Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением

Большинство людей уже привыкло к повседневному использованию сплит-систем у себя дома. Многие предприятия, заботясь о здоровье своих сотрудников, устанавливают системы кондиционирования на месте работы. В то же время существуют объекты, в которых понижение температуры – необходимый технологический процесс. Или офисное здание – довольно габаритное, и поставить в каждый кабинет отдельный кондиционер – очень затратное дело. Вот для решения подобных проблем и существуют чиллеры с воздушным вариантом охлаждения конденсатора. Сам по себе чиллер представляет охладительную установку, которая непосредственно служит для понижения температуры жидкости, регулирующей в свою очередь температуру в помещении. Такие системы применяются для охлаждения супермаркетов и производственных помещений. В данной статье разберем все особенности чиллеров с воздушным типом охлаждения конденсатора, его принципах работы и главные характеристики.

Существуют два различных варианта ориентированных на охлаждение хладагента, при работе чиллеров. Это водный и воздушный тип. Рассмотрим их кратко.

1. 1. Водяные установки используют гидромодули для чиллеров при обеспечении теплообмена в хладагенте. Такие чиллеры можно использовать на больших предприятиях и выносить их корпус за пределы помещений. Имеют довольно солидный вес и крупные габариты.
2. 2. Чиллеры с воздушным охлаждением чаще всего применяют для охлаждения крупных офисных центров или на производствах. Они довольно компактны и не требует много места. Их установка возможна в помещении, например в подсобной комнате или можно осуществить вынос на крышу здания. Такие агрегаты отличаются разнообразием в зависимости от мощности и назначения. Подбор подходящей модели будет также зависеть от занимаемой и обслуживаемой площади.

Фото 1. Схема работы чиллера с воздушным охлаждением

Следующая классификация базируется на количестве модулей и механизмах, служащих для вывода воздушной массы.

1. 1. Применение осевого вентилятора связано с моноблочным чиллером воздушного охлаждения конденсатора. Такая установка монтируется на улице из-за большого веса и размеров.
2. 2. Центробежные вентиляторы устанавливаются в блоках, предназначенных для работы в помещении.

Поэтому главными критериями выбора чиллера становится вероятность его размещения и функции, какие он будет выполнять.

Для создания идеальных условий микроклимата в здании лучше всего применять систему

Что же представляет из себя чиллер воздушного охлаждения конденсатора, соединений с фанкойлом? Как мы знаем, чиллер служит для охлаждения жидкости. Задача фанкойла распространять холодный воздух по комнатам, в зависимости от заданных температур. Кстати, такая система отлично работает на нагрев воздуха. Система чиллер – фанкойл обеспечивает идеальное охлаждение большого количества помещений в одном здании.

Как уже подчеркивалось, чиллер воздушный воздействует на большую площадь. Если фанкойл можно применить отдельной для квартиры, то с чиллером это становится экономически невыгодно.

Проанализируем главные достоинства подобной системы..

1. 1. Масштабность магистралей. Сплит-система, ограничена длиной трассы между двумя блоками. В системе чиллер – факойл ограничений не существует. Можно сделать длинные магистрали и подключить множество факойлов, что послужит основанием воздействия на большое здание и создания микроклимата в каждой отдельной комнате.
2. 2. Дизайнерский момент. Чиллер можно разместить на крыше. Его почти не заметно. А вот внешний модуль сплит-системы портит фасад здания.
3. 3. Универсальность системы. Зимняя работа сплит-систем ограничена до минус пяти градусов. Чиллер с фанкойлом работают в круглосуточном режиме в течение всего года.
4. 4. Возможность аварии. Использование жидкого хладагента значительно сокращает возможность возникновения внештатной ситуации.

Какие недостатки у такой системы?

1. 1. Довольно низкое качество фильтрации воздушных масс.
2. 2. Большие размеры позволяют использовать только в больших зданиях.
3. 3. Установка отличается сложностью, требующей обязательного подключения специалистов.
4. 4. Сервисное обслуживание отличается трудоемкостью.

