Що таке чиллер: особливості та пристрій

Чіллер - це машина для охолодження різних рідин. Розглянемо ті з них, які використовуються в системах кондиціювання чиллер-фанкойл для зниження температури повітря в приміщенні.

Принцип роботи чиллера

Розрахункові температури, які закладаються в програму підбору чилера під час роботи на воді, це: +7 °C вихідної води з чиллера і +12 °C води, що виходить з фанкойлів. У всьому іншому чиллер являє собою звичайну холодильну машину, де холодильний агент спочатку стискається в компресорі, далі в газоподібному вигляді проходить через масловідділювач (якщо він присутній в системі), подається в конденсатор, лінійний ресивер (за наявності), після чого дроселюється в ТРВ або ЕТРВ і надходить у випарник, де охолоджує рідину. Охолоджена рідина за допомогою насосів подається у фанкойли, де нагрівається від повітря у приміщенні та повертається на охолодження у випарник холодильної машини. У випарнику холодильний агент закипає, перетворюється на газ і через відділювач рідини (за його наявності) надходить назад на стиск компресор.

На фото: принцип роботи чилера із вбудованим гідромодулем

Спочатку чилери використовували для охолодження насамперед води. Далі вода надходила або у фанкойли для охолодження повітря у приміщенні, або на інші потреби.

Однак з часом з'явилася можливість удосконалити роботу холодильного контуру чиллера та за рахунок включення до нього чотириходового клапана змінювати роботу на охолодження або тепло.Усі сучасні виробники чилерів для кондиціонування повітря мають у своєму асортименті невелику кількість моделей холодильних машин, що працюють у режимі теплового насоса. Але в основному всі великі виробники холодильних машин пропонують чилери, що працюють тільки в режимі охолодження, вони дешевші і простіші в експлуатації.

Як будь-яка холодильна машина чиллер має 4 основні елементи холодильного контуру: компресор, конденсатор, пристрій для дросу, випарник. В залежності від продуктивності, яка є основним критерієм для вибору компресора, чилер може працювати на основі ротаційного, спірального, гвинтового або відцентрового компресора. Чим більша продуктивність, тим складніший і більший компресор.

На фото: 4 види компресорів (ротаційний, спіральний, гвинтовий, відцентровий)

Комплектація чиллера теплообмінником (випарником) також має залежність від продуктивності. Цифрові значення продуктивності досить умовні, проте якщо вони становлять приблизно до 25 кВт, то конструкція випарника, як правило, передбачає простішу будову – типу «труба в трубі» або коаксіальну. Чиллер з продуктивністю від 60 до 2000 кВт комплектується кожухотрубним випарником з кипінням холодильного агента в трубах (DX-тип) або з кипінням холодоагенту в об'ємі теплообмінника (затоплений тип або кожухотрубний випарник на плівці, що падає). Чилери з продуктивністю від 30 до 1000 кВт переважно йдуть з пластинчастим теплообмінником — це, мабуть, найдорожчий, але найефективніший теплообмінний апарат на сьогоднішній день.

Що стосується конденсаторів, то на сьогоднішній день чиллери комплектуються в основному моделями повітряного типу – мідно-трубними. З появою приблизно в 2010 році нових конденсаторів мікроканального типу багато виробників перейшли на випуск чилерів повітряного охолодження саме на основі таких конденсаторів. Це дозволило зменшити габарити чиллера, скоротити його заправку холодильним агентом майже на 65%, знизити загальну вагу чиллера порівняно з мідно-трубним конденсатором. Але не всі виробники повною мірою оцінили такі переваги і продовжують комплектувати мідно-трубними повітряними конденсаторами.

Функціональність всього чиллера багато в чому залежить від правильної роботи цих чотирьох елементів холодильного контуру. Проте несправності можуть виникнути і через виходу з ладу будь-яких допоміжних елементів. Так, досить часто трапляється відключення чиллера за високим чи низьким тиском. У цього може бути кілька причин, найпоширеніші з них - велика або мала кількість холодильного агента, порушення роботи дроселюючих пристроїв (ТРВ або ЕТРВ), закритий соленоїдний вентиль.

