испаритель чиллера что это
Что такое чиллер: особенности и устройство
Чиллер – это машина для охлаждения различных жидкостей. Рассмотрим те из них, которые применяются в системах кондиционирования чиллер-фанкойл для понижения температуры воздуха в помещении.
Принцип работы чиллера
На фото: принцип работы чиллера со встроенным гидромодулем
На фото: 4 вида компрессоров (ротационный, спиральный, винтовой, центробежный)
Функциональность всего чиллера во многом зависит именно от правильной работы этих четырех элементов холодильного контура. Однако неисправности могут возникнуть и по причине выхода из строя каких-либо вспомогательных элементов. Так, достаточно часто случается отключение чиллера по высокому или низкому давлению. У этого может быть несколько причин, самые распространенные из них – большое или малое количество холодильного агента, нарушение в работе дросселирующих устройств (ТРВ или ЭТРВ), закрытый соленоидный вентиль.
Схема работы чиллера
На фото: схема чиллера с конденсатором воздушного охлаждения. 1 – компрессор, 2 – реле высокого давления, 3 – клапан запорный, 4 – клапан дифференциальный, 5 – регулятор давления конденсации, 6 – конденсатор воздушного охлаждения, 7 – ресивер линейный, 8 – клапан запорный, 9 – фильтр-осушитель, 10 – стекло смотровое, 11 – клапан соленоидный, 12 – катушка для клапана соленоидного, 13 – вентиль терморегулирующий, 14 – испаритель пластинчатый паяный, 15 – фильтр-осушитель, 16 – реле низкого давления, 17 – клапан запорный, 18 – датчик температуры, 19 – реле протока жидкости, 20 – щит электрический.
Если рассматривать разновидности чиллеров, то можно отметить, что часто чиллеры делят по производительности. Причем такое деление достаточно условное. Так, например, граница чиллеров малой и большой производительности может лежать в районе 20-100 кВт, но каждый производитель устанавливает такую границу сам.
Виды чиллеров
На фото: общий вид чиллеров модульной компоновки серии DANTEX DN-25-250BD(F)(L) SF
На фото: модульный чиллер DN-060MVB(G)/SF с двухроторными компрессорами; модульный чиллер DN-200BFL/SF со спиральными компрессорами; модульный чиллер DN-380BGMTC/SM с двухвинтовым компрессором; чиллер DN-CCWE500H/SM с центробежным компрессором
На фото: схема одноконтурного абсорбционного чиллера, абсорбционный чиллер
В двухнасосных схемах группы насосов устанавливаются в разных местах: перед аккумулирующим баком и после него. Именно такая работа этих насосов позволяет увеличить разность температур между входящей и выходящей водой до 15 °C.
Именно выбор типа чиллера и понимание, для каких процессов он будет использоваться, позволит избежать проблем при запуске и дальнейшей эксплуатации.
Правильность выбора чиллера
В случае размещения чиллера в помещении, необходимо учитывать размеры чиллера и возможность дополнительного свободного пространства для его обслуживания. При расположении чиллера в помещении большое значение имеет температура внутреннего пространства, так как она напрямую влияет на давление конденсации. Ее следует поддерживать на уровне не выше +35 °C.
На фото: расположение чиллеров
Каждый производитель осуществляет расчет и подбор чиллера и гидромодуля по своей программе. Это связано с большим количеством производителей основных компонентов – компрессоров и теплообменников, которые имеют отличия в холодопроизводительности при прочих равных условиях. На подбор одного из составляющих гидромодуля – аккумулирующего бака – следует обратить особое внимание, поскольку для его правильного расчета требуется множество индивидуальных данных. Далее сам расчет производится согласно нескольким вполне доступным формулам.
Монтаж, управление и обслуживание
На фото: проекты систем холодоснабжения
Отдельно несколько слов стоит сказать об обвязке чиллера. У него три зоны, которые подвергаются различным соединениям (обвязкам): сам чиллер с холодильным контуром, гидромодуль с гидравлической системой на различных жидкостях и фанкойлы, охлаждающие/нагревающие воздух в помещении. Систем обвязки существует очень много. Это зависит и от оборудования, и от проектировщиков. Поэтому все эти работы следует производить согласно проектной документации.
Теплообменник (испаритель) чиллера
Теплообменник (испаритель) чиллера – это теплообменный аппарат, в котором холодильный агент кипит и за счет этого охлаждает хладоноситель, который в дальнейшем поступает на фанкойлы.