Подобная система довольно практична для применения в административных зданиях и торговых центрах. В обычных квартирах ее использование совершенно не рационально.

Что касается холодильных установок, то главной задачей чиллера в них является эффективное продувание конденсаторов потоками воздушных масс. Это служит основой качественной работы всего холодильного оборудования.

Метод работы чиллера воздушного, основывается на том же принципе, что и в других установках производящих холод. По структуре в чиллере находится четыре базовых элемента:

• мощный компрессор (иногда несколько);
• необходимый конденсатор;
• как положено испаритель;
• регуляторы воздушного потока.

Разберем принцип совместной работы чиллера и фанкойла.

1. 1. Основанием поднятия давления в хладагенте является компрессор.
2. 2. Фреон под этим действием транспортируется в конденсатор, где трансформируется в жидкое агрегатное состояние.
3. 3. Происходит процесс его закипания.
4. 4. Фреон начинает забирать тепло у воды, находясь в устройстве испарителя.
5. 5. Снова фреон переходит в газ, и цикл начинается снова.
6. 6. Жидкость, ставшая прохладной в испарителе, переходит в фанкойл, который и распределяет холодный воздух по помещению.

Остановимся опять на выборе модели. Принцип работы у всех чиллеров с воздушным охлаждением идентичен. Поэтому нужно не только разметить площадь, занимаемую агрегатом, но и оценить возможность подключения электроэнергии к нему. Акцентируем внимание на легкости управления подобных устройств по сравнению с водными модификациями.

Фото 2. Чиллер с воздушным охлаждением на производстве.

В товарной линейке можно найти модели, которые возможно использовать подальше от самого конденсатора. Чаще всего причиной таких требований становятся архитектурные особенности здания.

Чиллер воздушный отличается высоким уровнем мобильности и приличной степенью универсальности.

Благодаря наличию мощных вентиляторов и высокой эффективности самого агрегата выносной конденсатор можно установить в желаемом месте. Единственным недостатком будет исключительная возможность работы только на охлаждение. Создать цикл нагрева при таком расположении не удастся.

Абсорбционные агрегаты отличаются от традиционных чиллеров с воздушным охлаждением структурой и схемой при эксплуатации. Принцип деятельности в нем основывается на применении растворимого бромида лития. Он поглощает газообразные вещества внутри устройства и переходит в разбавленное состояние. Сформированный раствор направляется в генератор, где переходит в пар.

Вернувшись в исходное состояние, транспортируется в абсорбер. Полученные пары из воды попадают в конденсатор. Цикл повторяется. Охлажденная вода, попадая в фанкойл, служит основанием для понижения температуры в помещении.

Такие аппараты применяются на производствах для проведения масштабной деятельности.

Чиллеры с воздушным охлаждением довольно выгодное приобретение для любого предприятия. Просто нужно подойти к процедуре его покупки ответственно и с нужной информацией.

Содержание

Компания General Climate производит промышленное климатическое и вентиляционное оборудование. Под собственной одноименной торговой маркой выпускаются холодильные установки, кондиционеры, чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора и др.

Чиллер – назначение оборудования

В самом общем смысле, чиллер – это основная холодильная водоохлаждающая машина, составляющая с фанкойлом единую кондиционирующую инженерную систему (установку). Аппараты данного типа используются как для создания комфортных климатических условий (поддержания оптимальной

температуры воздуха) в жилых или общественных зданиях, так и для отведения излишнего тепла, образующегося на различных промышленных производствах, таких как:

металлургия;

кулинария;

текстильная промышленность;

изготовление стеклянных и керамических изделий и др.

Дополнительные опции агрегатов данного типа:

• фрикулинг – возможность снабжения системы естественно охлажденным воздушным потоком в холодное время года;
• тепловой насос – возможность использовать агрегат не только как охладитель, но и как элемент отопления при необходимости;
• плавный пуск – защищает электросеть от высоких перепадов напряжения в момент запуска климатического агрегата.