Схема роботи чиллера

До 1982 року чиллер був єдиною системою кондиціювання, яка могла забезпечити роботу необмеженої кількості приміщень. Відповідно до схем підключення чиллера та його роботи на різних об'єктах теж чимало. Звідси як самих конструктивних рішень холодильних машин, так і варіантів їх підключення безліч. Найпоширеніша схема: чиллер з повітряним конденсатором, який обдувається осьовим вентилятором, водяним контуром та двома насосами в гідромодулі.У разі розташування чиллера в теплому приміщенні можлива схема з виносним повітряним конденсатором, який не входить у комплект поставки та купується окремо. У цьому випадку є незручності, пов'язані з обмеженням довжини трубопроводів та взаємного розташування самого чиллера та виносного конденсатора. Є схеми з водяним конденсатором, коли можна розташувати сам чилер у теплому приміщенні, зручному для обслуговування. Однак для постачання конденсатора холодною водою необхідний додатковий водяний контур із сухою градирнею (драйкулером).

На фото: схема чилера із конденсатором повітряного охолодження. 1 – компресор, 2 – реле високого тиску, 3 – клапан запірний, 4 – клапан диференціальний, 5 – регулятор тиску конденсації, 6 – конденсатор повітряного охолодження, 7 – ресивер лінійний, 8 – клапан запірний, 9 – фільтр-осушувач, 10 – скло оглядове, 11 - клапан соленоїдний, 12 - котушка для соленоїдного клапана, 13 - вентиль терморегулюючий, 14 - випарник пластинчастий паяний, 15 - фільтр-осушувач, 16 - реле низького тиску, 17 - клапан запірний, 18 - датчик температури, 19 - датчик температури реле протоки рідини, 20 – електричний щит.

Крім цього є чилери у спеціальному виконанні, що працюють також у режимі нагрівання рідини. Зазвичай такий режим називають режим роботи теплового насоса або просто тепловий насос. Цей напрямок йде трохи убік від системи кондиціювання та займає окрему нішу – теплових насосів. Чиллер, який працює і на охолодження, і на тепло, називається – чилер із функцією теплового насоса.

Якщо розглядати різновиди чилерів, можна відзначити, що часто чиллери ділять за продуктивністю. Причому такий поділ є досить умовним.Так, наприклад, межа чилерів малої та великої продуктивності може лежати в районі 20-100 кВт, але кожен виробник встановлює такий кордон сам.

Види чилерів

Вид чиллера чи тип може бути зовсім різними і залежить від його призначення. Так, наприклад, модульні чиллери можуть набиратися як конструктор і з'єднуватися в один контур, а одиночні (вони ж чилери певної продуктивності, або фіксованої продуктивності) працюють кожен на свій контур.

На фото: загальний вигляд чилерів модульного компонування серії DANTEX DN-25-250BD(F)(L) SF

Залежно від типу компресора, яким комплектується чиллер, вид (тип) чилери теж різним. Часто чилери невеликої продуктивності комплектуються ротаційними компресорами. Вони дешевші та простіші у виготовленні. Невеликі чілери та установки великої продуктивності часто працюють на базі спіральних компресорів. Вони більш надійні і мають більший запас міцності порівняно з ротаційними за всіх інших рівних умов. Спіральних компресорів може бути до 4 чи 6 в одному чилері. Починаючи від потужності в мегават, частіше застосовується гвинтовий компресор, а конденсатори - не повітряного охолодження, а водяного. Це ще більше ускладнює конструкцію чилера. Якщо ж продуктивність наближається до десяти мегаватів, то можна говорити і про відцентрові компресори, водяні конденсатори і кожухотрубні випарники затопленого типу.

