Що таке чілер і його застосування
Що таке чилери?
Чіллер це охолоджувач рідини. Цільовим призначенням чілера є охолодження рідких речовин, повітря в системі чіллер-фанкойл, а також забезпечення холодом інших теплообмінних процесів.
Чилер (chiller) охолоджує або безпосередньо рідкий продукт (наприклад – вуглеводень в хімічному виробництві 1,5), або проміжний рідкий холодоносій, який далі використовують відповідно до потреби підприємства.
Вибираючи чілер, важливо орієнтуватися на перевірених виробників, які гарантують надійність, ефективність і доступність обладнання. Чілери нашого виробництва T-CLIM – це рішення, що поєднує оптимальну продуктивність з адаптацією під місцеві умови експлуатації.
Щоб підібрати чілер саме під ваше завдання, пропонуємо ознайомитися з повним каталогом. Перейдіть за посиланням, щоб купити чілер, отримати професійну консультацію або розрахувати вартість обладнання.
Для чого потрібен чіллер?
Основне призначення чілера – забезпечення правильного температурного режиму технологічних процесів, охолодження обладнання, оснащення систем кондиціонування (система чіллер-фанкойл). Промислові чілери використовують у всіх галузях виробництва, де є необхідність у відведенні зайвого тепла, наприклад: харчова, лікеро-горілчана, машинобудівна, металообробна, хімічна, нафтохімічна та ін. Цей тип холодильних машин виконує широкий спектр задач холодозабезпечення в промислових, побутових і розважальних сферах. Також ці агрегати використовують в медицині, для кондиціонування промислових і комерційних приміщень, холодозабезпечення льодових арен.
| Види чілерів | Галузі застосування чілера | Можливі опції |
| Чілер Повітря-Вода («повітряний») | – охолодження в промисловості – охолодження в харчовій промисловості – кондиціонування приміщень – охолодження льодових арен | – рекуперація тепла – функція теплового насоса – наявність гідромодуля – наявність бака акумулятора – низькотемпературне виконання – виконання: внутрішнє / зовнішнє – вибухозахист – модульна конструкція – система віддаленого управління – система плавного пуску |
| Чілер Вода-Вода («водяний») | – охолодження в промисловості – охолодження в харчовій промисловості | |
| Чілер з випарником плівкового типу | – отримання «льодяної води» (+0,5°С) – охолодження в харчовій промисловості |
Типи чилерів
Зараз випускається величезний асортимент промислових чілерів, що розрізняються своїми характеристиками і особливостями. Всі чилери можна розділити на кілька великих груп за критеріями основних вузлів
- Охолодження конденсатора:
- Повітряний (теплообмінник обдувається повітрям, що поступає з вентилятора). Конструкція чілерів з повітряним охолодженням конденсатораного блоку буває:
- З вбудованим конденсатором (є автономною системою). Обираючи місце установки чілера такого типу, необхідно враховувати, що мінімальна відстань від конденсатора до стіни повинно бути не менше 1,5 метрів. При розміщенні всередині будівлі, приміщення, де встановлюють чіллер, має бути досить великим (в розрахунку оптимальних експлуатаційних умов відштовхуються від потужності, габаритів чілера, кількості тепла, що виділяється)
- З виносним конденсатором. Таке рішення передбачає розміщення чілера в приміщенні, а конденсаторного блоку на вулиці (наприклад, на даху). Основну частину холодильного контуру зазвичай встановлюють в приміщенні. Це спрощує обслуговування установки в зимовий період, тому що трубопроводи і чіллер розташовані всередині приміщення, і тому немає необхідності спускати воду взимку і застосовувати незамерзаючі розчини.
- Водяний (проточна вода охолоджує конденсатор). Перевага такого варіанта виконання – установка агрегату можлива в невеликому приміщенні. Читайте також про види конденсаторів.
- Повітряний (теплообмінник обдувається повітрям, що поступає з вентилятора). Конструкція чілерів з повітряним охолодженням конденсатораного блоку буває:
- Можливість роботи на обігрів:
- Без теплового насоса.
- З тепловим насосом (чилери можуть працювати на обігрів і на охолодження).
- Тип компресора:
- Гвинтовий
- Поршневий
- Роторний
- Спіральний
- Тип вентиляторів конденсаторного блоку:
- З осьовим вентилятором (більш дешеві, зі слабким напором повітря, мають низький рівень шуму, і низьку вартість).
- З відцентровим вентилятором (напір повітря потужніший, більше шум, висока продуктивність при компактних розмірах).
- Холодильний цикл:
- Абсорбційний чілер.
- Парокомпресійний чілер.
Чіллер – це те, що може існувати в різніх варіаціях. Розглянемо принцип роботи парокомпресійного чілера і функції його елементів.