Конструкция, основные принципы устройства и функционирования чиллера

На данной странице официального электронного каталога продукции General Climate представлены чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора. Водяное охлаждение конденсатора в таких установках менее распространено. В инженерной системе кондиционирования чиллер с воздушным охлаждением конденсатора выполняет функции переносчика тепла от холодоносителя (хладагента).

Излишнее тепло (разогретый воздух) принимается испарителем и сбрасывается конденсатором в окружающую среду за контур вентиляционной системы здания. Таким образом, конденсатор – ключевой функциональный элемент чиллера с воздушным охлаждением.

Конденсатор в данном случае состоит из группы трубок (трубчатых элементов), по которым протекает охлаждающее вещество. Хладагент чиллера не следует путать с фрионом — для воздушного охлаждения это вещество не используется.

Трубки конденсатора обдуваются наружным (уличным) воздухом. Таким образом, вещество внутри конденсатора охлаждается, а воздух нагревается. В принципе, эффективность работы чиллера определяется тем, насколько охлаждено вещество в конденсаторе, чтобы минимизировать температуру на трубчатые элементы конденсатора накладываются алюминиевые или медные ребра. Такому агрегату не нужен специальный дорогостоящий охлаждающий элемент – охлаждение происходит естественно за счет воздушного потока с улицы.

Клапаны в климатическом агрегате данного типа:

• соленоидный — электрический запорный клапан управляет потоками охлаждающего вещества в трубчатых элементах конденсатора (данный запорный элемент закрывается при остановке компрессора и открывается при включении);
• перепускной клапан управляет мощностью компрессорной системы.

Особенности конструкции конденсатора

Опять же для того, чтобы холодильный агрегат работал эффективно, через конденсатор чиллера должен проходить максимально возможный мощный воздушный поток – таким образом обеспечивается максимальный теплосъем.

В промышленном климатическом оборудовании первых поколений прямоугольные конденсаторы располагались по бокам холодильной машины. В более современных агрегатах используются конденсаторы W-образной формы. Эффективность работы промышленных климатических установок данного типа определяется также уровнем энергопотребления вентиляторов. Так, понижение температуры конденсации на один градус Цельсия уменьшает энергопотребление вентиляторов на 3%.

Функции вентилятора в конструкции промышленной климатической установки

Вентилятор (вентилирующий элемент) направляет воздушный поток и прокачивает его через конденсатор климатической установки. Устанавливается вентилятор по бокам с наружных сторон охлаждающего агрегата. Разогретый прошедший через конденсатор воздух, таким образом, выбрасывается вертикально вверх.

Вентилирующие элементы и компрессор в процессе эксплуатации климатических агрегатов данного типа потребляют больше энергии, чем другие конструктивные элементы. Уровень энергопотребления электродвигателя зависит от типа вентилирующего элемента.

Двухлопастные вентилирующие элементы обладают преимуществами перед ранее применяемыми четырехлопастными:

• агрегат меньше шумит;
• эффективнее прокачивается воздушный поток;
• агрегат в целом потребляет меньше энергии.

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение промышленным климатическим агрегатам, в которых электродвигатели постоянного тока используются в качестве приводов вентилирующих элементов.

Принцип работы чиллера во многом сходится с механизмом стандартного кондиционера. В двух агрегатах задействован парокомпрессионный холодильный цикл, который и обеспечивает охлаждение жидких веществ. Все холодильные машины схожи по своему строению, отличается только модель и способ охлаждения.

Устройство чиллера

Агрегаты, вырабатывающие холод, имеют в своем строении следующие элементы:

• конденсатор;
• компрессорная установка;
• Специальный теплообменник фреон-вода;
• испаритель.

В отличие от кондиционера или холодильника, чиллер охлаждает не воздух, а вещества, которые предназначены для перенесения холода, например, вода или гликолевый раствор. А уже охлажденные жидкости переносятся по трубам к тому месту, где требуется холод.