На фото: модульний чилер DN-060MVB(G)/SF з двороторними компресорами; модульний чилер DN-200BFL/SF зі спіральними компресорами; модульний чилер DN-380BGMTC/SM з двогвинтовим компресором; чилер DN-CCWE500H/SM з відцентровим компресором

Дещо осторонь них стоять абсорбційні чиллеры. Вони відносяться до установок, що використовують для здійснення холодильного циклу теплову енергію, часто непридатну. Вони немає необхідності застосування компресора як елемента, що забезпечує циркуляцію холодильного агента. У таких чилерах і конденсатор та випарник відрізняються за конструкцією від традиційних. Єдина їх перевага в тому, що за рахунок застосування невигідної теплоти економиться значна частина електроенергії на роботу установки. Сама ж конструкція значно складніша за класичні чилери, та й кінцеві температури, які можна отримати в результаті застосування такого чиллера, не такі вже й низькі.

На фото: схема одноконтурного абсорбційного чиллера, абсорбційний чилер

Як уже говорилося вище, чиллери для кондиціонування мають фіксовану температуру води, що входить і виходить з нього. Різниця температури становить від 4 до 6 °C. Щоб мати велику різницю температури, застосовують схеми з двома насосами або двонасосні схеми.

При класичній схемі роботи чиллера в гідромодулі встановлюються два насоси для забезпечення циркуляції води: один робітник, другий резервний. Встановлюються вони одному місці паралельно одне одному. Однак такі чилери називати двонасосними помилково.

У двонасосних схемах групи насосів встановлюються в різних місцях: перед баком, що акумулює, і після нього. Саме така робота цих насосів дозволяє збільшити різницю температур між водою, що входить і виходить, до 15 °C.

На фото: двонасосна система.1 – конденсатор повітряного охолодження; 2 – компресор; 3 – манометр високого тиску; 4 – реле здвоєне; 5 – манометр низького тиску; 6 – ресивер вертикальний; 7 – фільтр-осушувач; 8 – вічко оглядове; 9 – соленоїдний вентиль; 10 - ТРВ; 11 - випарник пластинчастий; 12 - насос циркулюючий; 13 - насос, що подає; 14 – датчик температури; 15 – ємність термоізольована; 16 – кульовий кран (комплект); автоматичний клапан (опція); 17 - рідинний манометр.

Слід чітко розуміти, що всі системи, призначені для охолодження води (рідини), називаються чилерами. Однак якщо ми говоримо про систему кондиціювання, то таку установку виробник випускає саме для кондиціювання, і її не можна використовувати в інших цілях – наприклад, для охолодження доменної печі, роботи термопластавтомату або для обробки води в басейні. Для цих потреб застосовуються чилери, які виготовляють виходячи зі специфіки їхньої подальшої роботи. З погляду кінцевих температур (кипіння холодильного агента) їх відносять до групи високотемпературних холодильних машин.

Є й інші чиллеры. Наприклад, середньотемпературні та низькотемпературні. Кінцеві температури вони нижчі – негативні.

Саме вибір типу чиллера та розуміння, для яких процесів він буде використовуватися, дозволить уникнути проблем під час запуску та подальшої експлуатації.

Правильність вибору чиллера

Як правило, замовник сам вибирає тип чиллера, виходячи зі своїх вимог та цілей. Визначити потрібну модель можна за такими характеристиками:

• тип теплоносія (вода або якась незамерзаюча рідина);



• необхідність роботи на охолодження/охолодження + нагрівання рідини;



• цілорічне використання чи сезонне;



• розташування чиллера та гідромодуля в одному або різних корпусах;



• температурний режим роботи чиллера;



• місце розміщення чиллера (на даху, ґрунті, між поверхами).

У разі розміщення чиллера в приміщенні, необхідно враховувати розміри чилера та можливість додаткового вільного простору для його обслуговування. °C.

На фото: розташування чилерів

Кожен виробник здійснює розрахунок і підбір чиллера і гідромодуля за своєю програмою. , оскільки для його правильного розрахунку потрібно безліч індивідуальних даних. кільком цілком доступним формулам.

