Чиллеры широко применяются в различных отраслях промышленности, а также в центральных системах кондиционирования. Основное назначение чиллеров - это охлаждение жидкостей в различных целях.
Назначение чиллера
В промышленности чиллеры (с английского - "охлаждающий теплообменник, устройство для охлаждения") применяются в пищевой, химической и металлоперерабатывающей промышленности, металлургии, машиностроении, при переработке пластика и др., например, охлаждаемая жидкость циркулирует по различному оборудованию, в рубашках емкостей для достижения рабочей температуры. В чиллере происходит охлаждение теплоносителя (воды), который поступает в место, которое необходимо охладить, аккумулирует оттуда тепловую энергию, возвращается к чиллеру, охлаждается опять, и так вновь и вновь.
Газ сжатого хладагента отправляется из компрессора в конденсатор, который отбирает тепловую энергию от хладагента до охлаждающей воды или воздуха за пределами системы. Передача тепла позволяет газообразному хладагенту конденсироваться в жидкость, которая затем отправляется на дозирующее устройство.
Дозирующее устройство ограничивает поток жидкого хладагента, что вызывает снижение давления. Падение давления приводит к тому, что жидкая жидкость хладагента меняет фазу от жидкости к газу и тем самым поглощает тепло от воды, подлежащей охлаждению из-за испарения адиабатической вспышки.
В системах кондиционирования чиллеры используются для охлаждения различных типов теплоносителей перед подачей в фанкойлы или другие теплообменные системы. Системы чиллер незаменимы для поддержания комфортной температуры в помещении, обеспечения температурного режима эксплуатации различного оборудования. В зависимости от производительности чиллеров они могут охлаждать температуру как на небольших территориях, так и в нескольки этажных зданиях. Так, мощность может достигать до 9000 кВт.
Принцип работы чиллера
Дозирующее устройство расположено так, что расширяющийся газ хладагента содержится внутри испарителя, передавая тепловую энергию из воды для охлаждения в газ хладагента. Затем теплый газ хладагента отправляется обратно в компрессор, чтобы снова запустить цикл, и теперь охлажденная вода в отдельной петле теперь может использоваться для охлаждения.
Из чего состоит система чиллер-фанкойл
Абсорбционный чиллер использует источник тепла для управления холодильным циклом вместо механического компрессора. Абсорбционные чиллеры используют две жидкости, которые включают хладагент, обычно воду и абсорбент, обычно раствор лития бромида или аммиак.
Принцип работы и устройство чиллера
Работа чиллеров основана на физическом понятии переноса тепла: при нагревании или сжатии вещества происходит повышение его температуры, при охлаждении или расширении - понижение. В чиллере происходит перенос тепла от воды к хладагенту, который нагревается в процессе отбора тепла у воды.
Эти жидкости разделяются и рекомбинируются в цикле абсорбции, где из-за условий низкого давления вода может легче изменять фазу, чем обычно, и высокое слияние двух жидкостей способствует легкому поглощению. Цикл начинается с смеси жидкой хладагентовой воды и абсорбента, который нагревается при более высоком давлении, чтобы кипятить воду из раствора. Затем водяной пар хладагента направляется мимо конденсаторной катушки, где тепло отбирается и конденсируется в жидкость высокого давления. Затем жидкость жидкого хладагента направляется в испаритель с более низким давлением, где через испарение адиабатической вспышки возвращается в газ, поглощая тепло от воды, подлежащей охлаждению.
Сам чиллер - это мощное холодильное устройство или машина, которая устанавливается в замкнутом контуре системы кондиционирования и вентиляции. Работа чиллеров основана на охлаждении теплоносителя (воды) при помощи рабочего вещества, хладагента, и возврате охлажденного теплоносителя в систему кондиционирования воздуха.
Основными элементами чиллеров являются:
Концентрированный жидкий абсорбент от генератора отправляется обратно для рекомбинации с паром хладагента низкого давления, возвращающимися из испарителя, начиная цикл заново. Тепловую энергию, поглощаемую чиллером, необходимо отбросить из системы и в атмосферу. Для снижения температуры воды в больших чиллерных установках обычно используются устройства для отвода тепла от испарения, называемые градирнями.
Промышленные чиллеры для воды используются в различных областях применения, где охлажденная вода или жидкость циркулируют через технологическое оборудование. Обычно используемые для охлаждения продуктов и машин, чиллеры для воды используются во множестве различных применений, включая литьевое формование, резку инструмента и матрицы, продукты питания и напитки, химикаты, лазеры, станки, полупроводники и многое другое.
