Что такое чиллер: особенности и устройство

Как устроен чиллер, схема работы холодильного агрегата — читайте статью на сайте РОССПЕЦХОЛОД

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:

  • на пищевых комбинатах;
  • фармакологических предприятиях;
  • отоплении (кондиционировании) объектов соцкультбыта;
  • устройстве катков и т. д.

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.

Чиллер

Контуры не имеют точек соприкосновения между собой, они доставляют теплоноситель нужной температуры до потребителей.

Чиллер: что это такое и как он работает

Чиллеры (англ. Chiller – холодильник, холодильная машина) – устройства для обеспечения охлаждения или обогрева в промышленных масштабах. Их часто используют на производствах, для обеспечения микроклимата в торговых центрах, жилых домах, офисных зданиях.

Это климатическое оборудование можно сравнить с наружным блоком кондиционера, к которому подключено большое количество внутренних. В их качестве выступают фанкойлы, поэтому такая система называется чиллер-фанкойл. Принцип работы чиллера позволяет подключить любые типы фанкойлов и их комбинации.

Как в кондиционере, производство тепла или холода происходит за счет циклов испарения-конденсации хладагента. В отличие от сплит-систем, фреон циркулирует только в устройстве.

Между основным блоком чиллера и фанкойлами проложена магистраль, по которой циркулирует вода, являющаяся теплоносителем. Иногда вместо нее используют гликоль, его производные и смеси с водой (этеленгликоль, пропиленгликоль).

Рабочий цикл

Основные элементаы чиллера:

  1. Компрессор;
  2. Конденсатор;
  3. Испаритель;
  4. Теплообменник.

Компрессор сжимает фреон в конденсаторе, повышая давление настолько, что он конденсируется, переходит в жидкое состояние. Его температура существенно повышается.

В конденсаторе нагретый фреон отдает тепло воздуху или воде. Он охлаждается и переходит в испаритель.

В испарителе установлен регулирующий вентиль, который контролирует количество хладагента. Фреон попадает больший объем расширяется, переходит в газообразное состояние. При испарении температура хладагента падает.

В состоянии экстремально охлажденного газа фреон переходит в теплообменник, где охлаждает воду в магистрали. Холодная вода поступает в фанкойлы, обеспечивая их работу. В радиаторах фанкойлов она охлаждает воздух.

Когда чиллер работает на обогрев, процесс такой же, но циркуляция идет в обратном порядке. Теплая вода в фанкойлах нагревает проходящий воздух.

Пример работы (значения приведены для наглядности)

  • Перед попаданием в компрессор фреон имеет температуру 0 градусов. После сжатия и перехода в жидкую фазу она повышается до +60.
  • Проходя через конденсатор хладагент охлаждается до +30 °С.
  • В испарителе фреон переходит в состояние газа, его температура падает до -15 градусов.
  • Протекая через теплообменник, он нагревается от воды до 0 °С.
  • Цикл повторяется снова.

Как правильно выбрать чиллер?

Для нужд большого коттеджа специалисты рекомендуют использовать чиллер с водяным охлаждением конденсатора. Такие устройства имеют более простую конструкцию, чем аналоги с воздушным охлаждением, соответственно, и стоят они дешевле.

Конструкция чиллера с воздушным охлаждением включает вентилятор (осевой или центробежный) для забора воздуха из помещения, в котором установлено устройство.

Чиллер для обогрева

Некоторые модели чиллеров можно использовать не только для кондиционирования воздуха, но и для обогрева жилых помещений в зимний период

Для охлаждения конденсатора с помощью воды можно использовать местные водные ресурсы: реки, озера, атезиансткие скважины и т.п. Если по каким-то причинам доступа к таким источникам не имеется, применяется альтернативный вариант: охладитель из этилена или пропиленгликоля.

Охладители этого типа идеальны для применения в холодное время года, когда обычная вода просто замерзает.

Выбор между чиллером в виде моноблока, когда и компрессор, и испаритель, и конденсатор заключены в общий корпус и вариантом, когда конденсатор устанавливают отдельно, не так однозначен. Моноблок проще в монтаже, кроме того, производительность агрегатов этого типа может быть довольно высокой.

Технические характеристики чиллера

Выбирая подходящую модель чиллера, следует оценить его производительность и соотнести ее с количеством фанкойлов, которые будет обслуживать устройство

Выносные системы монтируют в разных местах: собственно чиллер – в подсобном помещении внутри здания (можно даже в подвале), а конденсатор – снаружи. Для соединения этих двух блоков обычно используют трубы, по которым циркулирует фреон. Этим объясняется повышенная сложность монтажа системы, а также дополнительные материальные затраты на установку.

Но для установки чиллера с выносным конденсатором используется меньше места внутри помещения, а такая экономия может оказаться необходимой. Выбирая подходящее устройство, следует учесть также дополнительные функции, которыми оснащен прибор.

Среди популярных и полезных дополнений можно отметить:

  • контроль и регулировку водного баланса в системе;
  • очистку воды от нежелательных примесей;
  • автоматизированное заполнение емкостей;
  • котроль и коррекцию внутреннего давления в системе и т.п.

Наконец, обязательно следует оценить холодопроизводительность чиллера, т.е. его способность отбирать тепловую энергию из рабочей жидкости. Конкретные количественные показатели обычно указаны в техническом паспорте изделия. Холодопроизводительность каждой конкретной системы чиллер-фанкойл рассчитывается отдельно.

При этом учитываются максимальные и минимальные температурные показатели, мощность чиллера, производительность насоса, протяженность труб и т.д. Это только общие рекомендации по выбору чиллеров. В каждом конкретном случае следует проконсультироваться с опытным специалистом, который сможет учесть различные нюансы и поможет сделать верный выбор.

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.

Чтобы разобраться в деталях, прочтите нашу статью: принцип работы холодильника.

1. Схема непосредственного охлаждения жидкости.

Схема непосредственного охлаждения жидкости

Применяется в случае, если перепад температур ∆Тж = (ТНж – ТКж ) ≤ 7ºС (охлаждение технической и минеральной воды)

Принцип работы устройства для охлаждения сусла

обслуживание чиллера

Проточная установка, предназначенная для охлаждения напитков, работает по принципу обратного холодильного оборудования. В ее составе имеется ПВХ-шланг с медной трубкой внутри. По ней двигается горячее сусло, которое поступает в приемный бункер. Трубка остужается проточной водой, которая двигается в обратном направлении. Такая установка для сусла хороша тем, что в короткие сроки способна осуществить охлаждение.

Чиллер для пива легко очищается и моется, не подвергается коррозии, ведь он изготавливается из нержавеющей стали. Когда сусло закипает, в емкость опускается чиллер и снимается с огня. К нему подсоединяются трубки, одна из которых сопряжена с источником холодной воды, тогда как другая обеспечивает ее вывод. После включения установки вода в короткие сроки охлаждает сусло.

Подобные агрегаты могут быть представлены разными видами, среди прочих производители предлагают оборудование с функцией фрикулинга. Оно позволяет экономить на потреблении электроэнергии до 70% в год. Вы можете приобрести чиллер для пива с выносным конденсатором и встроенным гидромодулем. Контролеры обладают инновационной логикой и оснащены самыми современными компрессорами.

Как работает чиллер с воздушным охлаждением

Холодильные машины с воздушным охлаждением конденсатора наиболее распространены. Их часто можно увидеть на крышах больших зданий. Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением основан на теплообмене между фреоном и атмосферным воздухом.

Различают два вида такого оборудования:

  • С выносным, наружным конденсатором;
  • С встроенным, внутренним конденсатором.

В первом случае блок конденсатор находится на удалении от основного блока и связан с ним магистралью, по которой циркулирует фреон. Такие установки дороже, но удобнее в обслуживании – внутренний блок можно установить в помещении.

Чиллеры с встроенным конденсатором выполнены в виде моноблока. Их монтируют снаружи здания, в основном на крыше. Их стоимость ниже, но обслуживание затруднено.

Холодильные машины с выносным конденсатором подвержены влиянию внешних факторов (осадки, механические повреждения). Они имеют меньший срок эксплуатации.

Чиллеры на крыше зданияЧиллеры с встроенным конденсатором на крыше здания.

, ,

ÐÑедназнаÑÐµÐ½Ñ Ð´Ð»Ñ ÑÑÑановки внÑÑÑи помеÑений. ÐÐ°Ð±Ð¾Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑа Ð´Ð»Ñ Ð¾ÑÐ»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ð´ÐµÐ½ÑаÑоÑа и вÑбÑÐ¾Ñ Ð¾ÑÑÑеÑÑвлÑеÑÑÑ Ð¿Ð¾ воздÑÑоводам. ÐÐ»Ñ Ð¿ÐµÑемеÑÐµÐ½Ð¸Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑа пÑименÑÑÑÑÑ ÑенÑÑобежнÑе венÑилÑÑоÑÑ Ñ Ð²ÑÑоким ÑÑаÑиÑеÑким напоÑом Ð´Ð»Ñ Ð¿ÑÐµÐ¾Ð´Ð¾Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑопÑоÑÐ¸Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑеÑи воздÑÑоводов.