Монтаж, керування та обслуговування

Чиллер, як і будь-яка інша промислова система кондиціонування, є складним обладнанням і для його монтажу слід заздалегідь створити проект системи холодопостачання, включаючи докладні специфікації. у проект, заміну відсутніх елементів без узгодження з проектувальниками робити не можна. здійснюються спеціалістами, сертифікованими саме з цього обладнання саме цього бренду.

На фото: проекти систем холодопостачання

Окремо кілька слів варто сказати про обв'язування чиллера. У нього три зони, які піддаються різним сполукам (обв'язкам): сам чилер з холодильним контуром, гідромодуль з гідравлічною системою на різних рідинах і фанкойли, що охолоджують/нагрівають повітря в приміщенні. Систем обв'язування є дуже багато. Це і від устаткування, і зажадав від проектувальників. Тому всі ці роботи слід виконувати згідно з проектною документацією.

На фото: обв'язування чилера

Після монтажу та перевірки всіх проведених робіт здійснюється заправка чиллера холодильним агентом (лише для чилерів з виносним конденсатором, моноблочні холодильні машини, як правило, поставляються заправленими холодильним агентом). Слід звернути увагу до тип холодильного агента. 99% всіх чилерів працюють на холодильному агенті R410А. Але на ринку є невелика кількість чилерів, що працюють на R134A, R407С, R290 та деяких інших. Якщо чиллер зроблено до 2005 р., то є ймовірність, що він працює ще на старому фреоні – R22.

Після заправки має сенс ще раз перевірити чилер на витік (лише для чилерів з виносним конденсатором). Якщо витоку немає, проводиться запуск відповідно до протоколу, тобто. перевірка протяжки силових контактів, тиску рідини на вході та виході випарника, витрати води тощо. В ідеалі запуск системи повинен проходити в присутності виробника або представника організації, що продає, щоб виключити спірні моменти при виникненні несправностей. Після запуску підписується акт приймання чиллера в експлуатацію.

Окремо на етапі проектування обговорюється, яким чином вестиметься управління чилером: тільки місцеве управління, з можливістю віддаленого/центрального управління, комплексне управління. Однак центральне та комплексне управління можна зробити і після якогось часу, вже при експлуатації чиллера.

На фото: схема управління чилером

Якщо дотримуватися всіх вимог з експлуатації чиллера, дотримуватись термінів його обслуговування, то закладені засоби автоматизації дозволять зручно та безпечно його використовувати. Головною та найсерйознішою помилкою є відключення засобів автоматики, які відповідають за температуру рідини після чиллера. Часто через незнання її просто відключають, внаслідок чого відбувається «розморожування» випарника чиллера. Це, у свою чергу, загрожує повною його заміною без можливості ремонту.

Щоб виключити ймовірність будь-яких поломок, слід планово проводити сервісне обслуговування чиллера і всіх його складових. Такі роботи варто довірити сертифікованим фахівцям. В ідеальному варіанті обслуговування повинна здійснювати та компанія, яка робила монтаж та запуск чиллера.

Ще однією особливістю експлуатації чилерів є роботи, які називаються консервацією. Часто її проведення необхідно щодо чилерів повітряного охолодження, де як тепло/холодоносій застосовується вода, а сама установка використовується тільки влітку в режимі охолодження. У зимовий період вода може замерзнути, оскільки чилер стоїть на відкритому повітрі. Саме для запобігання поломці теплообмінника слід проводити консервацію чиллера перед настанням негативних температур довкілля.На цей випадок є певні порядок та послідовність проведення робіт, які прописані у сервісному регламенті. Консервацію слід проводити з особливою ретельністю, тому що будь-яка недбалість згодом може вивести з ладу випарник чиллера, що часто призводить до дорогого ремонту або заміни чиллера цілком.

Чи є питання? Задайте його фахівцю!

• Ім'я E-mail Тема питання



• Запитання Натискаючи кнопку «Надіслати», я даю свою згоду на обробку моїх персональних даних та приймаю умови «Згоди на обробку персональних даних Користувачів»

Принцип роботи чиллера

Системи охолодження відіграють важливу роль у підтримці роботи найрізноманітніших пристроїв від масштабних промислових комплексів до офісних будівель. Однак, незважаючи на їхню повсюдну присутність, не так багато людей знають, як саме вони працюють.

