Это агрегат, предназначенный для охлаждения жидкости, которая используется в качестве теплоносителя систем кондиционирования. На сегодняшний день, самым распространенным видом таких агрегатов являются парокомпрессионные холодильные машины. Схема такого чиллера всегда включает в себя такие основные элементы, как компрессор, испаритель, конденсатор и расширительное устройство.
Принцип работы такой системы построен на поглощении и выделении тепловой энергии за счет изменения агрегатного состояния хладагента в зависимости от воздействующего на него давления. Наиболее важным элементом, от которого в первую очередь зависит работа чиллера, является компрессор, которых на сегодняшний день существует несколько типов:
Приведенная выше схема работы чиллера не изменяется в зависимости от его конструктивного исполнения, которых существует несколько вариантов:
Рисунок 1. Принципиальная схема чиллера с конденсатором воздушного охлаждения. 1- компрессор, 2-реле высокого давления, 3-клапан запорный, 4-клапан дифференциальный, 5-регулятор давления конденсации, 6-конденсатор воздушного охлаждения, 7-ресивер линейный, 8-клапан запорный, 9-фильтр-осушитель, 10-стекло смотровое, 11-клапан соленоидный, 12-катушка для клапана соленоидного, 13-вентиль терморегулирующий, 14-испаритель пластинчатый паяный, 15-фильтр-осушитель, 16-реле низкого давления, 17-клапан запорный, 18-датчик температуры, 19-реле протока жидкости, 20-щит электрический.
Какое бы исполнение вы ни выбрали, принцип работы чиллера всегда остается неизменным. Основополагающим моментом в проектировании оборудования такого типа, является соблюдение рекомендаций изготовителя к установке, в которых четко обозначены необходимый расход теплоносителя (охлаждаемой жидкости), допустимая наружная температура и количество тепловой энергии, которую необходимо отводить.
Для того чтобы правильно подобрать , 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 системы чиллер-фанкойл несколько отличается от другой климатической техники. Он имеет свои особенности, которые делают чиллеры незаменимыми во многих областях. Некоторую конкуренцию им могут составить , но они имеют другое назначение.
Схема работы системы чиллер-фанкойл основан на переносе тепловой энергии, как в кондиционерах и теплонасосах. Но она имеет ряд конструктивных особенностей и широкий спектр применения. Уже сейчас можно установить чиллер-фанкойл для дома, хотя несколько лет назад такое оборудование считалось промышленным.
С английского термины «chiller» и «fan coil» переводятся как «холодильник, охладитель» и «вентилятор с теплообменником, змеевиком».
Составными частями системы являются:
В чиллере происходит теплообмен между хладагентом и окружающим воздухом. В зависимости от режима работы он может отдавать или получать тепловую энергию. Хладагент охлаждает или нагревает теплоноситель.
В качестве хладагента в чиллерах применяют фреоны различных марок. Они не взаимозаменяемые, каждой модели и марке соответствует свой фреон.
Теплоносителем является вода, либо антифриз – смесь воды с этиленгликолем или пропиленгликолем. Реже используется в качестве добавки хлорид натрия (поваренная соль) и хлорид кальция. В зависимости от их концентрации изменяется температура замерзания смеси.
Фанкойл кассетного типа, установленный на производстве.
В этом разделе мы рассмотрим схемы подключения чиллера с выносным и встроенным конденсатором. На них вы увидите возможность подключения дополнительных систем.
Так как чиллер – универсальная холодильная машина, его можно использовать для разных целей. Например – подключать к нему теплые полы или .
Схема для чиллера с встроенным конденсатором выглядела точно так же, но пункты 1 и 2 были бы объединены. Иногда для большей энергоэффективности в систему включают градирню.
Сплит и мульти-сплит – традиционные системы кондиционирования воздуха для небольших помещений и зданий. Существуют системы чиллер-фанкойл малой производительности, которые могут заменить кондиционер мощностью 18000 BTU. Подробнее о моделях чиллеров и ценах можно узнать в в этом интернет-магазине. В чем их отличия и преимущества?
К чиллеру можно подключить любое количество фанкойлов, соответствующих его производительности. Аналогом такой системы являются мультизональные (мульти-сплит) кондиционеры.
Основной блок чиллера можно разместить на крыше или в подвальном помещении, где он будет легко доступен для обслуживания и ремонта и скрыт от посторонних. Наружный блок кондиционера устанавливают на фасаде здания, доступ к нему затруднен.