Принцип роботи чілера - як працює чіллер
Контур холодоагенту чіллера – що це
Принцип роботи чілера полягає в проходженні холодоагентом парокомпресіонного холодильного циклу, а саме етапів: компресії, конденсації, дроселювання і випаровування. Так, основними компонентами нашого охолоджувача будуть компресор, теплообмінники: конденсаторний і випарний блоки, а також розширювальний вентиль.
При роботі компресорного вузла пари холодоагенту з випарника перекачуються в конденсатор. Що робить компресор, крім перекачування парів? Стискає їх – тобто в конденсатор газ надходить з підвищеним тиском і, відповідно, підвищеною температурою. Ділянка холодильного контура між компресором і конденсатором називають лінією нагнітання.
В конденсаторі газоподібний фреон віддає свою теплоту охолоджуючому середовищу (ним може бути повітря або вода) і повністю конденсується, переходячи в рідкий стан.
Чіллер – це холодильна машина. Отже, рідкий фреон з конденсатора надходить до розширювального вентиля (ТРВ або ЕРВ), який здійснює дроселювання, тобто знижує тиск і температуру холодоагенту. За рахунок різкого зниження тиску частина нашої охолоджуючої рідини знову змінює свій агрегатний стан, випаровуючись. Таким чином, в випарник фреон надходить в парожидкостной фазі. Ділянка холодильного контуру між конденсаторним і випарним блоком називають рідинної лінією.
У випарнику фреонова суміш пари і рідини кипить і відбирає тепло підведеної охолоджувальної рідини. Знову стаючи газоподібним, фреон всмоктується компресором, цикл замикається. Ділянка холодильного контуру між випарником і компресором називають лінією всмоктування.
Давайте підсумуємо: компресор забезпечує циркуляцію фреону в контурі. Холод в чілері ми отримуємо за рахунок зниження тиску фреону в контурі після проходження через ТРВ. Обов’язково треба стежити за кількістю фреону в системі. У випарнику фреон повинен закипіти і перетворитися в пар повністю, щоб у компресор не потрапляла рідина (або перенасичений пар, що стає рідиною при стисканні), тому що це може привести до гідроудару. Для запобігання виникненню гідроудару використовуються різні пристрої: зворотні клапани, акумулятори холодоагенту та інше. Також стежать за чистотою теплобменніков.
Якщо холодильний цикл в чіллері здійснюється у зворотньому порядку, ми отримаємо не холод, а тепло. Це принцип роботи теплових насосів.
Охолодження води чілера
Як ми вже знаємо, саме в випарнику відбувається охолодження підведеної до нього рідини. Адже саме підведена рідина віддає своє тепло через теплообмінний апарат холодоагенту, що призводить до його кипіння. Якщо необхідно охолоджувану рідину отримати з мінусовою температурою, необхідно використовувати незамерзаючі розчини, щоб не привести теплообмінник до «розмерзання» і його виходу з ладу. До таких незамерзаючих розчинів відносять розчини етилен- і пропіленгліколю, розсоли, розчин «фрізіум» і т.п.
Досить важливим фактом також є наявність в випарнику низького тиску для того, щоб температура кипіння фреону була нижча за температуру охолоджуваного середовища. Крім дроселя з цією задачею допомагає справлятися компресор, всмоктуючи пари з випарника, і підтримуючи в ньому знижений тиск.
Дуже наочно процес охолодження можна уявити, подивившись на схему кожухотрубного випарника: в його трубках циркулює холодоагент, між трубок – речовина, що охолоджується (наприклад, вода). Перегородки між трубами допомагають воді досягати необхідної швидкості для її ефективного охолодження.
Тепловідведення
Чіллер – це обладнання, яке може перегрітися. Оскільки наш холодоагент в процесі кипіння забирає тепло у охолоджуваної рідини, зайве тепло потрібно якось відвести. Тепловідведення відбувається в конденсаторі – від фреону, а точніше – його парів, до навколишнього середовища. З фізики ми пам’ятаємо, що коли гаряча пара стикається з холодним середовищем, вона конденсується, переходячи в рідкий стан. Саме така дія конденсації і здійснюється в даному блоці чілера. Конденсатори можуть бути з повітряним або водяним охолодженням. Перекачуванню холодоагенту по контуру з теплообмінника-випарника в теплообмінник-конденсатор сприяє компресор.
Дроселювання
У випарник холодоагент повинен прийти з такою низькою температурою, яка буде нижче температури охолоджуваної речовини, що дозволить відібрати у неї тепло. Тому рідиноподібний фреон проходить процес дроселювання, тим самим знижуючи свій тиск і температуру. Це подібно до процесу розпилення води з пульверизатора або використання балончика дезодоранту – коли рідина під високим тиском проходить через дрібний отвір. Навіть в таких прикладах рідина стає відчутно прохолоднішою. Теж саме відбувається і з фреоном.