Принцип роботи чиллера заснований на циркуляції холодоагенту, який надходить у компресор, перетворюється з газоподібного стану в рідке, а потім назад, поглинаючи тепло і відводячи його від об'єкта, що охолоджується.

Наступне важливе розгляду питання: як влаштований чиллер? Конструкція такого пристрою включає кілька важливих компонентів, серед яких компресор, конденсатор, випарник і розширювальний клапан. Всі вони об'єднані єдиною функцією, яка полягає у забезпеченні циркуляції та регуляції стану холодоагенту. Саме завдяки цій добре налагодженій системі чилери можуть ефективно знижувати температуру навколишнього середовища.

У цій статті ми докладно поговоримо про те, що таке чилер і як він працює, щоб ви могли не тільки зрозуміти його пристрій, але й оцінити значущість цього обладнання у сучасній індустрії та повсякденному житті.

Що таке чилер

В першу чергу це система охолодження, яка використовує процес теплообміну для зниження температури води або іншої робочої рідини. Після охолодження рідина циркулює через систему, допомагаючи контролювати температуру повітря, обладнання або інших об'єктів. залишаються в зоні комфортної температури, незалежно від примх погоди.

Чиллери бувають різних типів, але у всіх у них один і той же принцип роботи, який полягає у надходженні холодоагенту в компресор для підвищення температури та тиску. Переходячи в газоподібний стан, холодоагент надходить у конденсатор, а вже там він віддає своє тепло довкіллю воді. Наступний етап руху холодоагенту - розширювальний клапан, який використовується вже для зниження його температури та тиску, після чого він повертається в випарник для початку нового циклу

За рахунок цього безперервного циклу, пристрій забезпечує не лише комфортні умови для життя та роботи, але й створює оптимальні умови для стабільної роботи технологічного обладнання, запобігаючи його перегріву та продовжуючи термін його служби. Саме тому вибір правильного типу чиллера та розуміння його принципу роботи стають ключовими. завданнями для багатьох компаній та організацій.

Пристрій та принцип роботи чиллера

Давайте детальніше розглянемо, як працює чилер для охолодження.

У першу чергу потрібно сказати про влаштування чиллера. Найважливіша його частина — це компресор, куди надходить холодоагент у газоподібному стані. у наступну стадію.

Далі холодоагент прямує до конденсатора, де він охолоджується навколишнім середовищем — це може бути повітря або вода. У процесі охолодження холодоагент віддає накопичене тепло і конденсується, переходячи з газоподібного стану рідину.

Після конденсатора холодоагент потрапляє у розширювальний клапан, де відбувається зниження його тиску. Цей етап дозволяє холодоагенту розширюватися та охолоджуватися ще більше. Охолоджений холодоагент потім переходить у випарник, де він зустрічається з теплом, яке потрібно видалити з системи, що охолоджується або приміщення.

У випарнику холодоагент поглинає тепло і знову випаровується, повертаючись до газоподібного стану. Тепло, поглинене холодоагентом, ефективно видаляється з системи, тим самим знижуючи температуру навколишнього середовища або об'єкта, що охолоджується. Завершується цикл поверненням холодоагенту компресор, де весь процес починається заново.

Кожен компонент чиллера від компресора до випарника виконує свою роль у створенні циклу охолодження, який забезпечує циркуляцію холодоагенту, його постійне перетворення і передачу тепла.

Схема роботи чиллера для охолодження води

Перше, що відбувається в самому серці чиллера - стиснення холодоагенту шляхом підвищення його тиску та температури. Цей гарячий, високодавлений газ потім надходить у конденсатор, стикаючись з потоком води, що охолоджується. Тут відбувається перший критичний момент: тепло передається від газу до води, що призводить до конденсації газу у рідкий стан.