- испаритель (теплообменный аппарат), который необходим для забора тепла у охлаждаемой жидкости, т.е. теплоносителя (воды)
- конденсатор
- компрессор (роторный, центробежный, спиральный, вентовой, поршневый) для циркуляции хладагента внутри чиллера при давлении до 3 МПа и при температуре +70ºС
- дроссель
Внутри чиллера циркулирует любой тип хладагента (вода, фреон, тосол, этилен гликоль и др.). Теплоносителем выступает вода системы кондиционирования и вентиляции. Теплая вода (температурой +12-15ºС) из системы кондиционирования подается в испаритель, где она отдает тепло хладагенту, тем самым повышая его температуру. В результате хладагент закипает, расширяется, испаряется и переходит в газообразное состояние, а температура воды понижается (до +7-10ºС).
Функция промышленного чиллера заключается в перемещении тепла из одного места в другое. Независимо от вашей отрасли и процесса, чтобы обеспечить достаточное охлаждение, важно обеспечить производительность и экономию средств. Эта прохладная жидкость удаляет тепло от процесса, и теплая жидкость возвращается в чиллер. Технологическая вода - это средство, с помощью которого тепло передается от процесса к чиллеру.
Технологические чиллеры содержат химическое соединение, называемое хладагентом. Существует много типов хладагента и применений в зависимости от требуемых температур, но все они работают по основному принципу сжатия и фазового превращения хладагента из жидкости в газ и обратно в жидкость. Этот процесс нагрева и охлаждения хладагента и его замены из газа в жидкость и обратно - это цикл охлаждения.
Затем пары хладагента поступают в компрессор, где повышается его давление и температура до 80-90ºС.
После компрессора пары хладагента подаются в конденсатор, где происходит его охлаждение за счет обдува воздухом из окружающей среды. При этом происходит выделение тепла наружу, которое может использоваться дальше в фанкойлах для обогрева помещений.
Газ низкого давления поступает в компрессор, где он сжимается до газа высокого давления. Газ высокого давления поступает в конденсатор, где вода окружающего воздуха или конденсатора удаляет тепло, чтобы охладить его до жидкости высокого давления. Жидкость высокого давления перемещается к расширительному клапану, который контролирует, сколько жидкого хладагента поступает в испаритель, тем самым снова повторяя цикл охлаждения.
В чиллерах используются два типа конденсаторов; с воздушным охлаждением и с водяным охлаждением. Конденсатор с воздушным охлаждением использует окружающий воздух для охлаждения и конденсации горячего хладагента обратно в жидкость. Он может быть расположен внутри чиллера или удаленно расположен снаружи, но в конечном итоге он отвергает тепло от чиллера до воздуха. В конденсаторе с водяным охлаждением вода из градирни охлаждает и конденсирует хладагент.
После этого перегретый хладагент проходит через фильтр-осушитель для удаления из него влаги, а затем поступает в дроссель, расширяющее устройство, в котором происходит понижение давления и переход в жидкую фазу перед подачей опять в испаритель для начала нового цикла охлаждения теплоносителя.
Схема работы чиллера
Какой чиллер работает лучше всего для вашего процесса?
Чиллерные системы отличаются большими размерами и дизайном и доступны в виде небольших, локализованных или переносных чиллеров для небольших применений или больших центральных чиллеров, предназначенных для охлаждения для целых процессов. Вы могли заметить, что, пока ваш холодильник сохраняет вашу пищу прохладной и свежей на внутренней стороне, есть значительное количество тепла, выходящего из гриля-подобного устройства на задней части вашего холодильника. Холодильник переносит тепло изнутри наружу.
Классификация чиллеров
В зависимости от различных параметров чиллер системы могут классифицироваться:
- по способу охлаждения конденсата:
- моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением хладагента (парокомпрессионные чиллеры)
- моноблочные чиллеры с водяным охлаждением хладагента
- моноблочные безконденсаторные чиллеры
- по типу конструкции:
- моноблочные чиллеры со встроенным конденсатором
- чиллеры с выносным конденсатором
- абсорбционные чиллеры
- по наличию функции обогрева:
- чиллеры с тепловым насосом
- чиллеры без теплового насоса
- по типу используемого вентилятора:
- чиллеры с осевым вентилятором
- чиллеры с центробежным вентилятором
Расчет чиллера
Основными параметрами чиллеров являются высокая холодопроизводительность и полезная мощность, а в случае необходимости чиллера с тепловым насосом - и теплопроизводительность. Основными основополагающими факторами, влияющими на подбор оборудования, являются площадь и объем помещения для охлаждения, место нахождения объекта, способ установки (на открытом воздухе или в подсобном помещении), необходима ли очистка воды, вид хладагента, его температурный график, скорость и объем движения, протяженность магистралей и другие параметры.