В качестве хладоносителя может быть использована вода или любая другая незамерзающая жидкость, это если необходимо использовать чиллер для получения отрицательных температурах.
Чаще всего в качестве теплообменника (испарителя) используют пластинчатый паяный теплообменник, как наиболее эффективный с точки зрения процесса теплообмена и компактный по сравнению с другими конструкциями. Могут быть использованы и другие конструкции теплообменника (испарителя) такие как коаксиальные или кожухотрубные.
С ростом производительности чиллера увеличиваются поверхности теплообмена во всех теплообменных элементах чиллера. Но самое большое изменение площади теплопередающей поверхности требуется от испарителя (теплообменника вода-холодильный агент).
В зависимости от производительности в качестве теплообменника (испарителя) могут быть использованы различные конструкции. Это в большинстве случаев зависит от производителя. Однако можно всё-таки проследить следующую закономерность.
В коридоре производительности от 20 до 40 кВт некоторые производители используют коаксиальные (двухтрубные) теплообменники. Начиная с производительности 60 кВт до 200 кВт возможна комплектация, как пластинчатыми, так и кожухотрубными теплообменниками. Свыше 200 кВт предпочтительнее комплектация кожухотрубными теплообменниками.
Принципиальная схема чиллера с воздушным конденсатором показана на рисунке. Под номером 14 обозначен рассматриваемый нами теплообменник (испаритель).
1-компрессор, 2-реле высокого давления, 3-клапан запорный, 4-клапан дифференциальный, 5-регулятор давления конденсации, 6-конденсатор воздушного охлаждения, 7-ресивер линейный, 8-клапан запорный, 9-фильтр-осушитель, 10-стекло смотровое, 11-клапан соленоидный, 12-катушка для клапана соленоидного, 13-вентиль терморегулирующий, 14-теплообменник (испаритель), 15-фильтр-осушитель, 16-реле низкого давления, 17-клапан запорный, 18-датчик температуры, 19-реле протока жидкости, 20-щит электрический.
Чиллер, агрегат для охлаждения жидкости
Чиллер – это устройство, охлаждающее воду, которая затем применяется в качестве теплоносителя в системах охлаждения промышленного оборудования и кондиционирования.
Наиболее распространённое применение — это конечно использование чиллера как агрегат для поддержания климата в помещениях.
Принцип работы чиллера
Функционирование чиллера основано на цикличном перемещении хладагента по системе с параллельным охлаждением жидкости:
Типы хладоносителей и теплопередающих жидкостей
Хладоноситель — основной рабочий компонент холодильной установки, который циркулирует по контуру системы, проходит фазу отбора теплообмена возвращается в исходную точку.
В чиллере этой точкой является теплообменник (испаритель), о нем мы расскажем чуть позже.
По типу все хладоносители разделить на несколько категорий:
Сферы применения чиллеров
Основное назначение чиллера – использование в системах кондиционирования воздуха в жилых, офисных и промышленных зданиях. Помимо этого, чиллеры используются:
В пищевой промышленности:
2. В тяжелой промышленности:
В спортивно-оздоровительной сфере:
Для переработки полимеров:
Из чего состоит чиллер
Рама чиллера
Рама чиллера обычно выполняется из оцинкованной стали, покрытую полиэфирами. Панели легкоснимаемые (иногда звукоизолированные) – для легкого доступа к элементам установки. Корпус устанавливается на резиновые или пружинные виброизоляторы).
Компрессор чиллера
Испаритель чиллера
По-другому, теплообменник – это аппарат, в котором происходит кипение хладагента и охлаждение хладоносителя.
Конденсатор чиллера
Предназначен для конденсации на своих стенках паров хладагента, после чего жидкость стекает в ресивер.
Выделяют две разновидности конденсаторов:
1. С внутренним конденсатором. Могут быть с осевым вентилятором (для установки чиллера вне помещения) или центробежным (для чиллеров с размещением в помещении – подвалы, чердаки и т.д.)
2. С выносным конденсатором, когда чиллер устанавливается в здании, а конденсаторный блок – вне помещения.
Конденсация хладагента происходит за счет циркуляции воды через конденсатор. Подобные системы становятся все более популярными, несмотря на их конструктивную сложность и стоимость.
ТРВ (краткое описание, механика и электроника)
Терморегулирующий вентиль предназначен для регулирования количества хладагента, которое подается в испаритель. Создает практически постоянный перегрев. При повышенном перегреве ТРВ увеличивает объемы хладагента, за счет чего перегрев устанавливается на прежний уровень.