Коли процес конденсації пройдено, холодоагент надходить у розширювальний клапан під низьким тиском для ще більшого зниження тиску та температури. У цьому стані холодоагент потрапляє у випарник. Тут він зустрічається з іншим потоком води - тією, яку потрібно охолодити.Холодоагент поглинає її тепло і випаровується, а вода, тим часом, охолоджується і використовується для регулювання температури в різних системах.

Газоподібний холодоагент, що вже поглинув тепло, повертається до компресора, і цикл починається знову.

Тепер візуалізуємо описаний процес за допомогою схеми чиллера, щоб краще зрозуміти кожен крок циклу охолодження води.

На схемі можна чітко побачити основні компоненти системи, а діаграма допомагає краще зрозуміти кожний етап охолодження води.

Призначення чилерів

Основне призначення чилерів - підтримання оптимальної температури в приміщеннях та технологічних процесах. У комерційних будинках (наприклад, великих офісах або торгових центрах) вони забезпечують комфортне середовище для відвідувачів та співробітників, регулюючи температуру повітря навіть у спекотні літні дні. У медичних установах чилери використовуються для підтримки низьких температур у сховищах ліків та лабораторіях.

У промисловості їхнє основне завдання полягає в охолодженні обладнання, схильного до перегріву, в результаті якого воно може виходити з ладу. Харчове виробництво, наприклад, використовує чиллер для безпечного зберігання продуктів, а електронна промисловість застосовує такі системи для охолодження деталей, які генерують значну кількість тепла (сервери, обчислювальні масиви).

Крім того, їх використання також виправдане в енергетичній галузі, де вони ефективно охолоджують генератори та турбіни; хімічна промисловість також знаходить чилери корисними, тут контролюють температуру хімічних реакцій.

Завдяки своїй універсальності та багатофункціональності, він підтримує ефективність та безпеку безлічі процесів у найрізноманітніших галузях.

Переваги чилерів від компанії Біоконд в Білорусі.

У Білорусі та, зокрема, у Мінську компанія «Біоконд» заслужено займає лідируючі позиції на ринку. Завдяки прямим постачанням від світових виробників, ми надаємо широкий асортимент продукції з гарантією високої якості та надійності.

Серед представлених брендів, наприклад, особливою популярністю користуються чиллери TICA - відомі своїм інноваційним підходом до ефективності та екологічності. Чилери TICA відрізняються визначними технічними характеристиками та здатністю забезпечити оптимальний клімат у будь-яких умовах.

Переваги чилерів від «Біоконд» особливо помітні у таких аспектах:

• «Біоконд» пропонує обладнання з прямою гарантією від виробників, що є значною перевагою для клієнтів, які прагнуть мінімізувати ризики та додаткові витрати на обслуговування.

• Співпраця з провідними брендами гарантує, що кожен пристрій відповідає міжнародним стандартам та адаптований до вимог сучасного ринку.

• Використання передових технологій при виробництві продукції, представленої в нашому асортименті, дозволяє значно знизити енергоспоживання та зменшити вплив на довкілля.

• Незалежно від специфіки завдань, які стоять перед підприємством або приватною особою, ми можемо запропонувати оптимальне рішення з огляду на всі потреби та переваги замовника.

Наші клієнти в Білорусі отримують не лише високотехнологічне обладнання, а й упевненість у його надійності, економічності та довговічності. "Біоконд" робить все можливе, щоб кожен клієнт міг насолоджуватися бездоганним кліматом та комфортом, незалежно від зовнішніх умов.

Вам може бути цікаво

Фанкойл: що це принцип роботи

Коли перед людиною постає завдання щодо організації комфортного мікроклімату в приміщенні протягом цілого року та вибору відповідного кліматичного обладнання, то варто звернути увагу на фанкойли.

Принцип роботи теплового насосу

Для отримання тепла в зимовий час можна використовувати тепловий насос, принцип роботи та призначення якого ми розглянемо у цій статті.

ККБ Компресорно-конденсаторний блок – що це?

Компресорно-конденсаторний блок (ККБ) – важливий елемент, який не тільки підтримує оптимальну температуру та свіжість повітря, а й забезпечує ефективність енергоспоживання.