внимание. Наиболее практичным вариантом считается оцинкованный корпус. Часто материал нужно оговаривать отдельно во время покупки.

Компрессор. В чиллерах используются различные типы компрессоров. Наиболее популярны спиральные, винтовые, центробежные. Надежным и практичным вариантом считаются спиральные и винтовые компрессоры. Они долговечны и не требуют больших затрат на дополнительное обслуживание. Центробежные компрессоры используются в чиллерах с очень большой холодопроизводительностью.

Тип теплообменника. Покупатель часто стоит перед выбором материалов труб, используемых в: кожухотрубном теплообменнике. Трубы из титана, мельхиора или нержавеющей стали применяются при использовании агрессивных охлаждающих сред (например морская вода), а также в пищевой промышленности.

Гарантия. Не стоит пренебрегать такой важной деталью, как гарантия на ремонт оборудования. При прочих равных условиях нужно отдать предпочтение варианту с более длительным гарантийным периодом.

Дополнительные детали покупки. Стоит поинтересоваться у продавца, какой тип фреона используется в чиллере. При необходимости дополнительно приобретаются также такие детали, как сетчатые фильтры для защиты конденсатора, фильтры для воды. Можно приобрести дисплей удаленной установки, что облегчит дистанционный контроль за чиллером.

Принцип работы чиллеров с водяным охлаждением конденсатора

Водяной чиллер включают в себя конденсатор, компрессор, испаритель и терморасширительный вентиль. В испаритель подается жидкий фреон, там он закипает, после чего испаряется и одновременно забирает тепло из хладоносителя. Из испарителя хладагент в газовом состоянии попадает в компрессор, где сжимается и нагревается. Далее он попадает в конденсатор, где происходит его конденсация, т.е. он становится жидким, а тепло выделяемое при этом отводится при помощи воды. После этого жидкий фреон проходит через терморасширительный вентиль и снова оказывается в испарителе, процесс повторяется.

Преимущества использования

Компактность. Чиллеры с воздушным охлаждением занимают много места из-за требующейся площади обдува конденсатора. Теплообменник в водном чиллере меньше, в связи с чем его конструкция более компактна.
Плюсы расположения. Для работы чиллера с водяным конденсатором не требуется установка на улице. Устройство часто устанавливается в помещении. Поместив его в подвале или техническом помещении, можно сэкономить много места.

Сфера применения

Установить чиллер с водяным конденсатором можно почти в любом месте. В офисном помещении использование такого оборудования поможет сэкономить место и не испортить фасад здания, так как монтировать его можно непосредственно внутри помещения.

На производстве также удобно использовать водяное охлаждение. Если есть возможность установить чиллер рядом с источником воды, то это поможет сэкономить деньги на прокладку и замену труб.

Купить чиллер с водяным охлаждением от «Yantai Moon Group» ("Moon Group") в Москве

Водяной чиллер – это выгодный и практичный способ создать правильный микроклимат любого помещения. Наша компания является официальным представительством группы компаний «Moon Tech» в регионе, которая занимается изготовлением тепло-регулирующего оборудования.

На нашем сайте представлен большой выбор чиллеров с водяным охлаждением.

Большой опыт компании и богатая клиентская база позволили фирме зарекомендовать себя как добросовестного производителя, продающего качественный товар . Цены на наше оборудование выгодно отличаются от большинства, благодаря прямым поставкам с завода-изготовителя.

Чтобы узнать точную стоимость оборудования, получить консультацию или сделать заказ достаточно оставить заявку через форму обратной связи или позвонив по телефону, указанному на сайте.

Компания «General Climate» предлагает купить чиллеры с водяным охлаждением конденсатора по выгодной цене в Москве или другом городе РФ. В устройстве такого типа отвод тепла осуществляется посредством воды. Главное отличие чиллеров с водяным охлаждением от аналогов с воздушным отводом тепла заключается в конструкции конденсатора. Как правило, в них устанавливают теплообменники пластинчатого, кожухо-трубного или пластинчато-ребристого типа.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора имеет следующие приемущества:

компактность, обусловленная меньшим объемом теплообменника, работающего на воде;
возможность установки внутри здания, так как не требуется много места и наружного воздуха.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Такие чиллеры с успехом применяется на грузовых судах, перевозящих скоропортящиеся продукты, для поддержания низкой температуры в трюмах и обеспечения стабильной работы двигателей и некоторых деталей технического и электронного оборудования. За счёт забора в контур воды прямо из моря чиллер становится особенно экономным и энергоэффективным.

На предприятия пищевой промышленности для охлаждения жидкостей в больших масштабах чиллеры этого типа применяются очень широко. На производственных предприятиях их используют для охлаждения станков, вакуумных установок, термопласт автоматов и т. д.

В системах кондиционирования объектов, нуждающихся в зональном распределении температур, чиллеры с жидкостным охлаждением используются для рекуперации тепла.

