Чиллеры

Все большей популярностью стала пользоваться система охлаждения и обогрева воздуха, основанная на передовых разработках. Чиллер – альтернативное решение кондиционирования как отдельных небольших по площади помещений, так и просторных домов. Далее подробно рассмотрено устройство этого климатического оборудования, принцип работы, особенности монтажа, а также плюсы и минусы установки.

Понятие

Чиллер с английского переводится как «вентиляторный доводчик». Это современный аппарат для охлаждения и подогрева жидкой среды, который выступает в роли переносчика тепла. В зависимости от производственной мощности модели имеют разную степень интенсивности подачи воздуха. По конструкции кондиционер напоминает мощную холодильную машину с компрессорной установкой, конденсаторной камерой и испарителем.

Справка. Чиллер воздействует на жидкость путем увеличения или снижения ее температуры. Используется для нагрева или охлаждения жидких теплоносителей в системах кондиционирования центрального типа. Дополнительно могут входить к установке приточные детали и фанкойлы.

Работа протекает по двум направлениям, в зависимости от выбранной модели:

• Через непосредственное охлаждение воздушных масс. Самый популярный вариант применения. Охлаждение осуществляется в теплообменнике путем взаимодействия на уровне жидкость/фреон. Между входом и выходом соблюдается существенная разница температурного режима. Она колеблется в пределах 7 градусов и, как правило, не превышает это значение. В стандартном режиме кондиционирования предусмотрена температура +7/12 градусов.
• Промежуточный хладоноситель выступает главным элементом системы охлаждения. Он используется при достижении разницы температур на входе и выходе на показатель больше 7 градусов.

Сфера применения

Большую популярность системы кондиционирования на основе чиллеров получили на промышленных предприятиях, где необходимо равномерно охлаждать воздушные массы в больших пространственных зонах. Также используется агрегат достаточно успешно в офисных зданиях и жилых помещениях. На всех объектах, где требуется регулировка температуры или поддержание теплового баланса различного оборудования, используется чиллер.

Хорошим устройством для выполнения поставленных задач чиллер выступает и на небольших площадях. Например, выгодно устанавливать агрегат в просторных помещениях и в климатотехнических офисах следующего типа:

• пищевые концерны, комбинаты, заводы;
• фармакологические предприятия;
• объекты социально-культурного назначения, организации сбыта;
• на стадионах при устройстве катков.

Устройство

Устройство чиллера схоже с холодильной машиной и также включает 4 основных элемента холодильного контура:

• компрессор;
• конденсатор;
• дросселирующее устройство;
• испаритель.

Важно! В зависимости от производительности оборудование может работать на основе спирального, винтового, центробежного или ротационного компрессора. Сложность и объемы компрессора напрямую зависят от его производительности.

При работе на воде в программу оборудования закладываются температуры определенного значения. +7 градусов предусмотрено для выходящей воды из устройства, а +12 – для выходящей воды из фанкойлов. По своему техническому устройству чиллер представляет обычное холодильное оборудование, где агент сжимается сперва в компрессоре, а уже в газообразном состоянии проходит через маслоотделитель и подается в конденсатор.

В процессе работы может участвовать линейный ресивер, если его наличие предусмотрено в той или иной модели. Все эти элементы помогают газу дросселировать в ТРВ или ЭТРВ и поступать в испаритель, где и происходит процесс охлаждения. Пониженная по температуре жидкость насосами подается в фанкойлы, где происходит ее нагрев от воздуха. После этого возвращается на охлаждение в отсек испарителя. Там агент закипает и превращается в пар. Через отделитель жидкости обратно подается на сжатие в отсек компрессора.

Производительность оборудования может быть:

• до 25 кВт;
• от 60 до 2000 кВт;
• от 30 до 1000 кВт.

Конденсаторы в современных моделях медно-трубные. С появлением новых конденсаторов микроканального типа многие производители перешли на выпуск чиллеров воздушного охлаждения именно на основе таких конденсаторов. Это сыграло большую роль, так как габариты оборудования уменьшились, а заправка сократилась почти на 65%.

Виды

Перед тем как выбирать подходящую комплектацию, нужно ознакомится с видами моделей, которые предлагаются на рынке.

Парокомпрессионный

Схема таких моделей содержит испаритель, конденсатор и компрессор. Принцип работы состоит в проявлении конденсации при повышенном давлении. Компрессор сжимает пары хладагента, повышая давление до 30 и более атмосфер. Вещество нагревается до 70 градусов и происходит процесс конденсации. Наружный воздух обдувает устройство, тем самым снижая температуру хладагента. Фреон в виде газа подвергается конденсации и превращается в жидкость. Нагретый состав остывает и нагревает воздух.

Абсорбционный

Работает по принципу поглощения и растворения тепла сорбентом. Абсорбция в таком устройстве может происходить без компрессора и движущихся механизмов. Такая работа подразумевает абсорбцию без использования в местах, где мало электрической энергии или нет вообще. Для работы необходим источник тепла, в качестве которого выступают горячая вода, природный газ, пар или твердое топливо. Заправляется чиллер специальным хладагентом.

К сведению. Абсорбционные чиллеры могут использовать внешние источники для обогрева или применяться в комбинированном виде. В первом варианте предусмотрена топка для сжигания горючих веществ, таких как газ, твердое и жидкое топливо. Комбинированный вариант допускает наличие воды, воздуха или пара.