Электронный ТРВ
Все большее распространение получает электронный ТРВ, который позволяет выполнять сложные программируемые настройки. С его помощью можно регулировать массу дополнительных параметров, а не только уровень перегрева.
Фреон (R407, R410, R134a, R22)
R-22 – самый распространенный хладагент для использования в холодильных установках. По виду это бесцветный газ с запахом хлороформа. Считается не слишком экологически чистым фреоном, поэтому в последнее время осуществляется переход на альтернативные варианты.
R-410A изготавливается из синтетических полиэфирных масел. Это дает ему уникальную способность не растворяться в органическом масле.
R-134A – бесцветный газ, который стал первым фреоном на основе хлора. Хладагент считается одним из самых экологически безопасных (потенциал разрушения озонового слоя равен нулю). Считается улучшенным аналогом фреону R-12.
R407C – бесцветный газ, альтернатива хладагенту R-22. Используется в диапазоне охлаждения от средних до очень низких температур.
Гидромодуль, (насос вторичного контура) необходим для циркуляции теплоносителя в чиллере. Состоит из следующих компонентов:
Система автоматического управления. Гидромодуль имеет три основных функции:
Принцип работы чиллера
Чиллер – это агрегат, предназначенный для охлаждения жидкости, которая используется в качестве теплоносителя систем кондиционирования. На сегодняшний день, самым распространенным видом таких агрегатов являются парокомпрессионные холодильные машины. Схема такого чиллера всегда включает в себя такие основные элементы, как компрессор, испаритель, конденсатор и расширительное устройство.
Принцип работы такой системы построен на поглощении и выделении тепловой энергии за счет изменения агрегатного состояния хладагента в зависимости от воздействующего на него давления. Наиболее важным элементом, от которого в первую очередь зависит работа чиллера, является компрессор, которых на сегодняшний день существует несколько типов:
Приведенная выше схема работы чиллера не изменяется в зависимости от его конструктивного исполнения, которых существует несколько вариантов:
Рисунок 1. Принципиальная схема чиллера с конденсатором воздушного охлаждения. 1- компрессор, 2-реле высокого давления, 3-клапан запорный, 4-клапан дифференциальный, 5-регулятор давления конденсации, 6-конденсатор воздушного охлаждения, 7-ресивер линейный, 8-клапан запорный, 9-фильтр-осушитель, 10-стекло смотровое, 11-клапан соленоидный, 12-катушка для клапана соленоидного, 13-вентиль терморегулирующий, 14-испаритель пластинчатый паяный, 15-фильтр-осушитель, 16-реле низкого давления, 17-клапан запорный, 18-датчик температуры, 19-реле протока жидкости, 20-щит электрический.
Какое бы исполнение вы ни выбрали, принцип работы чиллера всегда остается неизменным. Основополагающим моментом в проектировании оборудования такого типа, является соблюдение рекомендаций изготовителя к установке, в которых четко обозначены необходимый расход теплоносителя (охлаждаемой жидкости), допустимая наружная температура и количество тепловой энергии, которую необходимо отводить.
Чиллер – что это за устройство, принцип его работы и применение
Чиллер – устройство для климатического контроля. Сегодня их используют все больше на промышленных предприятиях, в офисных зданиях и жилых строениях. Они позволяют регулировать температуру в помещениях, либо поддерживают тепловой баланса различного оборудования. Насколько выгодна установка чиллеров, чем они отличаются от других климат-систем, какие бывают – описывается ниже.
Что такое чиллер
Чиллер – аппарат, который служит для охлаждения или подогрева жидкой среды, используемой как переносчик тепла. Модели обладают разной мощностью, поэтому могут использоваться в промышленном производстве, для обогрева небольших помещений и в климатотехнических работах:
Чиллер по конструкции является мощной холодильной машиной, он имеет компрессорную установку, конденсаторную камеру и испаритель. С помощью чиллера жидкость может повышать температуру или понижать ее. Эту возможность обеспечивает наличие 2 контурных систем циркуляции горячего и холодного теплоносителя.
Контуры не имеют точек соприкосновения между собой, они доставляют теплоноситель нужной температуры до потребителей.
Конструктив
Устройство чиллера состоит из нескольких элементов, соединенных в сложную схему:
Все комплектующие образуют общую систему, собранную на металлической раме.