Роль дроселя в контурі чілера виконує терморегулюючий вентиль або електрорегулюючий (ТРВ або ЕРВ, відповідно). ТРВ або ЕРВ також забезпечують необхідну кількість фреону в випарнику (щоб він встиг повністю випаруватися перед потраплянням в компресор).
Теплий і холодний потоки в чіллерах
В холодильному циклі використовуються терміни теплого і холодного потоку. Суть в тому, що різниця між ними по температурі завжди буде в межах 5 градусів, тому, поняття теплоти або холоду, в цьому випадку, досить умовне. Як ми пам’ятаємо, чілер може працювати з від’ємними температурами холодоносія, і все одно поняття «теплого потоку» буде застосовуватися!
Компресор
Основна характеристика чіллера – це його холодопродуктивність або потужність. Саме на цей параметр ви спочатку звертаєте увагу при виборі агрегату. Холодопродуктивність – головний показник, що характеризує, скільки пари компресор всмоктує в одиницю часу. Особливість або навіть відповідальність компресорного вузла полягає в тому, щоб вчасно відкачувати з випарника пари холодоагенту, не допускаючи в ньому наявності надлишку парів. Також не можна і дуже швидко перекачувати пари фреону, що википає, з випарника, адже тоді в останньому буде спостерігатися зниження тиску, що в свою чергу спричинить зниження температури кипіння. Тому правильно підібраний компресор в чілері забезпечить правильний режим роботи. Потужність чіллера може становити одиниці, сотні і тисячі кВт, в залежності від своєї комплектації.
Склад спірального холодильного компресора:
Умовні позначення: 1 – Камера нагнітання, 2 – Чавунні спіралі, 3 – Спрощена схема приводу рухливої спіралі, 4 – Труба для юстування двигуна, 5 – Высокопродуктивний двигун, 6 – Резервуар з маслом, 7 – Сепаратор домішок, 8 – зворотний клапан, 9 – Клапан, що запобігає шкоді у разі інверсії фази ел. Струму, 10 – Спіралі, 11 – Підшипники ковзання, 12 – Покажчик рівня масла, 13 – Отвір для зливу і заміни масла, 14 – Датчик температури.
Види схем установок охолодження рідини (чилери):
- Пряме охолодження. Застосовується для охолодження рідин, коли перепад температур (Tвих/Твх) становить не більше 7°С.
- Охолодження за допомогою проміжного холодоносія і другорядного теплообмінника. Така схема підключення використовується, коли перепад температур (Tвих/Tвх) становить понад 7°С.
- З накопичувальною ємністю. Доцільно використовувати таке підключення, коли є необхідність підключення декількох споживачів до однієї установки.
- З проміжним теплоносієм і відкритим теплообмінником. Класична схема отримання «лід-води»
Чіллер - що це? Часто задавані питання (FAQ)
Чим чилери відрізняються від звичайного кондиціонера?
Чілер — це промислова холодильна установка, яка охолоджує рідину (найчастіше воду або антифриз), а не повітря безпосередньо. Охолоджена рідина потім подається в фанкойли або технологічне обладнання, що дозволяє обслуговувати великі площі або складні виробничі процеси, тоді як кондиціонер працює тільки з повітрям.
У яких сферах найчастіше використовують чилери?
Чіллери застосовуються в промисловості, де потрібне точне підтримання температурного режиму: в харчовій і хімічній галузі, на заводах з виробництва напоїв, у фармацевтиці. Також вони використовуються в системах кондиціонування торгових центрів, офісних будівель і льодових арен.
Як обрати підходящий чілер?
Вибір залежить від потужності, типу охолодження конденсатора (повітряне або водяне), призначення і умов експлуатації. Важливо враховувати температурні вимоги вашого процесу, площу приміщення, клімат регіону і наявність вільного місця для встановлення.
Що таке система чілер-фанкойл?
Це комплекс, в якому чіллер охолоджує рідину, а фанкойли використовують цю рідину для охолодження повітря в приміщеннях. Така система зручна для великих будівель, оскільки дозволяє централізовано подавати холод і регулювати температуру в різних зонах.
Чи можна використовувати чилери для обігрівання?
Так, якщо він оснащений функцією теплового насоса. У такому режимі чілер працює в зворотному порядку, віддаючи тепло в систему опалення або вентиляції, що зручно для міжсезоння і економить енергію.
Як часто потрібно обслуговувати чілер?
Регулярне обслуговування рекомендується проводити не рідше одного разу на рік, а для промислових чіллерів — частіше, залежно від умов роботи. Це включає перевірку рівня холодоагента, чищення теплообмінників, діагностику компресора і перевірку автоматики, щоб уникнути поломок і простоїв.