Чиллер с выносной конденсаторной камерой

Компрессор и испаритель располагают во внутренней части помещения, а воздушный конденсатор соединяют с устройством через фреоновую магистраль. Ее выводят наружу для отведения излишнего тепла. Также возможен отвод тепла драйкулером через гликолевый трубопровод. При достижении температуры уличного воздуха отметки ниже 5-8 градусов от требуемой, начинается свободное охлаждение промежуточного теплоносителя за счет окружающей среды.

Принцип работы

В основу берется качественный газ фреон, который совершает обратный цикл подачи вещества. Основная передача тепла основывается на сжатии и расширении и на фазовых переходах от испарения к конденсации. Основная задача испарителя состоит в отводе тепла от охлаждаемого объекта. Через устройство проходит вода и хладагент. Последний при закипании отбирает энергию у жидкости. Вода при этом охлаждается, холодильный агент – нагревается.

Получается газообразное вещество, попадающее в электродвигатель компрессора. За счет этого и происходит охлаждение. Горячий пар сжимается и вновь подогревается до 90 градусов. После этого смешивается с маслом от компрессора. Уже нагретый фреон приходит к завершающей стадии работы. Хладагент из теплообменника попадает в переохладитель, где его температура снижается, в результате чего фреон переходит в жидкое состояние и подается в фильтр-осушитель.

Происходит сброс влаги. В терморасширительном вентиле давление фреона понижается, и образуется пар низкого давления, который сочетается с жидкостью. Смесь поступает в испаритель. Хладагент закипает и превращается в пар, который после закипания покидает испаритель. Начинается новый цикл подачи потока воздуха.

Внимание! В режиме охлаждения при отрицательных температурах воздуха вода не замерзает за счет наличия в замкнутом контуре раствора из незамерзающей жидкости. При имеющемся источнике теплоты, к примеру, системы горячего водоснабжения или технологической линии, может вырабатываться излишний холод. Теплота конденсации нормализует температуру и воздух распределяется по помещению равномерно.

Преимущества и недостатки

У чиллеров есть масса достоинств:

• Длительный срок эксплуатации. Ввиду невосприимчивости негативного внешнего воздействия системы надежно защищены от дождя и снега. это позволяет работать чиллеру исправно много лет подряд без крупного ремонта и замены запасных частей.
• Бесшумный режим работы. Вода движется по трубам беспрепятственно в тихом режиме.
• Энергоэффективность. Чиллеры отлично отводят тепло и экономят электроэнергию. Нет необходимости приобретать дополнительные устройства по кондиционированию воздуха, например, водяные приборы и батареи.
• Безопасность. Не выделяют по ходу работы вредных химических веществ и ядовитых элементов.

Недостатки у высокоэффективного чиллера тоже есть:

• Громоздкость. Стандартное оборудование отличается довольно большими габаритами за счет встроенного массивного основного блока.
• Значительный вес, затрудняющий расположение оборудования в некоторых местах.
• Трудоемкость при монтаже. Чтобы установить оборудование, требуется иметь элементарные навыки. Чаще всего из-за трудоемкости приходится нанимать сторонних специалистов.
• Высокая цена. Стоимость чиллера довольно высока. к тому же предстоит заплатить немалые деньги для качественной установки.

Особенности монтажа

При установке чиллеров соблюдают соответствие мощности и функций оборудования имеющемуся проекту. Установка и монтаж отдельных элементов системы проводится по строгим указаниям проектировщиков. Чтобы избежать поломки устройства, нужно грамотно подойти к расположению оборудования и правильно запустить перед началом бесперебойной работы.

Важно учесть! Чиллер обязательно должен соответствовать разработанному проекту. Монтаж допускается при выдерживании значений параметров аппарата в части мощности, места установки и особенности конструктивных элементов.

Перемещать вручную и наклонять оборудование при монтаже недопустимо. Несоблюдение этого правила может привести к падениям и поломкам чиллера. Для установки пользуются специальным краном или подъемно-транспортным средством. Устройство монтируют с соблюдением достаточного пространства вокруг всех его частей и элементов. это необходимо для получения доступа при проведении профилактических работ и техобслуживания.

Чтобы установить чиллер, необходимо подготовить площадку по горизонтали. Ее прочность должна соответствовать весу и нагрузкам рабочей системы. Для этого опора чаще всего устанавливается на залитый фундамент. Для размещения на крыши необходимо заранее установить опорную раму. Все эти подготовительные мероприятия важны для обеспечения равномерного распределения веса, которое будет увеличивать инерцию и снижать вибрацию. Для фиксации обязательно используются металлические болты и гайки.

Критерии выбора

Самым главным критерием выбора подходящего чиллера является его холодопроизводительность. Ее вычисляют путем необходимого объема тепловой энергии и количественного показателя потребления оборудования. Запас холодопроизводительности в пределах 10-20% – это обязательное условие при выборе подходящей модели. Идеальным вариантом подбора является устройство, обеспечивающее холодопроизводительность равную по сумме значений отводимой теплоэнергии и запаса, корректируемого по соответствующему коэффициенту. Этот показатель обозначает значение пиковой нагрузки на охладитель с учетом разных факторов.

При выборе нужной модели также обращают внимание на следующие критерии:

• температура хладоносителя;
• максимальное значение выдерживаемой температуры воздуха;
• вид хладоносителя;
• высота установки оборудования.

Чиллер является довольно сложным устройством, которое при правильном монтаже может давать неплохие показатели мощности. Работа исправного оборудования достаточно продолжительная и не требует расходов на монтаж и починку. Чтобы приобрести качественную модель чиллера, нужно обращаться в специализированные компании.