Монтаж чиллера
Мощность и функции оборудования должны соответствовать проекту. Установка и монтаж элементов системы также следует проводить согласно указаниям проектировщиков. Не следует допускать посторонних людей к устройству, во избежание поломки конструкций.
Оборудование должно соответствовать указанному в проекте. Монтаж инженерной сети осуществляется, выдерживая значение параметров аппарата в части мощности, конструкции и места установки.
При установке оборудования его нельзя наклонять или перемещать вручную, во избежание падения и поломки. Для подъема и монтажа оборудования необходимо пользоваться краном или другим подъемно-транспортным оборудованием. Чиллер можно заправлять только жидкостями, внесенными в техпаспорт устройства.
Не допускается нарушение инструкции от производителя. Устройство монтируется с расчетом наличия свободного места, чтобы обеспечить возможность сервисной службе производить ремонтные и профилактические мероприятия, техобслуживание и другие процедуры.
Для установки оборудования подготавливается горизонтальная открытая площадка. Прочность площадки должна соответствовать весу и нагрузкам оборудования. Дислокация устройства на крыше требует размещения опорной рамы. При наземной установке чиллер устанавливается на предварительно залитый фундамент.
Эти дополнительные устройства обеспечивают равномерное распределение веса оборудования, увеличивают инерцию, снижают вибрацию.
Климатическая установка фиксируется на раме или фундаменте после контроля горизонтальности ее положения. В качестве фиксаторов выступают анкера (металлические болты) и гайки.
Устройство климатического аппарата
Климатические устройства, такие как чиллер, используемые для охлаждения, могут быть:
Чтобы правильно подобрать нужную модель, надо знать, чем одна категория отличается от другой, каковы их плюсы и минусы.
Парокомпрессионный
Модели парокомпрессионных устройств могут иметь небольшие изменения от классической конструкции, но основная схема у всех выглядит одинаково и включает:
Принцип работы основан на проявлении явления конденсации при повышении давления. Пары хладагента сжимаются компрессором, увеличивая давление до 30 и более атмосфер. Температура вещества повышается до 70 градусов, начинается процесс конденсации.
Наружный воздух обдувает конденсатор, снижая температуру хладагента. Газообразный фреон конденсируется, превращаясь в жидкость. Горячий состав остывает, нагревая воздух.
Хладагент после прохода сквозь регулирующий вентиль расширяется, его температура снижается в результате падения давления. Происходит закипание хладона. Пройдя испаритель, фреон, изменяет свое агрегатное состояние на газообразное. В результате теплоноситель охлаждается. На этом цикл завершается, хладагент возвращается компрессорную установку.
Это основные принципы схемы работы чиллера. Есть устройства, работающие по обратному циклу – рассчитанные на обогрев, а не для охлаждения.
Абсорбционный чиллер
Холодильная машина, работающая по принципу абсорбции (лат. absorbere — поглощать, растворять), добивается результата за счёт поглощения тепла сорбентом. Принцип абсорбции позволяет обходиться без компрессора и движущихся механизмов. Ее преимущество, это возможность запуска в местах, где электрическая энергия недоступна или ограничена. Для работы машины необходим источник тепла. Это может быть горячая вода, пар, природный газ, твердое топливо. Чиллер заправляется хладагентом. Жидкости для этого типа аппаратов могут различаться по химическому составу.
Абсорбционные устройства подразделяются по некоторым характеристикам, в число которых входят:
Количество контуров влияет на получаемую разницу в температуре. Чем больше контуров, тем более производительно работает чиллер.
По типу нагревающего вещества машины могут быть: прямого нагрева, использовать внешние источники для обогрева или быть комбинированными. При прямом нагреве в корпусе устройства имеется топка для сжигания горючих веществ: газа, твердого или жидкого топлива. Устройствам непрямого нагрева потребуется внешний источник тепла: пар, вода, воздух.
Состав смеси для хладустройств может включать бромид лития в качестве абсорбента и воду-хладагент. Это бромистолитиевые машины. У аммиачных машин роль хладагента исполняет аммиак, в роли абсорбента выступает вода.
Существуют бромистолитиевые и аммиачные абсорбционные холодильные машины. В первых хладагентом является вода, абсорбентом – бромид лития LiBr. Чиллер второго вида заправляется хладагентом, состоящим из аммиака NH3, в качестве абсорбента заливается вода.
АБХМ, работающие с бромидом лития получили большую популярность.
