Чиллер с воздушным охлаждением конденсора 130 кВт
Обслуживаемая площадь по холоду 1200 м2/R410a
Чиллеры с воздушным охлаждением
Сброс тепла в окружающую средуВ зависимости от способа отвода тепла от конденсатора чиллеры подразделяют на чиллеры с водяным и воздушным охлаждением. При этом наибольшее распространение получили чиллеры с воздушным охлаждением (см. рис. 1).
Как известно, в системе холдоснабжения воздушные чиллеры играют роль переносчика тепла от холодоносителя, который циркулирует в контуре здания в окружающую среду. При этом тепло от холодоносителя принимает испаритель, а сброс этого тепла наружу осуществляется в конденсаторе.
Наиболее простой способ сбросить тепло наружу – это передать его наружному (уличному) воздуху. В воздушных чиллерах именно эту роль выполняет конденсатор воздушного охлаждения.
Конденсатор воздушного охлаждения представляет собой трубчато-ребристый теплообменный аппарат, по трубкам которого протекает рабочее вещество холодильного контура чиллера – хладагент (часто именуемый, что, кстати, неправильно, фреоном).
Снаружи эти же трубки обдуваются уличным воздухом. При обдуве горячих трубок с хладагентом, воздух нагревается, а хладагент охлаждается. При этом, с точки зрения эффективности работы чиллера, необходимо добиться наилучшего охлаждения хладагента. Это достигается несколькими путями.
Во-первых, на трубки насаживаются рёбра. Отметим, что, как правило, используются медные трубки и алюминиевые ребра. Толщина и частота ребер проектируется и подбирается именно исходя из обеспечения максимального теплоотвода.
Во-вторых, ведется работа над конструктивным проектированием теплообменников.
С точки зрения конструкции конденсатора необходимо, чтобы через него проходил максимально возможный поток воздуха, обеспечивая при этом максимальный теплосъём. Этого удается достичь различными способами.
В частности, изначально конденсаторы выполнялись прямоугольной формы и устанавливались вертикально по бокам холодильной машины. Впоследствии такая конструкция была усовершенствована и стали использоваться конденсаторы W-образной формы.
Это помогло оптимизировать воздушный поток и улучшить эффективность работы чиллера как за счет снижения энергопотребления вентиляторов конденсатора, так и за счет улучшения теплоотвода и снижения температуры конденсации.
Напомним, что снижение температуры конденсации всего на 1°С повышает энергоэффективность чиллера (или, другими словами, снижает его энергопотребление при той же генерируемой холодильной мощности) на 3%.
Для прокачивания наружного воздуха через конденсатор используется вентилятор. Как правило, он устанавливается сверху холодильной машины: воздух засасывается с боковых сторон чиллера, проходит через конденсатор, охлаждая его, и выбрасывается обратно на улицу вертикально вверх.
При этом большое внимание уделяется вентиляторам, так как в чиллерах они являются вторыми по величине энергопотребителями после компрессора.
Так, в чиллерах серии Samurai компании Hitachi использует новые двухлопастные вентиляторы (см. рис. 2), 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
Ещё одно преимущества холодильных машин Hitachi – использование электродвигателя постоянного тока в качестве привода вентилятора конденсатора.
Рисунок 3. Использование электродвигателя постоянного тока для привода вентилятора позволяет повысить энергоэффективность чиллера
Электродвигатель вентилятора постоянного тока отличается более высоким КПД по сравнению с электродвигателями переменного тока, обычно использующимся в вентиляторах (см. рис. 3). Кроме того, уменьшена турбулентность потока за счет управления скоростью вращения вентилятора. Переключающий элемент (мощный канальный полевой униполярный МОП-транзистор) переключается с частотой в несколько десятков кГц. Таким образом, осуществляется управление нагрузкой ВКЛ/ОТКЛ за цикл. При этом изменяется напряжение, подаваемое на электродвигатель вентилятора с целью управления скоростью вращения.
Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора строятся по обычной схеме холодильной машины с учетом того, что конденсатор имеет воздушное охлаждение (см. рус. 4)
Рисунок 4. Схема чиллера с воздушным охлажданием конденсатора. Обратите внимание, что конденсатор разбит на несколько секций.
1 – Компрессор
2 — Конденсатор с воздушным охлаждением
3 — Испаритель
4 — Фильтр-осушитель
5 — Электронный регулирующий вентиль
6 — Обратный клапан
7 — Запорный клапан (с контрольным патрубком)
8 — Реле высокого давления
9 — Датчик давления (низкого)
10 — Датчик давления (высокого)
11 — Предохранительный клапан
12 — Смотровое окно
13 — Предохранительный клапан компрессор (опция)
14 — Запорный клапан (опция)
15 — Запорный клапан (опция)
16 — Сдвоенный предохранительный клапан компрессор (опция)
17 — Запорный клапан
A — Манометр высокого давления
B — Манометр низкого давления
C — Запорный клапан
D — Заправочный цилиндр
E — Вакуумный насос
Отметим, что воздушные конденсаторы – весьма габаритное оборудование, поэтому часто разбиваются на несколько секций, что и показано на рисунке 4.
Основное преимущество чиллеров с воздушным охлаждением – отсутствие потребности в специальных теплоносителях – можно использовать «бесплатный» наружный воздух. Соответственно, не надо строить трубопроводы, каналы и обвязку для этого теплоносителя.
С другой стороны, данный вид оборудования относится к тяжелым и габаритным агрегатам, что не всегда удобно в эксплуатации.
© 2012 - 2024 glotr.uz. Все права защищены