Кондиционеры нуждаются в частой диагностике, профилактике и ремонте. Они чаще выходят из строя, менее износостойки и имеют меньшую энергоэффективность.
Температурный режим кондиционеров ниже, что сказывается на потреблении электроэнергии при работе на обогрев зимой и охлаждение летом.
Для работы системы чиллер-фанкойл нужна прокладка большей длины магистралей, чем для кондиционеров. Стоимость монтажных работ увеличивается.
При поломке одного наружного блока кондиционера, без охлаждения или обогрева останется одно или несколько помещений, а не все здание.
Для работы кондиционеров между наружным и внутренними блоками проложена магистраль с фреоном. При ее обрыве хладагент улетучивается и нужна дозаправка. При повреждении трубопроводов ведущим к фанкойлам достаточно восполнить запас воды в баке-накопителе.
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.
Агрегаты, вырабатывающие холод, имеют в своем строении следующие элементы:
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.
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 для чиллера устроен таким образом, что внутри него существует два контура:
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:
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:
Принцип работы чиллера фанкойл основан на использовании минимального количества энергии и максимальной выдаче тепловых результатов.
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.
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 чиллера
Чиллер - это холодильная машина, предназначенная для охлаждения холодоносителя (воды, гликолевого раствора и т.п.).
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.
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.
Охлаждение воды в чиллере осуществляется в испарителе-теплообменнике, в котором рабочее вещество холодильной машины (холодильный агент или коротко - хладагент или хладон) испаряется за счет тепла, получаемого от воды. Таким образом, вода отдает свою энергию хладагенту, за счет чего и охлаждается. Но откуда берется хладагент?
Хладагент циркулирует внутри чиллера. Его движение по холодильному контуру осуществляется с помощью компрессора, который, по сути, исполняет роль насоса. Нагнетаемый компрессором хладагент имеет высокое давление (до 30 атмосфер) и температуру (порядка 70°С).
Далее температура сбрасывается в конденсаторе: протекающий по трубкам хладагент обдувается наружным воздухом. В то же время хладагент меняет своё агрегатное состояние: переходит из газового состояния в жидкое.
Однако давление хладагента осталось высоким. Охлажденный хладон высокого давления проходит через регулирующий вентиль, где расширяется. Давление хладагента резко падает.
Этот процесс напоминает подачу дыхательной смеси для аквалангиста: из баллона, где газ хранится под высоким давлением, он поступает к человеку, который дышит смесью с нормальным атмосферным давлением. При этом температура дыхательной смеси заметно снижается.
Аналогично и хладагент после регулирующего вентиля теряет не только давление, но и температуру. Таким образом, его температура снижается всего до нескольких градусов. Теперь он может охлаждать поток воды системы холодоснабжения здания. Это происходит в испарителе. Далее хладагент снова поступает в компрессор, и цикл замыкается.
Таким образом, в чиллере циркулирует специальное рабочее вещество - хладагент. Его цель - охладить воду и энергию, полученную от воды, и передать в окружающую среду. Оба процесса передачи энергии реализуются в теплообменных аппаратах (теплообменниках).
Как мы уже знаем, охлаждение воды происходит в испарителе: здесь хладагент получает тепловую энергию воды. А выброс тепла в окружающую среду происходит во втором теплообменнике - в конденсаторе.
Конденсатор - это единственное место, где хладагент контактирует с окружающей средой: трубки, по которым проходит хладагент, обдуваются наружным воздухом. При этом горячий хладагент остывает, то есть отдает свою энергию, а уличный воздух нагревается.
В этом можно легко убедиться, проведя рукой сверху над чиллером или даже просто подойдя к наружному блоку обычного кондиционера. Температура воздуха, которым оттуда дует, заметно выше температуры окружающего среды.
Итак, тепло, которое выделяется людьми, оборудованием, освещением, а также тепло, поступающее в помещения за счет солнечной радиации, передаётся циркулирующей по трубам воде. В испарителе холодильной машины вода это тепло передает хладагенту. А в конденсаторе холодильной машины это же тепло выходит наружу.
Своеобразным сердцем чиллера является компрессор. Так, в чиллерах Hitachi серии Samurai используются новейшие винтовые компрессора (см. рисунок 2). Компрессора являются самыми энергозатратными элементами чиллера, поэтому оптимизация их энергопотребления - одна из основных задач.
