Чиллеры

Чиллеры охватывают большой диапазон мощностей от нескольких киловатт до не скольких тысяч киловатт и различаются по конструктивному исполнению (со встроенным или выносным конденсатором), типу охлаждения конденсатора (воздушное или водяное), схемам подключения и т.п.
 
Чиллеры могут выполняться с тепловым насосом, что позволяет получать не только холодную, но и горячую воду. Работа в режиме теплового насоса чиллеров обеспечивается реверсированием холодильного цикла.

Выпускается большое количество чиллеров различной мощности и модификаций — с воздушным, водяным или выносным конденсатором.

Некоторые чиллеры имеют встроенную гидравлическую группу с циркуляционными насосами, баками и необходимой аппаратурой. В настоящее время выпускаются чиллеры нового поколения с винтовыми компрессорами.

Все они оснащены встроенными микропроцессорными системами управления, упрощающими монтаж, запуск и эксплуатацию оборудования.

Чиллеры с воздушным охлаждением могут быть в моноблочном исполнении или с выносным конденсатором.
 
В первом случае чиллер представляет собой автономную холодильную машину, включающую все необходимые элементы холодильного цикла — компрессор, кон денсатор, испаритель, запорную аппаратуру, элементы защиты и автоматику. К чиллеру подключаются только трубопроводы с теплоносителем.

Во втором случае конденсатор устанавливается на улице, а сам чиллер располагается в помещении.

В свою очередь моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением разделяются на чиллеры с осевыми и центробежными вентиляторами.

Чиллеры с осевыми вентиляторами предназначены для установки на открытом месте, например, на открытой площадке, на крыше, наружной стене и т.д.

В этом случае необходимо обеспечить беспрепятственный вход и выход воздуха, поскольку осевые вентиляторы создают очень малый напор.

Необходимо также исключить возможность попадания воздуха с выхода на вход вентилятора и обеспечить свободный доступ для проведения монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных работ. Следует также учесть, что при работе в режиме охлаждения конденсаторный блок «сбрасывает» в окружающую среду большое количество тепла.

Применение осевых вентиляторов позволяет снизить стоимость чиллера.
 
Чиллеры с центробежным вентиляторами имеют более сложную конструкцию по сравнению с чиллерами с осевыми вентиляторами, они предназначены для установки в помещении (чердаки, технические этажи и т. д.). Воздух для охлаждения конденсатора забирается из помещения, в котором установлен чиллер и выбрасывается на улицу по воздуховодам центробежными вентиляторами, создающими напор 200-250 Па.

Чиллеры свыносным конденсатором устанавливаются в помещении, а сам конденсатор устанавливается на улице или крыше и т. д. Применение чиллера с выносным конденсатором упрощает обслуживание и повышает надежность работы системы благодаря свободному доступу к чиллеру и относительно постоянной температуре окружающего чиллер воздуха. Кроме того, поскольку сам чиллер и гидросистема расположены в теплом помещении, можно заправлять систему обычной водой и не сливать ее в зимний период.

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора более просты по конструкции, они гораздо дешевле чем чиллеры с воздушным охлаждением. Но для их применения необходимы либо использование артезианской (проточной воды), либо установка градирен (систем оборотного водоснабжения), это ограничивает область применения таких чиллеров.

Для охлаждения воды, выходящей из чиллера иногда применяют специальные выносные теплообиенники, продуваемые специальными вентиляторами. В этом случае нужно предусмотреть циркуляционный насос и средства для предотвращения замерзания воды в теплообменнике.

Конструкция чиллеров

Компрессоры

Компрессоры, которыми снабжены чиллеpы, могут быть спиральными (типа “Scroll”), или поршневыми.
 
В ряде модификаций установлены тандемные компрессоры, позволяющие регулировать холодопроизводительность, включая или отключая один из компрессоров. Мощные чиллеры имеют до четырех независимых холодильных контуров с одним или двумя компрессорами в каждом контуре. Каждый компрессор может иметь до 8 цилиндров. Отключение цилиндров и компрессоров позволяет регулировать холодопроизводительность.

Для уменьшения шума компрессоры могут закрываться звукоизолирующим кожухом.

Электродвигатели компрессоров оснащены защитой от перегрузок и охлаждаются всасываемым хладагентом.

Теплообменники

Теплообменник со стороны воды выполняется пластинчатым из коррозионностойкой стали или кожухотрубным с кожухом из углеродистой стали и стальными или медными трубками.

Чиллеры большой мощности выполняются в различных конфигурациях — для по вышенной температуры окружающего воздуха, в малошумном исполнении, для работы на растворах (незамерзающих жидкостях) и т.д.

Для ряда модификаций чиллеров разработаны и реализованы схемы утилизации тепла конденсации хладагента. Для этой цели чиллеры комплектуются пластинчатыми теплообменниками нагревающими воду, что может представлять интерес для потребителей в летнее время. При этом существуют модификации с полной рекуперацией тепла, когда весь горячий хладагент может полностью направляться в теплообменник, и с частичной рекуперацией, когда через теплообменник для нагрева воды постоянно пропускается до 15% хладагента.

Дополнительное оборудование

Полностью перечислить все дополнительное оборудование для всех моделей чиллеров достаточно сложно из-за его многообразия, поэтому рассмотрим только основные позиции:

Антивибрационные опоры — служат для уменьшения уровня вибрации, передаваемой на опорную конструкцию. Они позволяют уменьшить уровень шума и повысить надежность работы блока. Модели чиллеров малой и средней мощности комплектуются резиновыми опорами, более мощные модели могут комплектоваться пружинными опорами.

Защитная решетка теплообменника — представляет собой сетку с шагом, примерно, 20×30 мм. Она позволяет защитить пластины теплообменника от механических повреждений при установке в доступном для посторонних месте.

Стальной сетчатый фильтр — защищает теплообменник чиллера от загрязнений.

Модуль дистанционного управления позволяет дистанционно контролировать работу чиллера и изменять параметры.

Манометры высокого и низкого давления — позволяют визуально контролировать работу чиллера и облегчают его обслуживание.

Программируемый таймер для автоматического пуска и настройки — обеспечивает работу чиллера по специальной программе, например, включать, изменять мощность и пр. по заданной временной программе.

Насосные станции

Насосные станции обеспечивают подачу необходимого количества теплоносителя к потребителям и представляют собой законченный агрегат, включающий циркуляционные насосы, расширительный бак, запорную арматуру и необходимую автоматику. В некоторых станциях устанавливается аккумулирующий бак.

В стандартном варианте подключения насосной станции обязательно должен сохраняться постоянный расход воды через систему при любых условиях.

Температура воды в аккумулирующем баке при стандартной схеме подключения станции соответствует температуре воды на выходе чиллера.

Иногда необходимо обеспечить независимую работу отдельных веток системы и произвольно изменять расход воды по каждой ветке, вплоть до полного отключения. В этом случае должна использоваться насосная станция в варианте первичного/вторичного контуров.

При таком подключении чиллер работает только на аккумулирующий бак. Холодная вода по основному (первичному) контуру обеспечивается насосом станции.

Из аккумулирующего бака необходимое количество охлажденной воды дополнительными циркуляционными насосами подается в различные независимые ветки системы, образующие вторичный контур.

Температура воды в аккумулирующем баке в варианте первичного/вторичного контуров соответствует заданию входной температуры воды на чиллере.