Охлаждающие системы в зданиях работают одинаково. Если у вас есть центральный кондиционер в вашем доме, у вас будет конденсатор снаружи вашего дома. Центральная система кондиционирования воздуха удаляет тепло изнутри вашего дома и переносит его снаружи через конденсатор, чтобы летом было прохладно.
Для больших многоэтажных зданий использование системы центрального кондиционирования воздуха, которая работает для вашего дома, нецелесообразно. Вместо использования воздуха для удаления тепла большие многоэтажные системы охлаждения зданий будут использовать водопроводную воду для передачи тепла. системы, как правило, соединяет чиллер с градирни. Проходной контур водопровода проходит через здание, поднимая тепло по пути, которое циркулирует, хотя охладитель, который должен быть охлажден, в непрерывном цикле, называемом контуром охлажденной воды.
Специалисты Компании ВЕНТЕК осуществляют расчет и подбор чиллера с учетом специфики объекта эксплуатации и требований к оборудованию. Стоимость чиллера зависит от входящих в его состав приборов и элементов, вариантов компоновки которых очень много, так как каждая система кондиционирования уникальна в своем роде.
Преимущества систем чиллер от Компании ВЕНТЕК?
- возможность автоматического или ручного регулирования температурного режима
- зональное регулирование температурного режима за счет монтажа разветвленной системы воздуховодов
- большой диапазон мощностей предлагаемых чиллеров (от 5 до 9000 кВт)
- опционально - возможность регулирования расхода хладагента
- эффективная альтернатива фреоновым мультизональным системам при ограничении на протяженность магистралей
- возможность увеличения производительности за счет включения в состав системы кондиционирования большего количества чиллеров
- функция очищения воздуха в системе кондиционирования
- низкая потребляемя электроэнергия
- бесшумность работы
- высокая экологическая и пожарная безопасность
Как купить чиллер?
Для того, чтобы узнать стоимость чиллера, а также спроектировать, осуществить монтаж и пуско-наладку системы охлаждения на Вашем объекте, Вы можете:
Чиллер отбирается снаружи через различный водопроводный контур. Конденсаторная водяная петля проходит через градирню, которая использует испарительное охлаждение для охлаждения этой водопроводной воды, обычно на 10 градусов по Фаренгейту, которая циркулирует обратно в чиллер в непрерывный цикл.
Теплый и холодный потоки
Испарительное охлаждение - это тот же процесс охлаждения, который использует ваш организм, т.е. по мере испарения пота, он отводит тепло от вашего тела. Как и пот на вашей коже, испаренная вода переносит тепло и теряется в атмосфере. Эта потерянная вода должна быть добавлена обратно в систему или «составлена».
- связаться с нашими специалистами по телефону +7 (8452) 746-512
- прислать технические условия эксплуатации на электронную почту
- воспользоваться услугой заказа обратного звонка: нажав "Заказать звонок" и указав контактные данные в форме, наш специалист свяжется с Вами в ближайшее время
Чиллер-фанкойл это универсальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру в помещении независимо от времени года: летом охлаждая воздух, а зимой, нагревая его. Чиллер-фанкойл позволяет поддерживать комфортные климатические условия в зданиях любой площади и этажности.
Абсорбционный чиллер фанкойл
Существует еще одна причина, по которой необходимо добавить дополнительную воду в систему охлаждения. В результате испарения твердые частицы в воде становятся более концентрированными. Если вы когда-либо пользовались паровым испарителем, когда вы болели, вы могли бы заметить накопление твердых частиц вокруг нагревательного элемента, который из минералов и других твердых веществ, которые подвешены в воде из крана. Количество твердых веществ в воде будет варьироваться в зависимости от региона или от того, как водная утилита обрабатывает воду.
Принцип его работы аналогичен принципу действия системы водяного отопления. Только вместо котла в ней используется универсальный агрегат (чиллер), предназначенный для охлаждения жидкости, но способный осуществлять также ее нагрев.
Для поддержания комфортной температуры в отдельных комнатах здания в системе чиллер-фанкойл используются фанкойлы-теплообменники, дополненные вентиляторами.
Если накопление этих твердых веществ слишком сильно увеличивается в системе охлаждения здания, это может повредить охлаждающее оборудование, такое как чиллер. Поэтому часть этой воды должна быть «сдута» в канализацию, чтобы твердые частицы не слишком концентрировались в воде.
