Чиллеры для охлаждения технологической воды

Воздушный чиллер Hitema ENR 001

Воздушный чиллер Hitema ENR 002

Воздушный чиллер Hitema ENR 003

Воздушный чиллер Hitema ENR 004

Воздушный чиллер Hitema ENR 005

Воздушный чиллер Hitema ENR 008

Воздушный чиллер Hitema ENR 010

Воздушный чиллер Hitema ENR 012

Воздушный чиллер Hitema ENR 016

Воздушный чиллер Hitema ENR 018

Воздушный чиллер Hitema ENR 022

Воздушный чиллер Hitema ENR 030

Воздушный чиллер Hitema ENR 038

Воздушный чиллер Hitema ENR 045

Воздушный чиллер Hitema ENR 055

Информация

Многие владельцы зданий и предприятий постоянно ведут поиск решений, позволяющих сделать их бизнес более качественным, конкурентноспособным и рентабельным. Разработчики систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха часто используют системы по производству охлажденной воды для обеспечения высококачественного и эффективного по стоимости процесса кондиционирования воздуха. Благодаря появлению более совершенных чиллеров, а также устройств регулирования на уровне системы и программных инструментов анализа возник целый ряд специальных опций для систем по производству охлажденной воды.

Существуют различные типы холодильных машин (чиллеров) для охлаждения воды. Наиболее часто используются чиллеры с центробежными, винтовыми и спиральными (scroll) компрессорами. Имеются также холодильные машины с поршневыми компрессорами.

В охладителях жидкости может использоваться как воздушное, так и водяное охлаждение конденсатора. Основными элементами чиллера, обеспечивающими сжатие паров, являются испаритель, компрессор(ы), конденсатор и расширительное устройство(а).

Основными функциональными элементами установок для охлаждения воды являются:

  • чиллеры, которые производят охлажденную воду;
  • потребители (нагрузка) которые часто представляют собой теплообменники, в которых тепло воздуха забирается водой;
  • насосы распределения охлажденной воды и трубопроводы, по которым охлажденная вода подается к упомянутым выше потребителям (нагрузке);
  • насосы, трубопроводы и градирни воды конденсатора, которые обеспечивают теплосъем (в охладителях жидкости с водным охлаждением конденсатора);
  • устройства регулирования, которые координируют работу механических элементов, образующих систему.

Основные принципы конструкции установок для охлаждения воды

Испаритель

Испарительная секция представляет собой кожухотрубный теплообменник, обеспечивающий теплообмен между хладагентом и водой. В зависимости от конструкции чиллера по трубам циркулирует или хладагент или вода.

  1. В кожухотрубном испарителе затопленного типа холодный, жидкий хладагент с низким давлением поступает через распределительную систему в кожух (корпус) и циркулирует в межтрубном пространстве кожуха, принимая тепло от более теплой воды, которая протекает по трубам.
  2. В кожухотрубном испарителе непосредственного испарения (DX) более теплая вода заполняет кожух, в то время как холодный жидкий хладагент низкого давления циркулирует в трубах.

Для каждого типа конструкции существует, так называемая, температура приближения (approach temperature), которая представляет собой разность между температурой хладагента и температурой потока воды на выходе. Температура приближения является критерием эффективности процесса теплопередачи в испарителе, который можно измерить.

Влияние температуры охлажденной воды

Если температура охлажденной воды на выходе для данного чиллера уменьшается, температура и давление хладагента должны также снизиться. И наоборот, если температура охлажденной воды на выходе возрастает, то растут также температура и давление хладагента.

Когда меняется температура охлажденной воды на выходе, режим работы компрессора должен также изменяться. Эффект влияния изменения температуры охлажденной воды на выходе на энергопотребление может составлять от 1 до 2,2 процентов на один градус Фаренгейта (от 0,6 до 1,2 процента на один градус Цельсия). Всегда учитывается энергопотребление всей системы в целом, а не только чиллера. Важно всегда помнить, что хотя снижение температуры охлажденной воды на выходе ухудшает показатели работы чиллера, это снижение может улучшать работу насосов, так как в этом случае через систему прокачивается меньше воды. 