При всех явных достоинствах чиллеров с охлаждением с помощью воды, для их полноценного функционирования требуется постоянный водяной поток. Он может быть проточным или циркулирующим (подключается к градирням или драйкулерам). Однако вода должна быть обязательно чистой. За счет более простого конструктивного решения они стоят намного дешевле по сравнению со своими воздушными аналогами, однако требуют использования дополнительных устройств - внешних охладителей.

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора - это устройства, выполняющие возложенную на них задачу за счёт циркулирующей в системе воды. Они являются неплохой альтернативой агрегатам, использующим для этой же цели воздух. Более того, в некоторых случая становятся единственно возможным способом отведения тепла от конденсатора.

Подобные установки используются для внутреннего размещения, часто - в качестве элемента центральной системы кондиционирования воздуха в зданиях. Как правило, их устанавливают в отдельных помещениях - подвалах, насосных станциях, вентиляционных камерах, подсобках и т.д.

Структура холодильной схемы

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора - это не самостоятельный элемент, а всегда часть сложной системы, предполагающей наличие модулей охлаждения, насосов, трубопроводов, фанкойлов, обслуживающих конечного потребителя вырабатываемого ресурса.

Сам чиллер состоит из нескольких элементов:

холодильный контур (компрессор, расширительное устройство, водяные теплообменники конденсатора и испарителя, фильтр-осушитель);
автоматика;
защитные устройства.

В процессе работы устройство обрабатывает теплоноситель, который далее по трубопроводам передаётся к фанкойлам и другим теплообменным агрегатам. Конденсаторный контур, ориентированный на водяное охлаждение, сообщается с драйкулером, смонтированным за пределами зданиями, или выносной градирней, где, собственно, и протекает процесс охлаждения рабочего вещества. Внутри контура циркулирует специальное вещество, как правило, незамерзающая жидкость, перемещение которой обеспечивает комплект циркуляционных насосов. Важным преимуществом такого способа отвода тепла является возможность задействовать внешние теплоносители - проточную воду, забираемую из близлежащего водоёма, и др.

Разновидности холодильных машин

Специфика использования модулей водяного охлаждения и их назначение определяют тип чиллера:

характер используемого компрессора (устройства классифицируются как спиральные. винтовые, безмаслянные);
мощность оборудования (малопроизводительные - до 150 кВт, среднепроизводительные - до 400 кВт, высокопроизводительные - свыше 400 кВт);
класс теплообменников (пластинчатые, кожухотрубные, затопленные);
число контуров циркуляции хладагента (1, 2, 3, 4 контура);
характер хладагента (R-410a, R-22, R-134a, R-407C).

Каждая из разновидностей оборудования состоятельна в конкретных условиях эксплуатации.

Основные преимущества использования водяного охлаждения

В большинстве случаев предлагаемое сегодня потребителю холодильное оборудование - это эргономичные разработки, для которых характерна предельная энергоэффективность. Среди достоинств этих конструкций следует подчеркнуть:

компактность (водяные чиллеры не требуют наличия значительной площади для обдува конденсатора в отличие от аналогов с воздушным охлаждением. Поэтому рабочая площадь оборудования, а также размеры самого холодильного модуля значительно меньше);
возможность расширения существующей системы путём замены или добавления оборудования большей мощности;
круглогодичная работа (холод образуется на протяжении всех сезонов, теплоноситель охлаждается без холодильного цикла);
монтаж оборудования внутри зданий или снаружи;
система запитывается от любого источника чистой воды (водопровод, близлежащая река и т.д.).

Компания «General Climate» предлагает широкий ассортимент моноблочных чиллеров, наши специалисты готовы оказать помощь в подборе оптимального оборудования.

Актуальные цены на чиллеры с водяным охлаждением конденсатора уточняйте у наших менеджеров.

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

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

Структура холодильной схемы

Чиллеры не являются самостоятельным элементом, они всегда включены в сложную систему, предполагающую наличие модулей охлаждения теплоносителей, насосов, трубопроводов и собственно фанкойлов, обслуживающих конечных потребителей вырабатываемого ресурса.

Сам по себе чиллер складывается из:

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

В процессе функционирования приспособление обрабатывает теплоноситель для дальнейшей передачи его по трубопроводам к фанкойлам или иным теплообменным агрегатам. Конденсаторный контур чиллера, работающего с водяным охлаждением, сообщается с выносной градирней или драйкулером (монтируются за пределами здания), где происходит охлаждение рабочего вещества. Внутри него циркулирует специальное вещество (в большинстве случаев - незамерзающая жидкость), чье перемещение поддерживается за счет комплекта циркуляционных насосов. Немаловажным достоинством данного способа отвода тепла от конденсатора является возможность задействования внешних теплоносителей, например, проточной воды, забираемой из близлежащих водоемов.

Разновидности холодильных машин

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

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

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

Основные преимущества чиллера с водяным охлаждением

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

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

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

Специфика эксплуатации чиллеров

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

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