Их конструкция состоит:
Верхняя камера вмещает конденсатор и генератор, нижняя – испаритель и абсорбер. Генератор нагревает рабочий состав, влага испаряется, концентрация бромистой соли лития увеличивается.
В конденсаторной камере водяные пары остывают, конденсируются и возвращаются в контур. В испарителе устанавливается низкое давление, при котором вода опять переходит в пар.
Теплообменник обеспечивает термообмен между хладагентом и абсорбентом.
Чиллер с выносной конденсаторной камерой
Основные виды чиллеров предназначены для монтажа вне помещений, но существует разновидность с выносным конденсатором. В этом случае испаритель и компрессор размещают внутри здания, а воздушный конденсатор, отводящий излишнее тепло, соединяют с чиллером фреоновой магистралью и располагают снаружи.
Разнообразие сфер применения чиллера, допускает отвод тепла по средствам драйкулера. В этой ситуации водяной конденсатор, расположенный в едином блоке чиллера, соединяют с драйкулером с помощью гликолевого трубопровода. Когда температура уличного воздуха на 5-8 °С ниже требуемой, такая конфигурация подключения позволяет использовать функцию фрикулинга. Фрикулинг – это свободное охлаждение (free-cooling) промежуточного теплоносителя за счет окружающей среды.
Особенности оборудования
Фактически чиллер нельзя назвать кондиционером, в силу особенностей его строения и возможностей. Классический кондиционер обходится без промежуточного теплоносителя, охлаждая пространство непосредственно, тогда как чиллер всегда взаимодействует с антифризами либо водой. Основными особенностями чиллера являются:
При выборе устройства необходимо ознакомиться с рейтингом брендов, оценить характеристики аппаратов, почитать отзывы о моделях.
Характеристики климатических аппаратов
Разные модели чиллеров характеризуются разной мощностью, которая может находиться в диапазоне от 5 кВт до 9 тыс. кВт. Изделия невысокой мощности отлично подходят для работы в офисе или гостинице, обладающие большой мощностью используются на промышленных предприятиях и в производственных цехах.
Имеются и другие характеристики, которые тоже дают представление об аппарате и могут повлиять на выбор модели. Выбирая чиллер, следует изучить такие параметры:
Типы и модели вспомогательных устройств, таких как компрессор, испаритель, конденсатор устанавливает предприятие, выпустившее чиллер.
Чиллер-фанкойл VRV кондиционирование
VRV cистемы мультизонального кондиционирования на основе чиллера и фанкойлов, также как и VRF системы, позволяют производить свободное регулирование температуры в разных частях здания. Чиллер охлаждает (греет) теплоноситель, который по системе трубопроводов подается с помощью насоса на фанкойлы.
Фанкойлом называется теплообменник с вентилятором. Он подключается к горячему и холодному циклу одновременно. Вентилятор помогает ускорить теплообмен и повысить эффективность изделия. Устройства, входящие в состав системы:
В основную задачу фанкойла входит создание течения воздушных масс заданной температуры без организации доступа воздуха снаружи. Такое решение позволяет увеличить эффективность чиллера. Управлять устройством можно ручным или автоматическим способом.
Управление фанкойлами
Ручное управление позволяет регулировать подачу холодного или горячего теплоносителя путем перекрытия крана вручную или с помощью пульта.
Автоматическое управление осуществляется с помощью электрического или электромеханического термостата. Устройство поддерживает температуру, заданную на термостате.
Устройства монтируются в заранее выбранном месте, которое может находиться на стене, полу, потолке. Если планируется использовать климатические устройства для охлаждения, то лучшим местом будет потолок. Для обогрева помещений, лучше установить их на полу у стен или в нижних участках стен.
Преимущества и недостатки чиллеров
Использование чиллеров для климатического контроля в помещении, имеет множество положительных сторон. В их число входят:
К недостаткам систем охлаждения можно отнести:
Выбирая климатическое оборудование, необходимо учитывать эти тонкости. Для небольшого помещения можно подобрать сплит-систему или кондиционер, которые могут оказаться более эффективными.
Заключение
Использование чиллера для климатизации здания или производственных помещений, дает превосходные результаты. Эта система проверена временем и позволяет обеспечить надежный обогрев помещений или понижение температуры.
Установка чиллеров для охлаждения дает отличный эффект в любом здании, если правильно подобрать мощность устройства. Их применение позволяет регулировать температуру в нужных пределах.
Остались вопросы
Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.