Влияние расхода охлажденной воды

Поскольку испаритель представляет собой теплообменник, его режим работы зависит от расхода воды. Повышенный расход может приводить к возникновению высоких скоростей протока воды, эрозии, вибрациям или возникновению шума. Недостаточный расход приводит к снижению эффективности теплообмена и уменьшению производительности чиллера.

Некоторые конструкторы считают, что низкие расходы могут приводить к загрязнению теплообменных поверхностей. Однако в общем случае, как отмечено в работах Вебба и Ли (Webb, Li), эти опасения являются необоснованными, так как контур циркуляции охлажденной воды является замкнутой системой, что снижает вероятность поступления в систему посторонних примесей, вызывающих загрязнение. Расход охлажденной воды через чиллер должен поддерживаться в диапазоне между минимальным и максимальным граничным значением. Эти граничные значения можно запросить у изготовителя.

Некоторые устройства регулирования чиллера рассчитаны на очень незначительное изменение расхода при работе машины. Устройства регулирования более сложной конструкции допускают определенное изменение расхода охлажденной воды. Некоторые чиллеры рассчитаны на изменение расхода на 30 процентов в минуту и даже выше; другие чиллеры допускают изменение расхода до 2-х процентов в минуту. Важно, чтобы чиллер соответствовал условиям работы системы. Перед изменением расхода воды через испаритель свяжитесь с изготовителем, чтобы выяснить допустимую скорость изменения расхода.

Водоохлаждаемый конденсатор

Чтобы обеспечить охлаждение здания или технологического процесса, необходимо, чтобы переданное тепло было отведено. Суммарное количество тепла, которое должно быть отведено, представляет собой сумму полной нагрузки испарителя, тепла, образующегося при работе компрессора, и мощности, выделяемой при работе электродвигателя. В чиллерах герметичной конструкции, в которых электродвигатель и компрессор размещены в одном кожухе, тепло от этих нагрузок отводится в конденсаторе. В открытых чиллерах, в которых электродвигатель размещен отдельно и соединен с компрессором с помощью вала, тепло, выделяемое при работе электродвигателя, отводится непосредственно в окружающую атмосферу. Нагрузка испарителя и тепло, выделяемое при работе компрессора, отводятся в конденсаторе. Тепло, выделяемое электродвигателем, должно учитываться при расчете системы кондиционирования воздуха.

Влияние температуры охлаждающей воды конденсатора

Для заданного чиллера при росте температуры воды на выходе из конденсатора температура и давление хладагента также возрастают. И наоборот, когда температура воды на выходе конденсатора падает, уменьшаются температура и давление хладагента. Когда меняются температура и давление хладагента, режим работы компрессора должен также изменяться.

Эффект влияния изменения температуры воды на выходе конденсатора на энергопотребление может составлять от 1 до 2,2 процентов на один градус Фаренгейта (от 0,6 до 1,2 процента на один градус Цельсия). Всегда учитывается энергопотребление всей системы в целом, а не только одного чиллера. Важно всегда помнить, что хотя рост температуры воды на выходе конденсатора ухудшает показатели работы чиллера, это оптимизирует работу насосов и градирни за счет использования уменьшенных расходов и более высокого термического перепада на градирне. 

Влияние расхода воды через конденсатор

Поскольку конденсатор представляет собой теплообменник, его режим работы зависит от расхода воды. Например, чрезмерно высокий расход может приводить к возникновению высоких скоростей протока воды, эрозии, вибрациям или возникновению шума.

Недостаточный расход приводит к снижению эффективности теплообмена и уменьшению производительности чиллера. Поэтому расход воды через конденсатор должен поддерживаться в заданных границах. Исключение представляют условия при запуске.

Свяжитесь с изготовителем, чтобы узнать эти граничные значения расходов. Некоторые чиллеры допускают работу при значениях расхода, лежащих ниже заданных номиналов.