Схема работы чиллера
Химические вещества можно использовать для обработки воды, чтобы вода могла использоваться дольше в системе охлаждения - даже при наращивании твердых частиц - без повреждения оборудования. Однако даже с химическими веществами для обработки воды, в конечном итоге, испарение увеличивает содержание твердых веществ в воде до такой степени, что вода должна «взорваться» в канализации, чтобы не повредить оборудование.
К одному чиллеру, устанавливаемому, как правило, в верхней части здания, можно подсоединить любое количество фанкойлов, расположенных в помещениях.
Так же, как и радиаторов отопления, фанкойлов в одной комнате может быть от одного до нескольких, в зависимости от площади и требований к температуре воздуха.
В качестве теплоносителя в системах чиллер-фанкойл используется вода или водный раствор этиленгликоля. Расстояние между холодильным агрегатом и фанкойлами может быть любым и регламентируется только конструктивными особенностями здания.
Учитывая вышеупомянутую динамику построения систем охлаждения и градирен, мы рассматриваем три подхода к сокращению использования воды, энергии и химикатов в системах охлаждения крупных зданий и центров обработки данных. Оценка технологии: выявление и отслеживание эффективности инновационных технологий водоподготовки, которые резко сокращают использование воды и химических веществ в градирнях и анализируют возможности их развертывания для большего количества сайтов. Улучшения в области эксплуатации: используйте лучшие практики для привлечения менеджеров объектов и поставщиков услуг к оптимизации традиционные программы химической обработки. Усовершенствуйте возможность бесплатного воздушного охлаждения: Определите места, где свободное воздушное охлаждение - приведение охладителя наружного воздуха внутрь - может использоваться для уменьшения необходимости механического охлаждения. Так как обычные методы охлаждения могут быть энергоемкими и водоемкими, снижение нагрузки на эти системы может привести к значительной экономии в дополнение к экономии воды и химической обработки. Для разработки высоконадежного чиллера необходимо глубокое понимание компонентов чиллера. включая их ограничения применительно к конкретным приложениям охлаждения.
Немного истории
Название системы чиллер-фанкойл свидетельствует об ее явно зарубежной происхождении: в переводе с английского ««сhiller» -мощный холодильный агрегат, а «fan coil unit»-теплообменник, дополненный вентилятором.
Между тем системы чиллер-фанкойл широко использовались в Советском Союзе. Именно с их помощью поддерживался комфортный микроклимат в гостиницах и общественных зданиях. Их установка предусматривалась на стадии проектирования наряду с системами отопления и вентиляции. Оборудование, используемое в чиллер-фанкойлах, и сами системы должны были соответствовать действующим ГОСТ и СНиП.
Загрузить полную версию о том, как работает чиллер
Надежная и функциональная чиллерная система является результатом качественной инженерии и производственной деятельности. Как работает чиллер процесса, используя одноступенчатый жидкостный чиллер. Как работает чиллер: очиститель процесса удаляет тепло из источника тепла - среды, где температура должна поддерживаться на постоянной основе, иначе известная как процесс. Устранение тепла основано на принципе, согласно которому теплота будет переходить от более горячего источника к более холодному источнику.
Системы чиллер-фанкойл универсальны и в равной мере эффективны как для отопления здания, так и для кондиционирования воздуха в нем. Однако зачастую возможность обогрева помещений при использовании чиллеров упускается из виду, а сами системы используются только в жаркое время года. При этом чиллер-фанкойл сравнивается со сплит-системой и с системой центрального кондиционирования.
Основные параметры устройств
Чиллер состоит из двух основных частей, называемых схемами - жидкостной и холодильной цепью. При низком и сверхнизкомтемпературном охлаждении конструкция системы включает в себя дополнительные контуры охлаждения и хладагенты. Чиллер передает тепло от процесса в контур текучей среды, затем в холодильный контур и, наконец, в конденсатор, где он вытесняется.
Конденсатор с воздушным охлаждением вытесняет тепло, продувая холодный воздух через конденсатор, перемещая тепло в атмосферу. Конденсатор с водяным охлаждением вытесняет тепло путем циркуляции холодной воды через линии в конденсаторе. Вода перемещает тепло на внешний охлаждающий аппарат. . Что представляет собой работу чиллера высокой надежности? Он начинается с соответствия проектной мощности компонентов требованиям к охлаждению. Указание правильных компонентов является критическим. На интерактивной диаграмме ниже показан чиллер с одноступенчатым охлаждением.
Но даже опустив возможность обогрева здания, чиллер-фанкойл при сравнении со сплит-системой имеет ряд неоспоримых преимуществ.