Принцип работы чиллера для чайников

Например, в кондиционере циркулирует фреон. Охлажденный газ проходит через радиатор внутреннего блока. Радиатор внутреннего блока обдувается воздухом. В результате воздух охлаждается, а фреон нагревается и уносится в компрессор.
В чиллере вместо фреона — вода. Холодная вода проходит через радиатор внутреннего блока. Радиатор внутреннего блока обдувается теплым воздухом из комнаты. Воздух охлаждается, а вода нагревается и уносится обратно в чиллер.

Теплообменник чиллера фреон-вода

Теплообменник для чиллера устроен таким образом, что внутри него существует два контура:

• В первом контуре циркулирует фреон;
• Во втором — жидкость (например, вода).

Оба контура теплообменника соприкасаются между собой через металлические стенки, но фреон и вода, естественно, между собой не перемешиваются. Для большей эффективности, движение происходит навстречу друг другу.

В теплообменнике фреон-вода происходит следующее:

• Жидкий фреон через ТРВ (терморегулирующий вентиль) попадает в свой контур теплообменника. В процессе он расширяется, в результате происходит отбор тепла от стенок, охлаждая их и нагревая фреон.
• Вода проходит по своему контуру теплообменника и ее температура падает за счет охлажденных стенок, которые охладил фреон.
• Далее, фреон уносится в компрессор, а холодная вода — по назначению (для охлаждения чего-либо).
• Цикл повторяется.

Компрессор для чиллера

Компрессор является главной частью любой кондиционерной машины, внутри него активизируются основные процессы агрегата, поэтому на работу этого элемента уходит значительная часть энергии. Компрессорная установка нацелена на сжатие паров действующего вещества прибора (фреона). После того, как пар перешел в сжатое состояние, а давление внутри агрегата повысилось, начинается процесс конденсации.

Современные компрессоры нацелены на всестороннюю экономию энергии, они оснащены инновационными деталями, которые помогают сохранить энергетическую эффективность и оптимизировать управление прибором. Принцип работы системы чиллер фанкойл заключается в рациональном расходе энергии, а также минимизации шума при работе агрегата.

Такие современные приборы отличаются:

• высокой эффективностью;
• минимальным шумовым уровнем;
• многофункциональностью;
• компактными размеров и форм;
• универсальностью;
• минимальными вибрационными движениями;
• удобством при использовании.

Принцип работы чиллера фанкойл основан на использовании минимального количества энергии и максимальной выдаче тепловых результатов.

Чиллер с выносным конденсатором

Существуют виды охлаждающих приборов, которые можно использовать удаленно от места нахождения конденсатора. Принцип работы чиллера с выносным конденсатором основан на высокой мобильности и универсальности. Такие приборы имеют элементарное строение и простую схему эксплуатации.

Выносной конденсатор чиллера может работать на двух типах вентиляторов:

Благодаря универсальности, удобству и высокой эффективности такие аппараты используются повсеместно для производственных нужд.

Единственное ограничение — чиллер с выносным конденсатором может быть использован только для охлаждения. Задействовать обратный холодильный цикл для нагрева жидкости не получится.

Абсорбционный чиллер фанкойл

Абсорбционные приборы отличаются от стандартных чиллеров строением и схемой эксплуатации. Принцип работы абсорбционного чиллера основывается на использовании раствора бромида лития (LiBr), который поглощает испарения внутри агрегата, переходя в состояние разбавленного вещества. Полученный раствор отправляется в генератор, где нагревается и выпаривается под воздействием пара или выхлопных газов. Раствор бромида лития (LiBr) возвращается в свое прежнее состояние, и направляется к своим истокам – в абсорбер. Тем временем полученный пар из воды подходит к конденсатору, чтобы замкнуть цикличный процесс и повторить процедуру вновь. Аппараты на абсорбционной системе охлаждения используются в производственных сферах для выполнения масштабных работ.

Видео о принципе работы чиллера