Рисунок 2. Компоновка двухвинтового компрессора в чиллерах Hitachi серии Samurai:
1. Высоконадежный двухполюсный электродвигатель HITACHI
2. Встроенный маслоотделитель (маслоотделитель циклонного типа)
3. Смотровое стекло для контроля уровня масла
4. Подогреватель масла
5. Высокоточные сдвоенные винтовые роторы
6. Фильтр на участке всасывания
Благодаря малому количеству движущихся частей компрессор отличается высокой степенью надежности, низким уровнем шума и низким уровнем вибрации. Кроме того, в данных компрессорах используется технология непрерывного регулирования холодопроизводительности, что позволяет идеально адаптироваться к нагрузке путем точного управления температурой охлажденной воды и отказаться от использования дорогих инвертеров.
Рисунок 3. Вентиляторы конденсаторов в чиллерахHitachi
Отвод тепла в окружающую среду осуществляется в конденсаторе - теплообменнике, через который движется хладагент и наружный воздух. При этом движение хладагента, как мы уже знаем, обеспечивается компрессором.
Движение же воздуха осуществляется вентилятором конденсатора. На общем виде чиллера (см. рис. 1) сверху видны 6 цилиндрических элементов - именно в них и установлены вентиляторы, обеспечивающие движение воздуха через конденсатор. Воздух засасывается по бокам чиллера, проходит через конденсаторы, нагревается, а затем выбрасывается наружу вертикально вверх.
Вентиляторы конденсатора являются вторыми по величине потребителями энергии в чиллерах, поэтому их разработке и профилированию также уделяется большое внимание.
В частности, компания Hitachi использует новые двухлопастные вентиляторы (см. рис. 3), которые позволяют снизить шум по сравнению с четырехлопастным винтом. При этом увеличивается статический напор воздушного потока и, в то же время, существенно снижается мощность, потребляемая электродвигателем.
Многие чиллеры могут работать и по обратному холодильному циклу, вырабатывая тепло вместо холода. Это сродни реверсивному режиму работы кондиционеров - режиму работы «на тепло». В этом случае конденсатор чиллера играет роль испарителя и забирает тепло из окружающей среды, а в испарителе (который теперь стал конденсатором) тепло передается холодоносителю. Кстати, холодоноситель в этом случае уместнее именовать теплоносителем.
Чиллер представляет собой холодильную машину, которая предназначена для охлаждения холодоносителя, например, воды и гликолевого раствора.
Работа чиллера осуществляется благодаря парокомпрессионному холодильному циклу, который используется и в простых кондиционерах. Значит, чиллер содержит все четыре главных элемента любого холодильного оборудования:
Благодаря широкому диапазону мощности и универсальности, чиллеры используются в быту, промышленности (охлаждение пром. оборудования, сырья, оснастки), складском хозяйстве, в спортивных (охлаждение катков, и ледовых площадок) и общественных помещениях (кондиционирование) любых размеров.
Принцип работы чиллера:
Итак, чиллер состоит из таких элементов: компрессора и конденсатора, а также испарителя. Главной задачей испарителя является отвод тепла от объекта, который охлаждается. Именно для этого через чиллер пропускаются хладагент и вода. Когда хладагент закипает, он отбирает энергию у жидкости. Вследствие чего, вода либо другой теплоноситель охлаждаются, а сам хладагент - нагревается и принимает газообразное состояние.
Следующий этап - эта переход газообразного холодильного агента в компрессор, где горячий пар сжимается с нагревом до температуры 80-90 ºС и в конденсаторе переходит в жидкое состояние.
Принцип работы чиллера разных типов:
Абсорбционный тип чиллера имеет главную особенность работы - применение в качестве холодильного агента водяного пара, температура которого до 130 ºС, и подается под давление 1 бар. Основное преимущество данных агрегатов - отсутствие подвижных элементов, а также повышенная надежность в эксплуатации.
Чиллеры парокомпрессионного типа - самые распространенные холодильные машины, которые работают на основе компрессионного цикла. Принцип работы чиллера такого типа заключается в непрерывном цикле оборота, испарения, а также конденсации теплопередающего вещества.
Чиллер с воздушным охлаждением монтируется снаружи сооружения на открытом воздухе. Осуществляется охлаждение теплообменника воздухом,прогоняемым осевыми вентиляторами. Принцип работы чиллера с водяным охлаждением конденсатора заключается в том, что для охлаждения конденсатора машины холодильной применяется промежуточный теплоноситель, который охлаждается в градирнях, а также драйкулерах.
Чиллер с выносным конденсатором функционирует на основе водяного конденсатора, размещается внутри помещения и соединяется системой фреонопроводов с наружной установкой.