Система распределения охлажденной воды

Охлажденная вода циркулирует по трубопроводам (обычно стальным, медным или из пластика), которые соединяют чиллер с различными терминалами нагрузки (потребителей).

Размер трубопроводов выбирается таким образом, чтобы обеспечить проектные требования по значениям потерь давления, скорости воды и стоимостным показателям. Падение давление может быть компенсировано использованием насоса охлажденной воды.

Насос охлажденной воды

Насос охлажденной воды выполняет задачу обеспечения циркуляции охлажденной воды в контуре. В общем случае насос должен иметь такой напор, чтобы компенсировать потери давления за счет трения в трубопроводах, теплообменниках и чиллере, а также перепад давления на регулирующих клапанах системы. Поскольку насос работает при статическом давлении системы, он не должен преодолевать это статическое давление. Например, в сорокоэтажном здании насос не должен преодолевать статическое давление, создаваемое этими 40 этажами.

Обычно насос размещается вверх по потоку от чиллера. Однако насос может быть размещен в произвольной точке системы, если выполняются следующие условия:

  1. Обеспечено требование соблюдения минимального позитивного подпора на всасывании (давление в системе на входе насоса должно быть положительным и иметь достаточное значение, чтобы гарантировать нормальный режим работы насоса).
  2. Насос должен обеспечивать поддержание минимального динамического напора на "критичных" элементах системы (обычно таким элементом является чиллер). Если динамическое давление на таких элементах будет недостаточно высоким, не сможет быть обеспечен требуемый расход через эти элементы системы.
  3. Насос должен быть рассчитан на суммарное давление (статический напор, плюс динамический напор) элементов системы, таких как испаритель чиллера, клапаны и т.д.

Учтите, что напор насоса передается к воде и принимается чиллером. Обычно это сопровождается незначительным ростом температуры.

Для обеспечения резерва часто используются многосоставные насосы. В зависимости от схемы регулирования, используемой на терминале нагрузки, насосы охлажденной воды могут быть с постоянным или переменным расходом.

Система охлаждающей воды конденсатора

Трубопроводы систем охлаждающей воды конденсатора также, как и систем распределения охлажденной воды, обычно изготавливаются из стали, меди или пластика. Их размеры выбираются таким образом, чтобы обеспечить работу при проектном значении давления, а также гарантировать поддержание на заданном уровне следующих параметров: потери давления, скорость воды и стоимость конструкции. Потери давления в трубопроводах и конденсаторе чиллера, а также статическое давление градирни компенсируются с помощью кондесаторного насоса.

Градирня

Чтобы обеспечить отвод тепла, вода пропускается через градирню, в которой часть воды испаряется, охлаждая при этом оставшуюся часть воды. Эффективность работы градирни (эффективность процессов теплопередачи в градирне) зависит от расхода и температуры воды, а также от температуры наружного воздуха по влажному термометру. Разность между температурами воды на входе и выходе градирни определяется как "диапазон" (range).

Разность между температурой воды на выходе градирни и температурой воздуха на входе по влажному термометру определяется как "температурное приближение" (approach).

Влияние нагрузки на параметры работы градирен

Если нагрузка в здании снижается (уменьшается отвод тепла) снижаются также и "диапазон" (range) и "температурное приближение" (approach). Это означает, что при снижении нагрузки по холоду в здании при той же температуре наружного воздуха по влажному термометру градирня может производить более холодную воду.

Влияние состояния наружного воздуха

Когда температура наружного воздуха по влажному термометру падает, величина "температурного приближения" (approach) (при сохранении постоянной нагрузки) растет. Этот факт должен учитываться при разработке стратегии регулирования работы градирни.

Мы предлагаем самую лучшую цену на чиллеры для охлаждения воды и предоставляем гарантию от завода-изготовителя. Мы занимаемся продажей и доставкой, монтажом и настройкой, обслуживанием и ремонтом чиллеров для охлаждения воды любых марок.