Чиллер-фанкойл или сплит-система?
Обе эти системы аналогичны, но в сплит системе циркулирует газовый хладогент, что в значительной мере ограничивает расстояние между холодильной машиной и внутренними блоками системы. Именно поэтому наружные блоки сплит систем располагают в непосредственной близости к внутренним блокам, помещая их на фасадах зданий.
Благодаря использованию в качестве охлаждающей среды жидкости, чиллер-фанкойл имеет ряд преимуществ
- Возможность присоединения к одному холодильнику любого количества фанкойлов. Разумеется, их суммарная мощность должна соответствовать мощности холодильной установки.
- Компактность: для работы системы кондиционирования здания достаточно одного холодильного агрегата, установить который можно в техническом помещении, не портя при этом фасада здания. Фанкойлы могут находиться на любом расстоянии от чиллера
- Простота монтажа: система кондиционирования монтируется аналогично системе отопления с использованием водопроводных труб и запорной арматуры, что значительно проще и дешевле по сравнению с газонаполненными системами.
- Безопасность: уровень аварийной опасности системы сравним с обычным водопроводом. В случае аварии существует только угроза затопления помещений, снизить уровень которой можно с помощью качественной запорной арматуры.
Из чего состоит система чиллер-фанкойл
В состав системы чиллер-фанкойл входят следующие структурные элементы:
- Чиллер или центральная охлаждающая машина
- Фанкойлы или локальные теплообменники
- Охлаждающая жидкость (теплоноситель). Это может быть обычная вода или раствор этиленгликоля.
- Насос, называемый гидромодулем. В крупных системах обычно речь идет о насосных станциях
- Трубная разводка
- Система автоматического регулирования
Как устроен чиллер
Чиллером называют агрегат, предназначенный для охлаждения или нагрева жидких сред, используемых далее в качестве теплоносителей. Чиллеры могут иметь широкий диапазон мощности, благодаря чему они с успехом используются в пищевой промышленности и фармацевтике, а также в климатотехнике. Их применяют для кондиционирования воздуха и отопления общественных зданий и частных домов, для заливки катков, охлаждения напитков и медикаментов.
Устройство чиллера аналогично устройству бытового холодильника. В нем есть компрессор, конденсатор и испаритель. Отличие состоит только в том, что тепловая энергия может забираться или отдаваться жидкости, циркулирующей через теплообменник, для чего используются одновременно 2 контура циркуляции воды: горячий и холодный.
В жаркое время года тепло охлаждаемой жидкости используется для нагрева воды, направляемой далее на горячее водоснабжение. В холодное время года осуществляется только нагрев воды.
Движение горячей и холодной жидкости идет по двум отдельным непересекающимся трубопроводам, по которым теплоноситель поступает к фанкойлам.
Что такое фанкойлы — принцип работы
Фанкойл — теплообменник с вентилятором
Фанкойл это высокоэффективный теплообменник, одновременно подключаемый к холодному и горячему трубопроводу. Для усиления теплообмена используется вентилятор, монтируемый за теплообменником фанкойла. Особенностью фанкойла является создание воздушных потоков заданной температуры внутри помещения без дополнительного притока воздуха извне, что позволяет повысить эффективность использования вырабатываемой чиллером тепловой энергии.
Управление фанкойлом может идти в ручном и в автоматическом режиме.
При ручном управлении для отопления достаточно перекрыть кран подачи в устройство холодной воды, а для охлаждения, напротив, перекрыть кран подачи горячей воды, открыв движение охлаждающей жидкости.
В автоматическом режиме достаточно установить на панели требуемую температуру воздуха в помещении, поддержание которой осуществляется с помощью термостатов, регулирующих движение горячего и холодного теплоносителей.
Место установки фанкойлов может быть любым: настенным, напольным, потолочным. Если система используется предпочтительно для охлаждения, предпочтение отдается потолочному монтажу. Если, наоборот, для отопления, то фанкойлы помещают в нижней части стен.
Подведем итоги
Чиллер-фанкойл эффективная, проверенная временем, система отопления и кондиционирования воздуха, применение которой обеспечивает благоприятный климат круглый год.
Чиллер-фанкойл в равной степени эффективна для общественных зданий и частных домостроений, но в настоящее время ее широкое распространение ограничено недостаточным количеством предложений на рынке нашей страны чиллеров малой мощности, установка которых возможна в индивидуальных домах.
Еще одним недостатком чиллеров является высокая стоимость единицы тепловой энергии, вырабатываемой с их помощью. При выборе чиллеров для отопления они проигрывают газовым котлам.