ÐÑновнÑе пÑеимÑÑеÑÑва — «ÑкÑÑÑаѻ ÑÑÑановка (оÑÑÑÑÑÑвие наÑÑжнÑÑ Ð±Ð»Ð¾ÐºÐ¾Ð², гÑадиÑен, конденÑаÑоÑов), возможноÑÑÑ Ð¾ÑганизаÑии кÑÑглогодиÑной ÑкÑплÑаÑаÑии в Ñежиме оÑÐ»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñи лÑбÑÑ ÑемпеÑаÑÑÑÐ°Ñ Ð½Ð°ÑÑжного воздÑÑа.

ÐедоÑÑаÑки — необÑодимо налиÑие знаÑиÑелÑнÑÑ Ð¿Ð»Ð¾Ñадей под ÑазмеÑение агÑегаÑа, дополниÑелÑнÑе капиÑалÑнÑе заÑÑаÑÑ Ð½Ð° венÑилÑÑионнÑÑ ÑеÑÑ.

ÐонÑÑÑÑкÑивное иÑполнение ÑиллеÑов Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑÑнÑм оÑлаждением конденÑаÑоÑа, Ñ ÑенÑÑобежнÑми венÑилÑÑоÑами, внÑÑÑенней ÑÑÑановки:

Сферы применения оборудования

В этом случае рассматривается главный вопрос — для чего нужен чиллер. Областей применения у него много. Первая из них — кондиционирование:

Что такое и для чего нужен чиллер: основные сведения об аппарате

  • приборы высокой мощности используют на производствах, где нужно обеспечить эффективное поглощение тепла, на крупных складах, в клиниках, гостиницах, в торговых, развлекательных, административных комплексах;
  • устройства небольшой производительности приобретают для создания комфортной температуры в офисах, в общественных помещениях не очень большой площади, в частных домах (квартирах).

Помимо основных обязанностей холодильные агрегаты могут выполнять иные задачи:

  • обеспечивать оптимальную температуру воды в бассейнах;
  • охлаждать жидкую продукцию (алкоголь, соки, сиропы) во время ее производства;
  • понижать температуру питьевой, технической воды, используемой в пищевой промышленности.

Чиллеры способны охлаждать лекарственные препараты, выпускаемые при низких температурах, медицинские установки, лазерные станки и т. п.

Теплый и холодный потоки

На противоположной стороне чиллера расположены входной и выходной водяные патрубки: к чиллеру поступает от здания теплая вода, а обратно возвращается холодный поток. Понятия «теплый» и «холодный» весьма условны. Фактически при работе чиллера оба потока являются холодными: их температура составляет порядка 10°С .

Однако температура теплого потока выше. Обе температуры настраиваются и могут быть различны, но существует два стандартных температурных графика: 7/12 и 10/15. В первом случае температура холодного потока равна +7°С , а теплого +12°С . Во втором случае +10°С и +15°С соответственно.

Абсорбционный чиллер

Абсорбционный чиллер или АБХМ имеет отличный от других видов принцип работы. В его конструкции отсутствует компрессор, а давление внутри системы повышается за счет внешних источников тепла. Такое оборудование может использовать низкотемпературную тепловую энергию.

Подробнее о функционировании абсорбционных чиллеров читайте в статье «Принцип работы АБХМ».

В последнее время производители ведут разработки холодильных машин малой мощности, которые можно было бы использовать в быту. Уже существуют опытные модели, но их стоимость слишком велика. Прогнозируется, что через 10-15 лет можно будет установить абсорбционный чиллер для обеспечения микроклимата в частном доме.

Абсорбционный чиллер YORKПромышленный абсорбционный чиллер YORK.

Особенности обслуживания

чиллер для сусла

Обслуживание чиллера предусматривает проведение комплексных работ на обесточенном и включенном агрегате. В первом случае производится контроль настройки регулирующих и предохранительных устройств. Необходимо прочистить контактные пары, а также протянуть электрические соединения в клеммной коробке. Сопротивление изоляции двигателей и кабельных линий контролируются, как и наличие или отсутствие влаги во фреоновом контуре.

Протечки масла должны отсутствовать. Важно проконтролировать физические параметры масла и проследить, нет ли утечек фреона. Обслуживание чиллера предполагает контроль работы гидравлического контура, в нем должны отсутствовать течи. Картерный нагреватель проверяется, он должен работать правильно. Предстоит прочистить конденсаторы и проверить направление вращения и балансировку крыльчаток вентиляторов.

Методика подбора

  • Водоохлаждающих установок — чиллеров, расчет по формулам
  • Определение объёма буферного бака или вариант 2 
  • Определение объема помещения для размещения чиллера
  • Выбор насоса для циркуляции

Для удобства расчетов ниже приведена таблица зависимости температуры замерзания от концентрации для наиболее часто применяемых хладоносителей.

Хладоносители для чиллера

зависимость замерзания от температура этиленгликоль

Хладоносители для чиллера

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки