Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы чиллера для чайников

Принцип работы чиллера

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:

  • роторные;
  • спиральные;
  • винтовые;
  • поршневые;
  • центробежные;

Главная задача компрессора заключается в том, чтобы сжимать пары хладагента, тем самым повышая давление, что необходимо для начала конденсации.

Далее горячая парожидкостная смесь попадает в конденсатор (чаще всего воздушного охлаждения), который передает тепловую энергию во внешнюю среду. После того, как хладагент полностью переходит в жидкое состояние, он попадает на расширительное устройство (дроссель), которое расположено перед испарителем и понижает давление до такой степени, чтобы он начал вскипать.

Проходя через испаритель, кипящий хладагент полностью переходит в газообразное состояние и поглощает тепловую энергию из теплоносителя, тем самым снижая его температуру.

Приведенная выше схема работы чиллера не изменяется в зависимости от его конструктивного исполнения, которых существует несколько вариантов:

  • моноблочные наружной установки;
  • моноблочные с центробежными вентиляторами;
  • с выносным конденсатором;
  • с конденсатором, охлаждаемым жидкостью.

Виды схем установок охлаждения жидкости (чиллеры)

1. Схема непосредственного охлаждения жидкости.

2. Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и вторичного теплообменного аппарата.

3. Схема охлаждения жидкости с использованием ёмкости-накопителя

4. Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и открытого вторичного теплообменного аппарата.

Для того чтобы правильно подобрать чиллер, всегда следует обращаться к специалистам, которые хорошо представляют себе, какую именно конструктивную схему предложить для каждого конкретного случая, ведь несмотря на общий принцип работы, каждый элемент установки играет очень важную роль в функциональности системы в целом.

Принцип работы чиллера

Чиллер представляет собой холодильную машину, используемую для охлаждения воды и незамерзающих растворов, предназначенных для работы в различных системах кондиционирования. Данной оборудование применяется в качестве промышленного охладителя, который способен поддерживать температуру, необходимую для бесперебойного функционирования производственного оборудования.

Эта машина активно эксплуатируется в различных сферах промышленности – в машиностроении, медицинских учреждениях, металлообрабатывающей, пищевой и других отраслях. Например, в пищевой отрасли водоохлаждающие устройства применяются с целью остужения спиртных и газированных напитков, переработки молочных продуктов и т.д. Чиллеры эксплуатируются и в технологических целях.

Водоохлаждающие устройства, благодаря широкому спектру холодопроизводительности, активно применяются и в системах кондиционирования небольших жилых или коммерческих объектов:

  • квартирах;
  • частных домах;
  • загородных коттеджах;
  • небольших кафе;
  • магазинах;
  • офисных помещениях и т.д.

Главной задачей водоохлаждающей машины является выработка холода и его подача внутрь здания. Для этого применяется хладоноситель, в качестве которого, как правило, выступает обыкновенная очищенная вода. Стоит сказать, что хладоноситель является основным рабочим компонентом чиллера. Он циркулирует по контуру всей системы кондиционирования. Хладоноситель может быть не только естественным. Также может использоваться незамерзающее вещество – этиленгликоль или пропиленгликоль. Возможно применение и сложных химических хладоносителей – ацетатов, спиртовых растворов и т.п.

Принцип работы чиллера заключается в том, что хладоноситель поступает в теплообменник фанкойл. В нем осуществляется нагрев хладоносителя, который передает свой холод воздуху помещения. После этого хладоноситель возвращается в охладитель. Действие чиллера осуществляется по циклу.

В состав этой холодильной машины входит 4 основных компонента:

  • компрессор;
  • конденсатор;
  • испаритель;
  • регулирующий вентиль.

Компрессорная станция применяется для сжатия рабочего вещества. За счет этого образуется горячий пар хладагента, который направляется в теплообменник. Там он размеренно распределяется по контурам фанкойла и отдает свое тепло. На пути к испарителю фреон проходит регулирующий вентиль, в котором он дресселируется и отчасти испаряется. В испарителе хладоноситель начинает закипать и преобразовываться в пар. В завершении цикла пар хладагента, достигший точки перегрева, выходит из испарителя. Таким образом, завершается цикл движения фреона по водоохлаждаюшей установке.

Функционирование этого устройства также предусматривает использование таких конструктивных составляющих, как реле давления, накопительная емкость, манометр, фильтр, ресивер и фильтр-осушитель.

Чиллер: что это, принцип работы и сферы применения

В основе работы чиллера лежит парокомпрессионный холодильный цикл, аналогичный тому, что используется в обычных кондиционерах. То есть в состав чиллера входят все четыре основных элемента любой холодильной машины: компрессор, конденсатор, испаритель и регулятор потока.

На рисунке1 представлен чиллер наружной установки с воздушным охлаждением конденсатора. Все элементы холодильной машины скомпонованы в едином корпусе, который смонтирован на жёсткой раме.

Всегда готовы помочь и ждем вашего обращения. Оставьте контакты и мы перезвоним для консультации.
Заказать бесплатную консультацию!

Описание

Если вы решили установить чиллер, что это такое, вам непременно следует узнать поподробнее. Ознакомившись с оборудованием ближе, сможете понять, что оно представляет собой водоохлаждаемую машину, которая использует при функционировании абсорбционный или парокомпрессионной холодильной цикл.

После охлаждения жидкость подается в теплообменник или используется для отвода тепла от оборудования. В первом случае жидкость применяется для охлаждения воздуха. В процессе понижения температуры жидкости устройство создает избыточное тепло, которое отводится во внешнюю среду. Описываемые агрегаты обычно работают в тандеме с фанкойлами, которые широко используются в промышленности.

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.

Принцип работы

В широком ассортименте в продаже сегодня представлены чиллеры. Что это такое, было уже сказано, но нужно еще ознакомиться и с принципом функционирования данных установок. Охлаждение в них происходит за счет циркуляция и кипения при низких температурах, конденсации и давления хладоносителя в системе замкнутого типа. Описываемые установки предусматривают наличие:

  • компрессора;
  • конденсатора;
  • регулятора потока;
  • испарителя трубопроводов.

Хладагент циркулирует в системе замкнутого типа. Компрессор управляет этим процессом, где газообразное вещество имеет довольно низкую температуру ниже -5 °C и давление в 7 атмосфер. Сухой сжатый насыщенный пар уходит в конденсатор, где охлаждается до 45 °C, превращаясь в жидкость. Его давление при этом остается неизменным.

Принцип работы чиллера предусматривает использование в системе дросселя, который представляет собой редукционный клапан. Он идет следующим на пути движения. Этот этап предусматривает снижение давления до предела, при котором начинается испарение. Температура одновременно с этим понижается и достигает 0 °C. Жидкость испаряется и образует влажный пар.

Рабочее вещество поступает в испаритель, который выполняет роль теплообменника. Холод передается теплоносителю от смеси жидкости и пара. Тепло забирается у холодильного агрегата и одновременно подсушивает. Давление и температура остаются на неизменном уровне. К фанкойлам поступает жидкость, при этом задействуются насосы, температура при этом остается достаточно низкой. Холодный агент, пройдя весь этот путь, поступает в компрессор, чтобы повторить парокомпрессионный цикл.

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.

Принцип работы устройства для охлаждения сусла

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.

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:

Область применения

Принцип работы чиллера вам теперь известен, однако для полной картины необходимо ознакомиться еще и с областью использования. Применяются установки в центральных системах вентиляции и кондиционирования. Холодильные агрегаты приобретаются компаниями промышленного назначения. Среди областей использования следует выделить:

  • пищевую;
  • химическую;
  • фармацевтическую;
  • спортивно-развлекательную;
  • машиностроение;
  • полиграфию.
Читать еще:  Коротит патрон в люстре — в чем причина и что делать

В пищевой промышленности установки используются при изготовлении напитков массового употребления, где технология производства предусматривает охлаждение жидкости и соблюдение химических, а также биологических процессов. Чиллеры нашли свое применение при изготовлении кондитерских изделий, молочной и мясной продукции, которая хранится на прилавках с помощью воздухоохладительных установок, следящих за соблюдением температурных норм.

Промышленный чиллер может использоваться в машиностроении на подготовительном этапе при сборке лазерных аппаратов и индукционных печей. В химической отрасли агрегаты применяются при приготовлении жидкостей с заданными технологическими свойствами, а также при необходимости охлаждения резиновых и пластмассовых предметов, промышленного оборудования и полиэтиленовой продукции.

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.

Дополнительные сферы применения

Во многих областях деятельности человека сегодня распространены чиллеры. Что это такое, можно узнать поточнее, если ближе ознакомитесь с областью использования. Среди прочих следует выделить фармацевтическую, где агрегаты используются при производстве медикаментов. А вот в полиграфии установки применяются при охлаждении воды, где она выступает в качестве важного элемента при изготовлении бумажных изделий и печатной продукции.

Одни из мощнейших агрегатов используются для поддержания температуры жидкости на ледовых аренах и в аквапарках. Это говорит еще и о том, что чиллеры являются незаменимой составляющей учреждений спортивно-развлекательной сферы.

Особенности обслуживания

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.

Обслуживание включенной установки

Чиллер для сусла проверяется еще и на включенном агрегате. При этом контролируется питающее напряжение, проверяется заправка хладагентом. Компрессоры контролируются на отсутствие шумов. Важно проследить за питающим напряжением и измерить параметры холодильной машины. Предохранительные устройства должны быть проверены на правильность настроек. На заключительном этапе заполняется техническая документация.

Что это такое

Чиллер (или холодильная машина по-другому) — это агрегат для создания искусственного холода и передачи его соответствующему холодоносителю. В роли такового, как правило, выступает обычная вода, реже — рассолы (растворы солей в воде). Этимология слова относит его к английскому языку, к глаголу to chill (англ.) — охлаждать, и образованному от него существительному chiller (англ.) — охладитель. Холодильная машина может быть двух разных типов. Есть парокомпрессионный и абсорбционный чиллер. Принцип работы каждого из них существенно отличается.

Классификация установок для охлаждения воды

Чиллеры для охлаждения воды можно классифицировать по способу отвода тепла от конденсатора. На сегодняшний день известно два типа оборудования. Первые представляют собой установки с водяным охлаждением, тогда как другие – с воздушным. Обе разновидности могут иметь гидравлический контур. Если и такового нет, то установка дополняется насосной станцией.

Агрегаты с отводом тепла с помощью воздуха из внешней среды делятся на три группы по виду и расположению конденсатора. Чиллер для охлаждения воды может иметь осевой вентилятор, центробежный или выносной.

Теплообменники

Любую холодильную машину можно условно разделить на две зоны: низкого и высокого давления. Независимо от типа, в любом чиллере всегда будут присутствовать два теплообменника: испаритель — в зоне низкого давления и конденсатор — в зоне высокого давления. Без этих двух компонентов системы не сможет работать чиллер. Принцип работы таких теплообменников основан на теплопроводности (кондукции), то есть передаче теплоты от одной среды в другую через разделяющую эти две среды стенку. Испаритель холодильной машины отдаёт выработанный холод в систему потребителю, а конденсатор либо сбрасывает отведённую теплоту в окружающую среду, либо отправляет её на рекуперацию (подогрев первой ступени ГВС, теплые полы и др.).

Устройство чиллера, принцип и схема работы

Чтобы наша техника работала без сбоев, мы должны как минимум знать ее устройство. Это поможет нам по появившемуся постороннему звуку или вибрации определить близящуюся поломку и принять меры. Одной из таких деталей является принцип работы чиллера, о работе и устройстве которого мы расскажем в нашей статье.

Чиллером называется специальная машина для охлаждения воды. Она снижает температуру воды и других хладоносителей в жидком состоянии. Как все таки работает это устройство и по какому принципу он функционирует.

Особенности устройства чиллера и схемы его работы заключаются в безостановочной цикличности, благодаря чему охлаждается нагретая потребителем вода, снижаясь на несколько градусов, и уже подается она именно с такой температурой на промежуточный теплообменник. А уже, в завершении цикла, вода в теплообменнике, температура которой не позволяет напрямую попасть в водоохлаждающий чиллер, может охладиться до любого показателя термометра.

Значения, на которые температура в хладоносителе должна понизиться, задаются пользователем водного охладителя, зависимо от характеристик прибора. В качестве оборудования может использоваться любой потребитель, который будет потреблять холодную энергию, поступающую от водоохлаждающей машины и направленную к хладоносителю. Это может быть станок, кондиционер, машины индукционного типа, масляный насос, термопластавтомат, и любые другие системы, которые для своей работы требуют поступление к ним холодной воды.

Кроме того, диапазон различных устройств чиллеров для охлаждения жидкостей настолько велик, что такая тенденция сохраняется и для предприятий, имеющих множество станков, выделяющих огромную тепловую мощь. Охладители для воды активно используются и на предприятиях пищевой промышленности, на многих технологических производствах продуктов питания и напитков, с целью сохранения низкой температуры на катках и ледовых площадках. Также охладитель может быть применен для индукционных печей или для обеспечения работы камер испытания в исследовательских лабораторных центрах.

Разновидности устройств чиллеров

Как выбрать чиллер

Достаточно серьезная задача — выбор водоохлаждающего чиллера, что требует внимания для изучения устройства чиллера, принципа и схемы его работы и взаимодействия с другими устройствами в общей схеме. Чтобы не ошибиться с выбором и принять правильное решение, купив оптимально полезный, подходящий схеме всех потребителей охладитель, нужно произвести подбор и расчет работы оборудования.

Для слаженной работы системы одной покупки чиллера не достаточно. Помимо правильно подобранного устройство, понадобится его налаживание и автоматизация, что обеспечит должное функционирование. Таким образом, оптимизировав контроль системы, вы будете иметь возможность управлять всеми происходящими процессами.

Безусловно, углубляться в полное изучение схем и микросхем не стоит, но изучить основные принципы работы — нужно, чтобы четко формулировать расчет и подбор любых основополагающих элементов машины, из которых состоит схема в целом.

Схема работы чиллера

Теоретическую основу, на которой базируется устройство чиллера и схема его работы, составляет термодинамика. Фреон — охлаждающий газ в системе холодильника, совершает цикл в обратном порядке.

Но, при этом, главная передача тепла основывается на фазовых переходах, называемых испарением и конденсацией.

Для понимания общей картины стоит знать, из чего состоит чиллер и какие элементы входят в это устройство. Схема чиллера имеет три основные составляющие:

  • Испаритель. Главную задачу, которую выполняет испаритель, это — отводит тепло от объекта, который охлаждается. Именно через испаритель проходит вода и фреон. После закипания, энергия от жидкости переходит к хладагенту. Отсюда как результат — охлаждение воды или любого другого теплоносителя, и нагревание и преобразование в газ холодильного агента;
  • Компрессор. После перехода в газообразное состояние хладагент поступает в компрессор, в котором он оказывает воздействие на обмотки электрического двигателя, отчего происходит его охлаждение. И далее, в том же компрессоре, сжимается горячий пар, а его температура поднимается практически до температуры кипения — 90 ºС. Там же происходит смешивание горячего пара с маслом компрессора;
  • Конденсатор. После того, как произошло смешивание в компрессоре, полученная смесь, а именно нагретый фреон, попадает в конденсатор. Там хладагент под холодным потоком воздуха охлаждается. И здесь фаза сменяется завершающим этапом в данном цикле работы, когда холодильный агент покидает теплообменник и поступает в переохладитель. В результате этого перемещения температура снижается и фреон снова становится жидким, чтобы попасть фильтр, где он избавится от влаги — осушится. На этом цикл не заканчивается: следующий пункт — терморасширительный вентиль. Уже в нем фреон теряет давление — оно понижается. Покинув вентиль, хладагент находится в следующем состоянии — пар низкого давления в сочетании с жидкостью. Именно эта смесь закипает, попав в испаритель, где снова превратится в пар, перегреваясь. Начало нового цикла характеризуется выходом пара из испарителя.

Чиллер — принцип работы, принцип действия.

Чиллером называют полнофункциональную холодильную установку, предназначенную для охлаждения воды, а также незамерзающих растворов, которые используют в системах кондиционирования – приточных установках, фанкойлах, центральных кондиционерах, прочих прикладных процессах. Чиллеры используют в качестве теплового насоса, а также с целью подогрева воды в холодное время. Чиллеры имеют широкий диапазон холодопроизводительности, вследствие чего находят применение в системах кондиционирования малых объектов (квартиры, коттеджи, небольшие магазины) и больших сооружение (офисных, производственных и других зданий). Кроме того, чиллеры используют в пищевой промышленности с целью охлаждения воды, различных напитков, в спортивно-оздоровительной области – для охлаждения ледовых площадок и катков, в фармацевтической сфере – для охлаждения медикаментов. Современный рынок представлен несколькими видами чиллеров с точки зрения конструктивного исполнения: чиллеры с водяным и воздушным охлаждением конденсатора, последние виды чиллеров получили наибольшее распространение, поскольку предназначены для наружной установки.

Принцип работы чиллера основан на процессе охлаждения основного компонента этого агрегата. Перегретый пар хладагента, имеющего низкое давление, выходит из испарителя, поступая в компрессор и попутно охлаждая обмотки его электродвигателя. Пар хладагента в компрессоре сжимается, при этом для смазки, охлаждения и герметизации зазоров в компрессор впрыскивается масло. Горячий пар под высоким давлением, покидая компрессор, поступает в воздухоохлаждаемый конденсатор, в котором равномерно распределяется по контурам теплообменника и отдает охлаждаемому наружному воздуху тепло, а сам конденсируется. Перед выходом из конденсатора жидкий хладагент подается в переохладитель, где его температура понижается ниже точки насыщения, что увеличивает эффективность цикла. Проходя через высокоэффективный фильтр-осушитель, где из переохлажденного жидкого фреона удаляется влага, хладагент поступает в терморасширительный вентиль, где он дросселируется, частично испаряясь благодаря собственной теплоте жидкости. К концу процесса расширения хладагент являет собой смесь пара и жидкости низкого давления, поступающей в испаритель и равномерно распределяющейся по его трубкам. Далее, двигаясь по испарителю, хладагент закипает, забирая тепло у охлаждаемой воды, вследствие чего приобретая парообразное состояние. Пар хладагента, достигший состояния перегрева выходит из испарителя, после чего цикл вновь повторяется.

Читать еще:  Окраска металла и пластика под золото, латунь и бронзу | Виды красок под золото и 4 готовых решения для покраски

Схема холодильного контура чиллера состоит из

— четырех-ходового клапана реверсирования холодильного цикла, применяемого в тепловых насосах

Как в чиллере действует система автоматизированного управления

Чиллеры, принцип работы которых основаны на охлаждении либо нагревании жидкости, оснащены системой автоматизированного управления, которая состоит из контроллера, пульта управления, средств защиты. Контроллер предназначен для управления работой самого компрессора, вентиляторов конденсатора, четырех-ходового клапана, реверсирующего холодильный цикл.

В процессе повышения температуры воды в контуре системы кондиционирования, обязанностью контроллера является включение компрессора чиллера, охлаждающего воду в системе кондиционирования. При снижении температуры воды в гидравлическом контуре меньше значения температурной установки за минусом значения температурной разницы – дельты регулирования, встроенная система автоматизированного управления приостанавливает работу компрессора. Следовательно, контроллер обеспечивает высокую надежность работы компрессора, а также других элементов холодильного контура на протяжении всего времени эксплуатации установки.

Выбор чиллера является серьезным вопросом, требующим грамотного решения. Конечно, для выбора холодильного агрегата нет необходимости знать все нюансы и тонкости работы холодильной машины, но знание основных принципов работы агрегата поможет быстрее выбрать нужную модель.

Дешевле, однако создают малый напор воздуха, вследствие чего чиллер, оснащенный осевым вентилятором, размещают только на открытом месте (крыша, стена здания, в других подобных местах). Центробежными вентиляторами создаётся более сильный напор воздуха, значит чиллеры, оснащенные такими вентиляторами, вполне можно размещать внутри помещения, обеспечивая забор и выброс воздуха через воздуховоды.

Устройство и принцип работы чиллера

Чиллеры используются в самых разных сферах деятельности человека. Основное их предназначение быстрое охлаждение жидкостей, что делает их незаменимыми в централизованных системах кондиционирования помещений и поддержании необходимой температуры промышленных установок.

Назначение чиллера

Термин «Чиллер» происходит от английского слова «Chiller» — охлаждающий теплообменник. Данное оборудование широко используется в металлообработке, химической, пищевой промышленности, машиностроении, металлургии, индустрии литья пластмасс для снижения температуры жидкости, циркулирующей в рубашках контура охлаждения и достижения оборудованием заданной температуры. Теплоноситель (как правило, вода) циркулирует по технологическому оборудованию, охлаждает его, аккумулируя при этом тепловую энергию, и направляется к чиллеру, где отдает тепло хладагенту и обратно направляется к технологическому оборудованию. Так повторяется цикл за циклом.

Центральные системы кондиционирования используют систему чиллер – фанкойл для быстрого достижения и сохранения нужной температуры помещений. Устройство незаменимо при необходимости стабилизации температуры в помещениях. Подобрав правильную производительность, чиллеры могут понижать температуру как маленьких помещений, так и многоэтажных зданий. Максимальная мощность таких установок — 9000кВт.

Принцип работы чиллера

Принцип работы чиллера основан на физических процессах переноса тепла. Температура любой жидкости возрастает при сжатии и понижается при расширении. В чиллере тепло от теплоносителя переносится к используемому в устройстве хладагенту, который в свою очередь нагревается в ходе забора высокой температуры.

Другими словами, чиллер является мощной холодильной установкой, которая располагается в цепочке всевозможных систем кондиционирования. Принцип работы чиллера основан на максимально быстром охлаждении любого теплоносителя посредством физических свойств рабочего вещества и возврат жидкости с низкой температурой обратно в систему кондиционирования.

Устройство чиллера

Главные составные компоненты чиллеров:
1. Испаритель – это теплообменное устройство, которое предназначается для аккумулирования тепла у охлаждаемого вещества теплоносителя.
2. Компрессор – устройство, которое обеспечивает циркуляцию хладагента в чиллере с максимальной температурой до +70 градусов Цельсия и давлении до 3 МПа. Зависимо от сферы использования может быть нескольких видов: поршневой, винтовой, спиральный, центробежный, роторный.
3. Конденсатор – механизм для охлаждения паров хладагента.
4. Дроссель – специальное устройство, которое предназначено для снижения давления и перевода хладагента в жидкую фазу.

В качестве хладагента в чиллере может циркулировать любая разновидность охладителя – вода, этилен-гликоль, тосол, фреон. Теплоносителем в охлаждающих установках выступает вода. При этом нагретый теплоноситель до температуры +12-15 градусов Цельсия приходит с охлаждаемого оборудования напрямую в испаритель, где хладагент забирает тепло и нагревается от косвенного контакта. Как следствие хладагент сравнительно быстро закипает, при этом расширяется и испаряется, переходя в газообразное фазовое состояние. Теплоноситель при этом охлаждается до температуры +7-10 градусов Цельсия.

Для снижения температурного показателя, хладагент в газообразной фазе поступает в компрессор, повышающий его давление и, соответственно, температуру от 80 до 90 градусов Цельсия. После сжатия пары поступают прямо в конденсатор, где осуществляется быстрое снижение температуры хладагента благодаря обдуву воздухом из атмосферы. Тепло выделяется наружу и в случае необходимости может применяться в фанкойлах для последующего нагрева воздуха в помещениях. Далее хладагент фильтруется через специализированный осушитель, который удаляет из него лишнюю влагу и поступает непосредственно на дроссель. Последний снижает давление вещества и переводит его в жидкую фазу непосредственно перед подачей снова в испаритель для запуска очередного цикла охлаждения теплоносителя.

Система Чиллер-фанкойл — что это такое и схемы работы

Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фанкойлами устанавливают в цехах, офисах, магазинах, складских и жилых помещениях. Кондиционер чиллер-фанкойл гарантирует стабильную температуру воздуха в помещении круглый год. Благодаря особенностям устройства оборудования, при монтаже можно поддерживать разную температуру в разных помещениях одного здания. Централизация кондиционирования помогает сэкономить средства и упрощает настройку параметров микроклимата в больших зданиях.

Виды оборудования

Устройство системы чиллер-фанкойл основано на тех же принципах, что и в инверторе с внешним и внутренним блоком. Фанкойл это холодильное оборудование, которое при определенных технических условиях также работает в качестве нагревателя. Чиллер подогревает (или охлаждает) воду или тосол. Системы чиллер-фанкойл делятся на два принципиально разных вида:

  • С двухтрубным фанкойлом — работают на охлаждение.
  • С четырехтрубным фанкойлом — работают и на охлаждение, и на обогрев.

При монтаже реверсивных чиллеров системы с двухтрубными фанкойлами также могут работать на обогрев. Тип оборудования подбирается с учетом особенностей помещения, требований к температуре, количеству обслуживаемых зон и других нюансов.

Принцип работы системы

Относительно недорогие и простые в эксплуатации сплит-системы имеют ограничения по области применения. Чем ниже температура воздуха за окном, тем меньше энергоэффективность сплит-систем. При температуре ниже -10 °C инверторное оборудование необходимо отключить, иначе в кондиционере сгорят электронные компоненты. Система хладоснабжения чиллер-фанкойл, в отличие от сплит-систем и инверторов, при правильном выборе оборудования и корректном монтаже работает в любых условиях.

Как устроен чиллер

Существуют два принципиально разных типа чиллеров:

  • Чиллер на абсорбционном цикле — в качестве хладагента применяется вода с бромидом лития.
  • Чиллер с парокомпрессионным холодильным циклом — усадка хладагента производится за счет работы компрессора.

Наиболее распространенными на сегодня являются парокомпрессионные чиллеры. Когда требуется обеспечить невысокую холодопроизводительность, устанавливают чиллеры с герметичным компрессором. Для обеспечения высоких показателей холодопроизводительности подходят парокомпрессионные аппараты с полугерметичным компрессором, где есть разъемы для доступа к механизмам.

Принцип работы парокомпрессионного оборудования:

  • Компрессор работает на расширение газообразного хладагента.
  • После поступления в конденсатор хладагент охлаждается и переходит в жидкую фазу.
  • В термостатическом расширительном клапане происходит закипание и дальнейшее испарение хладагента.
  • В испарителе вода нагревает хладагент.
  • Переход хладагента в газообразное состояние и повторение цикла.
  • Вода попадает в фанкойл и охлаждает воздух в помещении.

Главный элемент чиллера — компрессор. Существуют разные виды компрессоров: роторные, винтовые, спиральные, поршневые, центробежные. Тип оборудования, которое оптимально подходит для установки в определенном здании, с учетом технических нюансов определяет специалист.

По типу конструктивного исполнения чиллеры делятся на несколько разновидностей:

  • Моноблок с наружным монтажом.
  • Моноблок с центробежными вентиляторами.
  • Устройство с выносным конденсатором воздушного охлаждения.
  • Устройство с выносным конденсатором жидкостного охлаждения.

Принцип работы чиллера не зависит от конструкции и всегда остается неизменным. При монтаже чиллера следует в первую очередь учитывать рекомендации по эксплуатации. В инструкции к оборудованию производитель указывает расход теплоносителя, допустимую наружную температуру для эксплуатации оборудования и расчетное количество тепла, которое потребуется отводить.

Что такое фанкойлы. Принцип работы и устройство

Фанкойл состоит из двух частей — теплообменника и вентилятора. Теплообменник состоит из системы труб, по которым циркулирует холодная или горячая вода.

Принцип работы фанкойла в системах чиллер-фанкойл таков:

  • Вентилятор направляет внутрь установки фанкойла воздух из помещения.
  • При попадании на теплообменник воздух подогревается или охлаждается до необходимой температуры.
  • Система вентиляции отправляет нагретый или охлажденный воздух обратно в помещение.

Стабильную температуру в отапливаемом или охлаждаемом помещении можно получить двумя путями: через регулировку скорости обращения жидкости в теплообменнике и за счет контроля над скоростью вращения вентилятора, который загоняет воздух внутрь фанкойла. По схеме работы в системе кондиционирования фанкойл максимально близок к внутреннему блоку традиционной сплит-системы.

Схема работы всей системы

Принцип работы системы чиллер-фанкойл достаточно прост. Чиллер (холодильный агрегат) выполняет нагрев или охлаждение хладагента. Чиллер является внешним блоком, его обычно располагают в подвальных помещениях или на крыше здания. Фанкойл называют кондиционером-доводчиком. Он служит внутренним блоком и пропускает через себя поток воздуха, нагретого или охлажденного в чиллере до нужной температуры.

В системе кроме чиллера и фанкойла присутствуют насосные станции для перекачивания хладагента, расширительные и накопительные емкости, магистральная разводка трубопровода для воздухообмена и транспортировки хладагента, дренаж.

Важное достоинство системы — для монтажа трубопровода не обязательно применять металлические трубы. Водопроводные изделия из ПВХ, более доступные по цене и простые по монтажу, вполне подойдут для магистральной разводки.

Читать еще:  Онлайн расчет мощности сети по току

Где применяют системы чиллер-фанкойл

Даже если вы никогда не слышали о том, что такое чиллер-фанкойл, вам точно приходилось бывать в зданиях и помещениях, где установлены системы кондиционирования, работающие по данному принципу. Чиллеры и фанкойлы устанавливают там, где не справляются мульти-сплит-системы:

  • Производственные цеха, заводы, фабрики.
  • Торгово-развлекательные центры, магазины, гипермаркеты и супермаркеты.
  • Складские комплексы любой площади и конфигурации.
  • Офисные здания любой архитектуры и этажности.

Особенности монтажа систем чиллер-фанкойл

Существует масса тонкостей, которые инженеры-проектировщики системы и монтажники должны учитывать при проектировании и установке чиллеров и фанкойлов:

  • При проектировании системы трубопровода необходимо произвести корректный гидравлический расчет, определить диаметр труб и магистралей.
  • Опорные конструкции должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать вес чиллеров.
  • При монтаже чиллера требуется установка амортизирующих прокладок, чтобы вибрация от холодильной установки не передавалась по магистральному трубопроводу в помещения здания.
  • Система электроснабжения должна быть достаточно мощной и защищенной, чтобы обслуживать потребности вентиляции.
  • Чтобы устранение дренажной жидкости происходило самотеком, наклон дренажа должен составлять не менее 1 см на 1 м.

Наша компания имеет большой опыт в проектировании, монтаже и введении в эксплуатацию систем вентиляции с чиллерами и фанкойлами. Мы обеспечиваем функциональность и надежность систем кондиционирования и экономим бюджет заказчика без потери качества.

Нюансы обслуживания

Чаще всего сбои в работе систем кондиционирования связаны с поломками чиллера. Чтобы снизить риск возникновения аварий и обеспечить долгую жизнь оборудования, необходимо обеспечить его эксплуатацию в соответствии с рекомендациями производителя. Регулярное обслуживание чиллеров включает в себя целый комплекс работ:

  • Общий осмотр оборудования на предмет неисправностей.
  • Контроль антикоррозийных покрытий холодильной установки.
  • Проверка трубопровода для перекачивания жидкого теплоносителя и газообразного хладагента.
  • Контроль состояния запорной арматуры и крепежа.
  • Заправка гликоля в трубопровод.

В регулярное обслуживание фанкойлов входит чистка и замена фильтров, а также ряд других типовых манипуляций:

  • Внешний осмотр и контроль прочности крепежных соединений.
  • Контроль функционирования пульта управления.
  • Проверка работы дренажа.
  • Контроль состояния и работы вентилятора.
  • Очистка радиатора от грязи.

Оптимальная температура для эксплуатации фанкойлов — не ниже +10 °C. Если температура в помещении опускается ниже критической отметки, возможны сбои в работе оборудования.

Плюсы и минусы

Популярность чиллеров и фанкойлов не отменяет наличие у данных систем вентиляции некоторых особенностей:

  • Оборудование является довольно дорогим и сложным по монтажу. Однако когда речь идет о поддержании стабильной температуры на большой площади, приходится сразу закладывать соответствующий бюджет на климатическое оборудование. Более дешевые инверторные и сплит-системы просто не справятся с охлаждением или обогревом больших площадей.
  • Значительный уровень шума при работающем оборудовании. Для снижения уровня шума внутри воздуховодов устанавливают специальные шумоглушители. Это увеличивает расходы на монтаж системы, зато позволяет избавиться от ее недостатка.
  • Средний уровень энергоэффективности.

При всех перечисленных минусах, часто система чиллер-фанкойл является оптимальным техническим решением при выборе климатического оборудования для помещений большой площади, поскольку:

  • Могут работать круглый год при широком диапазоне наружных температур.
  • Оборудование подходит для охлаждения и для обогрева помещений любой площади.
  • Нет необходимости устанавливать многочисленные внешние блоки на наружном фасаде здания. Достаточно установить чиллер на крыше или в подвале, и система кондиционирования будет успешно работать, не влияя на внешний вид здания.
  • Длина трубопровода между чиллером и фанкойлом не ограничена. Возможна централизованная организация охлаждения и нагрева от одного чиллера в нескольких помещениях, расположенных в разных точках здания. Главное, чтобы насосы были достаточно мощными для прокачки воды по трубам. Количество фанкойлов, которое можно установить в здании, ограничено только мощностью чиллера.

Если вы планируете заказать проектирование и монтаж чиллера и фанкойлов, обращайтесь к профессионалам. Этот тип кондиционирования является наиболее технически сложным, и требует от подрядчика опыта и высокого уровня квалификации монтажников.

Принцип работы водяных чиллеров, их виды, особенности, конструкция

В этой публикации пойдет речь про принцип работы чиллера с водяным охлаждением. Также расскажем про виды водяных чиллеров и их особенности. Наглядно покажем схему водяного чиллера с указанием всех узлов и элементов. Отдельно распишем функцию каждого из них.

Принцип работы водяного чиллера

У чиллера с водяным охлаждением хладагент отдает избыточное тепло не воздуху, а воде. Это происходит в конденсаторе, через который она прокачивается. В качестве источника воды используют:

  • Водоемы;
  • Реки;
  • Бассейны;
  • Промышленные стоки.

Иногда конденсатор выносится отдельно от основного блока. Тогда он полностью погружается в водоем. В водяном чиллере для отбора тепла из системы используется хладагент (фреон). Чаще всего используются газы R-22, R-407c, R-134a, R-410a. Он циркулирует по замкнутому кругу. Основные элементы чиллера:

  • Компрессор;
  • Конденсатор;
  • Испаритель.

Общий принцип работы чиллера с водяным охлаждением

Принцип работы чиллера с водяным охлаждением пошагово:

  1. Хладагент в виде газа сжимается компрессором до определенного давления.
  2. При сжатии температура хладагента повышается;
  3. Попадая в конденсатор, хладагент охлаждается;
  4. При охлаждении фреон переходит в состояние жидкости (конденсируется);
  5. Далее хладагент попадает в испаритель, в котором давление ниже, чем в магистрали, по которой идет фреон;
  6. В испарителе при низком давлении хладагент закипает;
  7. При кипении температура фреона падает, он охлаждает воду, циркулирующую по системе;
  8. Из испарителя фреон в газообразном состоянии попадает в компрессор.

Виды водяных чиллеров

По принципу работы

По принципу работы есть два вида чиллеров с водяным охлаждением:

  • Парокомпрессионные;
  • Абсорбционные.

Парокомпрессионные чиллеры имеют более простую конструкцию. Они проще в обслуживании и дешевле. Парокомпрессионные модели используют повсеместно.

Абсорбционные чиллеры также называют АБХМ (Абсорбционная холодильная машина). Они встречаются гораздо реже, имеют более сложную конструкцию и стоят дороже. Но у них гораздо больший COP (коэффициент преобразования), который ошибочно называют КПД.

По расположению конденсатора

Также водяные чиллеры отличаются строением. Существуют моноблоки и модели с выносным конденсатором. В моноблоках конденсатор смонтирован в одном корпусе с другими элементами. Вода в него подается по трубам. Для этого в них установлен дополнительный насос. Либо она может циркулировать через градирню или драйкулер.

Во втором варианте чиллеров конденсатор расположен отдельно. Он погружается в водоем и соединяется с основным блоком фреоновой магистралью. Такие модели более сложны в монтаже и обслуживании, но часто более эффективны.

По источнику воды

Это разделение скорее относится к особенностям подключения. Если есть естественный водоем или большой объем воды, то с подключением не возникает проблем. Холодная вода проходит через конденсатор, нагревается и сбрасывается обратно.

Второй вариант – когда нет водоема. Чтобы охладить теплую воду, поступающую из конденсатора, используют одну из двух систем:

  • Драйкулер;
  • Градирню.

Драйкулер состоит из двух частей – радиатора и вентиляторов. Нагретая вода проходит через радиатор и обдувается вентиляторами. Ее температура падает, она возвращается в конденсатор.

Градирни бывают двух типов. В первых, традиционных, вода стекает по оросителю и обдувается вентилятором. Часть ее испаряется, при этом температура падает. В таких системах необходим постоянный подмес новой воды в небольших объемах.

Инновационные эжекционные градирни более эффективны. В них вода распыляется специальными форсунками так, чтобы максимально понизить ее давление. Такой метод принудительного испарения имеет больший коэффициент охлаждения. Но расход воды также присутствует.

Схема водяного чиллера

Функции элементов чиллера

1. Компрессор

Компрессор чиллера откачивает парообразный хладагент из испарителя и сжимает его. При сжатии повышается температура хладагента. Давление изменяется так, чтобы при охлаждении в конденсаторе газообразный фреон стал жидким.

2. Конденсатор

Конденсатор – это теплообменник, в котором фреон отдает тепло воде. Его температура падает, давление снижается. Газообразный хладагент становится жэидким. В качестве источника воды могут использоваться:

  • Грунтовые воды;
  • Бассейны;
  • Водоемы;
  • Промышленные резервуары.

3. Регулятор давления хладагента (фреона)

Регулятор нежен для контроля баланса давления хладагента. Он настроен таким образом, чтобы при попадании в конденсатор фреон сжижался, а в испарителе – закипал.

4. Манометр высокого давления

Показывает давление хладагента в жидком состоянии.

5. Регулировочный клапан для воды

В зависимости от давления хладагента, регулирует подачу воды в конденсатор. За счет этого жидкость в конденсаторе не перегревается.

6. Фильтр-осушитель

Удаляет из хладагента влагу, примеси, грязь. Тем самым защищает систему от повреждений.

7. Электромагнитный клапан жидкого хладагента (опционально)

При отключении компрессора перекрывает поток фреона. Благодаря этому хладагент не попадает в испаритель. В противном случае фреон закипал бы в испарителе, оказывая избыточное давление на компрессор. Это привело бы к его поломке.

8. Смотровое окно на фреоновой магистрали

Позволяет оператору или ремонтнику контролировать состояние потока хладагента.

9. Расширительный клапан

Регулирует поток хладагента, попадающего в испаритель. Необходим для поддержания нужной температуры.

10. Кран байпаса для горячего хладагента (фреона)

Кран байпаса устанавливается не во всех моделях. Он необходим для пропускания горячего хладагента в холодный. Это нужно тогда, когда компрессор часто включается и отключается. За счет подмешивания нагретого фреона в охлажденный:

  1. Уравнивается температура в двух потоках;
  2. Снижается нагрузка на компрессор;
  3. Понижается энергоэффективность чиллера.

11. Испаритель

Испаритель – это теплообменник, в котором поддерживается нормальное давление. Попадая в него фреон закипает, его температура понижается. За счет этого он охлаждает воду в резервуаре.

12. Резервуар

Емкость с водой, в которой расположен испаритель. Содержит определенный объем жидкости, чтобы избежать перепадов температуры.

13. Водяной насос

Необходим для прокачки охлажденной воды по системе. Например, к фанкойлам.

14. Сенсорный зонд исходящего канала

Измеряет температуру воды, подаваемой в систему из резервуара.

15. Манометр исходящего канала

Измеряет давление воды, прокачиваемой водяным насосом.

16. Электромагнитный клапан подлива воды

Если уровень воды в резервуаре падает, поплавковый включатель подает сигнал. Электромагнитный клапан открывается, вода подается в резервуар.

17. Сенсорный зонд входящего канала

Измеряет температуру воды, подаваемой в резервуар.

18. Поплавковый включатель подлива (опционально)

Необходим для контроля уровня воды в резервуаре. Если уровень падает ниже заданного, он включает соответствующий электромагнитный клапан.

19. Манометр низкого давления

Показывает давление хладагента в газообразном состоянии.

В этой статье мы рассказали про принцип работы чиллера с водяным охлаждением. Надеемся, она была вам полезной, а информация подана понятно. Не забудьте поделиться ей с друзьями!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector