Что такое чиллер и как он работает

Нюансы выбора чиллера

Совет 1. Если вы будете размещать охладитель внутри помещения, не забудьте предварительно измерить ширину дверного проема. Часто случается, что приобретенный агрегат просто не входит в двери, что становится серьезной проблемой для его установки.

Совет 2. В помещении установки необходимо обеспечить достаточный обмен воздуха, который соотносится с параметрами и характеристиками агрегата, производящего свободное охлаждение.

Совет 3. Если чиллер устанавливается снаружи помещения, на улице, обязательно следует учесть следующие вопросы:

• защита агрегата от внешних воздействий и вандализма;
• возможность использования незамерзающих жидкостей.

Совет 4. Перед покупкой, еще на этапе выбора нужно точно определить расход охлаждаемой воды (жидкости), чтобы высчитать необходимое для ее охлаждения давление.

Совет 5. При выборе установки, заполненной незамерзающей жидкостью, нужно рассчитывать производительность водоохладительного испарителя.

Чем отличается фанкойл от кондиционера

Внешне фанкойлы и бытовые СКВ практически неотличимы. Они имеют аналогичные принципы действия и используются для очистки, охлаждения и обогрева воздуха. Сходство этих двух видов климатической техники заключается в:

• внешнем виде оборудования;
• конструкции;
• способах монтажа;
• функциональности;
• системе управления.

Внешне фанкойлы и внутренние блоки бытовых СКВ очень похожи ФОТО: latge-plomberie.com

Отличие фанкойла от кондиционера

Существенным различием между фанкойлом и бытовыми сплит-системами является то, что в первом агрегате фреон заменён водой или раствором пропилен- или этиленгликоля. Это имеет свои преимущества, но и затрудняет установку климатического оборудования.

Также между этими видами климатических систем есть следующие различия:

1. Для монтажа фанкойла с чиллером необходимо больше оборудования, чем при монтаже систем кондиционирования воздуха.
2. Работы по установке фанкойлов более сложные, чем монтаж сплит-систем.
3. В обычной системе кондиционирования воздуха (СКВ) количество внутренних блоков и протяженность магистралей для хладагента ограниченны, а к одному чиллеру можно присоединить несколько фанкойлов, расстояние между которыми зависит лишь от мощности холодильного агрегата.
4. В случае с фанкойлом, в каждой комнате можно устанавливать определённую температуру, причём в одном помещении настроить агрегат на охлаждение, а в другом на обогрев.
5. Чиллеры и фанкойлы могут устанавливаться в зданиях большой площади и со значительным количеством отдельных помещений, тогда как сплит-системы предназначены для обслуживания квартир, небольших офисов и магазинов.

К чиллеру можно подключить одновременно несколько внутренних блоков (фанкойлов) ФОТО: cityron.ru

Особенности оборудования

Принцип действия оборудования имеет технические особенности, оно не является кондиционером в привычном понимании. Чиллер может охватывать настолько разные площади, что это приспособление можно использовать как для квартир, так и для ТЦ.

Из главных особенностей можно выделить:

• Все параметры, установленные в каждом помещении, будут поддерживаться в автоматическом режиме.
• Система охлаждения считается гибкой, и расстояние между чиллером и фанкойлами ограничивается только мощностью насоса. Длина расположения может доходить до сотни метров.
• Устройство является экологическим и безопасным.
• Благодаря тому, что применяется запорная арматура, вероятность залива минимизирована.
• Прибор удобно использовать, благодаря гибкости планировки и малых расходов полезной площади для монтажа.
• Чиллер, как холодильная установка, практически не издает шума при работе, поэтому не станет привлекать внимания.
• Оборудование допускается использовать в любое время года вне зависимости от погодных условий.

Подбор подходящего аппарата должен включать в себя оценку характеристик, рассмотрение разных типов приборов, а также ознакомление с рейтингом конкретной модели. Чтобы выбрать подходящий вариант, следует проконсультироваться с людьми, разбирающимися в чиллерах.

Схема чиллера

Принцип работы системы чиллер-фанкойл

Промежуточный хладоноситель поступает в чиллер, где охлаждается/нагревается до определенной температуры. Далее, насосами по трубопроводам гидравлической системы он поступает в фанкойлы, и, проходя через их теплообменники, охлаждает воздух, при этом температура самого хладоносителя повышается. Как видно, принцип работы системы «чиллер-фанкойл» не сложен для понимания, но, помимо выбора подходящих вариантов из большого количества типов оборудования, необходимо правильно рассчитать и смонтировать трубопроводы теплоносителя, поэтому проектирование и установку лучше доверить профессионалам.  

С учетом своих плюсов, система «чиллер-фанкойл» наиболее оптимальна для применения в торговых комплексах, офисных центрах и гостиницах. В состав системы всегда можно внести изменения в плане количества фанкойлов, их расположение и типа, что особенно полезно в случаях, когда большое количество помещений сдается в аренду, т.к. при изменении планировок потребуются минимальные финансовые затраты. В целом, она олицетворяет собой современный подход к кондиционированию помещений разных классов и категорий, так как она не изменяет внешний вид строений и способна поддерживать внутри них оптимальные параметры температуры и относительной влажности.

Виды чиллеров

Чиллеры можно разделить по нескольким признакам:

• Наличие режима обогрева;
• Тип теплообмена конденсатора;
• Исполнение (сплит или моноблок);
• Тип вентилятора.

Системы кондиционирования и отопления с помощью фанкойлов рассчитаны на охлаждение и отопление помещений. В некоторых областях применения оборудование должно работать только на охлаждение, поэтому функция обогрева предусмотрена не во всех моделях. Стоимость модели с функцией отопления выше, чем у аналогичной без нее.

Большинство чиллеров получают и отдают тепловую энергию в воздух. Есть модели, использующие в качестве рабочей среды воду. Они дешевле первых, но для установки конденсатора необходим источник проточной воды или ее подача.

По типу теплообменника различают моноблоки и раздельные системы. В моноблоке все узлы агрегата собраны в одном корпусе. В раздельной системе конденсатор и вентилятор выведены отдельно и соединены с основным блоком фреоновыми магистралями.

Раздельная система позволяет установить основной блок в помещении, что упрощает его обслуживание и ремонт. В раздельной системе теплоносителем может быть простая вода без этиленгликоля – риск замерзания отсутствует, все трубопроводы находятся в помещении.

В чиллерах с воздушным конденсатором используют два типа вентиляторов – обычные осевые или центробежные. Наличие центробежного вентилятора позволяет устанавливать оборудование в помещении, подача и отвод воздуха производится по вентиляционным каналам. Осевые вентиляторы дешевле, но ниже по производительности, оснащенное ими оборудование можно устанавливать только на открытом воздухе.

Кроме обычных существует аналогичный по функциям, но отличный по устройству вариант – абсорбционные. Принцип работы абсорбционного чиллера позволяет сэкономить на электроэнергии, так как в нем используются физические процессы поглощения веществ. Такие агрегаты целесообразно использовать для рекуперации избыточного тепла или холода.

Абсорбционный чиллер, установленный на заводе в Сиднее, Австралия.

Виды и производители

Специалисты классифицируют системы кондиционирования чиллер-фанкойл по следующим признакам:

• тип охлаждения конденсатора:
  • воздушное охлаждение;
  • водяное охлаждение.
• наличие режима обогрева:
  • с применением теплового насоса;
  • без применения теплового насоса.
• конструктивное исполнение:
  • с конденсатором встроенного типа;
  • с конденсатором выносного типа.
• способ установки:

Важно: Потолочные фанкойлы являются наиболее востребованным вариантом, так как в таком случае устройство монтируется в ячейках на подвесном потолке. Потолочные фанкойлы при этом также бывают двух вариантов: кассетными и канальными

Кроме того, моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением могут оснащаться центробежным или осевым вентилятором. В первом случае обеспечивается создание мощного воздушного напора, а во втором – гораздо меньший напор, однако такие устройства обходятся дешевле.

Характеристики чиллеров

Основной характеристикой охлаждающей машины является ее мощность. Она может варьироваться между показателями 5 кВт – 9000 кВт. Маломощные подходят для офисов, более мощные используются в промышленности и на производстве.

Остальные характеристики

Характеристика	Значения
Модель	Зависит от производителя
Холодопроизводительность	Измеряется в кВт, может быть от 10 до нескольких тысяч
Номинальная мощность	Тоже измеряется в кВт, имеет значения в диапазоне от 30 до 200
Габариты	От 500 до 4000 мм в ширину, в длину и по высоте
Вес	От 100 до 2000 кг
Тип компрессора, испарителя, конденсатора и цвет корпуса	Зависит от производителя

Чиллер-фанкойл: принцип работы системы

Рассмотрим, как работает система на обогрев помещений. В режиме охлаждения она выполняет аналогичные функции, но в обратном, реверсивном режиме.

Работа чиллера

Вентилятор направляет поток воздуха на конденсатор, в котором находится охлажденный фреон. Хладагент нагревается и переходит в компрессор.

Компрессор сжимает хладагент (в зависимости от модели возможна полная или частичная конденсация). Температура фреона повышается, он посредством насоса прокачивается в накопительный бак, где нагревает теплоноситель.

Хладагент охлаждается и переходит в испаритель, где его давление падает, из жидкого агрегатного состояния он переходит в газообразное и возвращается в конденсатор.

Назначение чиллера – обеспечить охлаждение или нагрев хладагента (фреона, хладона). А он будет охлаждать или подогревать воду или антифриз, которые будут теплоносителем или хладоносителем для фанкойлов.

Работа фанкойлов

Теплоноситель попадает в насосную станцию, которая поддерживает давление в системе. По магистральной разводке насос прокачивает его к фанкойлам.

В фанкойлах теплоноситель отдает тепло воздуху и возвращается по отдельному трубопроводу в насосную станцию.

При использовании канальных фанкойлов можно обеспечить одинаковый температурный режим в разных помещениях. Такое оборудование прогревает воздух в вентиляционном коробе, который может разветвляться и вести в несколько помещений.

Варианты с другим устройством фанкойла предусматривают установку в отдельных помещениях. На больших площадях их может быть установлено несколько, чтобы обеспечить равномерный прогрев или охлаждение.

Подробнее читайте в статьях:

Типы фанкойлов, их отличия и особенности;

Фанкойлы: что это такое, их принцип работы и особенности.

Фанкойл кассетного типа, установленный на производстве.

Разновидности фанкойлов

В зависимости от системы кондиционирования воздуха, условий эксплуатации и требований к размещению различают 4 типа фанкойлов:

• кассетный;
• канальный;
• бескорпусный;
• настенный.

Кассетный или потолочный фанкойл подходит для установки в зданиях с подвесными потолками. Корпус устройства располагается в пространстве, расположенном под потолком. На лицевой стороне оказывается только нижняя панель, которая распределяет обработанный воздух по 4 направлениям. Кассетные блоки, в свою очередь, подразделяются на двухтрубные и четырехтрубные. Стоимость такого фанкойла варьируется от 30 до 70 тысяч рублей.

Фанкойлы канального типа устанавливаются непосредственно внутрь вентиляционных каналов, через которые проходит проточный воздух. Канальные блоки имеют ряд особенностей:

• через сеть воздуховодов могут обслуживать сразу несколько помещений;
• обладают мощным центробежным вентилятором;
• могут быть установлены за фальшпотолками или фальшстенами, что делает внешний вид помещения более аккуратным;
• управление происходит при помощи пульта дистанционного управления.

Фанкойлы, установленные в скрытом режиме, требуют отвода конденсата в канализацию. Поскольку мощный вентилятор создает много шума, то зачастую такие устройства устанавливают именно в производственных помещениях. При установке в квартире необходимо делать шумоизоляцию. Стоимость такого устройства может достигать 87 тысяч рублей.

Бескорпусный тип фанкойла схож с предыдущим, все его детали крепятся на раме, кожуха он не имеет. Агрегат может быть горизонтальным и вертикальным. Бескорпусный фанкойл предназначен для подачи холодного или теплого воздуха в одной точке, поскольку оснащены бесшумным вентилятором, обладающим небольшой мощностью. Цена на такое устройство колеблется от 20 до 50 тысяч рублей.

Фанкойлы настенного типа существенно отличаются от всех вышеперечисленных. Консольные, как еще называют настенные фанкойлы, имеют следующие особенности:

• монтируются на стену или на пол открыто;
• оснащены декоративным корпусом;
• работают по двум направлениям: обогрев и охлаждение.

Существенными преимуществами консольного фанкойла являются простота в установке и привлекательный внешний вид. Стоимость устройств такого типа может составлять от 30 до 50 тысяч рублей.

Описание промышленного чиллера

Чиллер (водоохлаждающая машина) — устройство для охлаждения жидкости за счёт парокомпрессионного или абсорбционного холодильного цикла. После снижения температуры жидкость используется для охлаждения воздуха в теплообменнике (вентиляторном доводчике) или для отвода тепла от оборудования.

Принцип работы промышленного чиллера

Устройство применяется в различных отраслях промышленности. Охладительный агрегат в связанной системе с вентиляторным доводчиком используют в некоторых моделях кондиционеров.

Принцип работы промышленной охладительной установки

На производстве в качестве установки быстрого удаления тепла применяются специальные абсорбционные чиллеры. Он необходим для обеспечения работы различного промышленного оборудования с выделением тепла. Чиллер отбирает и отводит избыточное тепло и поддерживает оптимальный температурный и тепловой режим оборудования. В качестве жидкости, поглощающей газ в полном объёме, на промышленных установках применяется бромид лития в воде.

В процессе охлаждения воды выделяется избыточное количество тепла, которое отводится в окружающую среду.

Промышленная установка состоит из двух блоков:

• верхнего — генерирующая горячая ёмкость с относительно высоким давлением;
• нижнего — включает испарительную ёмкость и отдел с абсорбентом.

Характер работы установки:

1. Тепло от генератора воздействует на абсорбент, который выделяет пары воды.
2. Пар передаётся в конденсатор и переходит в жидкое состояние, отдавая тепло специальному резервуару с водой.
3. Потеряв тепло, вода из конденсатора подаётся в испаритель.
4. Здесь вода под действием давления испаряется с поглощением тепла от охлаждаемого контура (чиллера).
5. С помощью прокачки насосной установкой кипящей воды теплообмен усиливается.
6. В это время оставшийся концентрат абсорбента переводится в абсорбер, где происходит поглощение газа из испарителя с выделением тепла.
7. Отводящий контур отводит из ёмкости с абсорбентом тепло за пределы установки.
8. После отвода тепла полученная вода и абсорбент снова передаются в генератор.

Схема устройства чиллера на производстве

Преимущества чиллеров над компрессионными холодильниками:

• небольшое количество потребляемой энергии;
• низкое выделение шума при работе;
• экологичность, т. к. рабочим веществом является простая вода, а не фреон;
• поглощают выделяемую энергию;
• длительный период эффективной эксплуатации;
• производственная безопасность;
• удобство управления.

Недостатки:

• стоимость;
• необходимость источника горячей энергии;
• большой вес;
• высокое водопотребление системы.

Чиллер при производстве пива

Водоохлаждающие машины активно применяются при производстве пива. Оно используется для охлаждения сусла. При получении солодового навара нужно оперативно снизить температуру. От этого зависит качество напитка. Этот навар содержит полезные и вредоносные бактерии. Полезные элементы сохраняются при температуре выше 60°C, а все вредоносные бактерии погибают. Но при медленном охлаждении после отметки 60°C, растёт вероятность появления вредоносных микроорганизмов. Поэтому снижать температуру нужно оперативно.

Охладитель на заводе по производству пива

При медленном остывании в наваре образуется большое количество бактерий. Дрожжи при добавлении не смогут поглотить избыточные микроорганизмы. Напиток будет испорчен. Медленное остывание также ухудшает товарные качества продукта.

Кассетные и канальные фанкойлы

Как и кондиционер, фанкойл не берет участия в воздухообмене помещения, лишь некоторые виды способны подмешивать часть наружного воздуха к воздуху в помещении. Основной задачей фанкойлов является нагрев или охлаждение воздуха в помещении, доводя его до заданных  параметров. Поэтому фанкойлы иногда называют «доводчиками».

Принцип действия фанкойлов:

1. Вентилятором, воздух из комнаты нагнетается в корпус фанкойла.
2. Под давлением воздух проходит сквозь теплообменник, меняя при этом свои параметры.
3. Далее, охлаждённым, он подается в рабочую зону.

При охлаждении воздуха в теплообменнике ниже температуры точки росы, происходит выпадение конденсата на поверхности, который скапливается в поддоне фанкойла. Дренажным трубопроводом он выводится за пределы здания.Принцип работы фанкойла идентичен работе кондиционеров. Главным различием и преимуществом первого считается теплоноситель – вода. Благодаря которому можно использовать трубы различных материалов, и увеличить длину трассы от внешнего к внутреннему блоку до 100 м.

По какому принципу функционирует чиллер?

Схема работы центробежного чиллера Hitachi

Принцип работы чиллера имеет свои особенности. Если вам потребовалось данное оборудование, то вы непременно должны ознакомиться с ним. Работа чиллера базируется на почти безостановочном цикле. Здесь многое зависит от потребителя.

К примеру, по системе кондиционирования перемещается фреон. Газ проникает сквозь радиатор внутреннего блока, который охлажден. Воздух обдувает радиатор. В итоге фреон прогревается, а температура воздуха понижается. Фреон попадает в компрессор. В чиллере же роль фреона исполняет холодная вода, которая протекает сквозь радиатор. Радиатор обдувается теплым воздухом из помещения. Вода нагревается, а воздух при этом охлаждается. Вода опять попадает в чиллер.

Теплообменник, предназначенный для чиллера, имеет два контура:

• по одному из контуров циркулирует жидкость;
• по другому контуру перемещается фреон.

Эти два контура прикасаются друг к другу. Однако вода и фреон не смешиваются. В целях повышения эффективности системы данные среды перемещаются навстречу друг другу.

В теплообменнике происходят такие процессы.

• Сквозь терморегулирующий вентиль жидкий фреон проникает в свой контур теплообменника. Данное вещество расширяется, что приводит к отбору тепла от стенок. Из-за этого фреон нагревается, а стенки охлаждаются.
• По контуру теплообменника протекает вода. По той причине, что стенки охлаждены, температура жидкости падает.
• Фреон попадает в компрессор, а холодная вода — охлаждает что-либо.
• Происходит повторение цикла.

Разновидности чиллеров

В продаже представлены различные виды чиллеров:

• абсорбционные — энергия добывается преимущественно из бросового тепла, которое возникает в процессе производства и просто выбрасывается в окружающую среду (это, к примеру, горячая вода, охлаждаемая воздухом);
• парокомпрессионные — холод генерируется в парокомпрессионном цикле, который состоит из таких процедур, как испарение, дросселирование, и др.

По способу монтажа чиллеры делятся на :

• наружные — единый моноблок, который монтируется на улице;
• внутренние — оборудование, которое состоит из двух частей. Конденсатор устанавливается снаружи здания, все остальные части — внутри.

По разновидности конденсатора чиллеры делятся на такие подвиды:

• с охлаждением водяного типа. Система с таким охлаждением стоит сравнительно дорого, однако она отличается повышенной надёжностью;
• с охлаждением воздушного типа. Наиболее простой и недорогой вариант.

По типу исполнения гидромодуля чиллеры делятся на следующие виды:

• со встроенной установкой. Оборудование с этим гидромодулем представляет собой моноблок, в который входит расширительный бак и насосная группа;
• с выносной установкой. Такой гидромодуль обычно применяется в тех случаях, если оказывается недостаточно мощности встроенного механизма. Ещё он используется в случаях, когда имеется потребность в резервировании.

Чиллер может быть оснащен одним из следующих видов компрессоров:

• винтовой;
• ротационный;
• поршневой;
• спиральный.

Также чиллеры классифицируют в зависимости от типа вентилятора. Оборудование может быть оснащено такими вентиляторами:

осевой. Оборудование с таким вентилятором можно устанавливались исключительно снаружи строения

Крайне важно, чтобы не было создано никаких препятствий для поступления воздуха в конденсатор и для его выброса вентиляторами;
центробежный. Оборудование с таким вентилятором рекомендовано для монтажа внутри здания

Оно отличается небольшими габаритами и малым уровнем шума.

Важные аспекты монтажа чиллера

Чтобы ощутить все преимущества эксплуатации такого устройства, как чиллерная установка, её монтаж нужно осуществлять строго с соблюдением определённых правил. Вот основные из них.

• Данное оборудование должны устанавливать исключительно компетентные мастера.
• Чиллер должен в полной мере отвечать критериям проекта инженерной сети в части места монтажа, конструкции и мощности.
• Запрещено устанавливать оборудование, которое имеет изъян.
• Перемещать оборудование до места, где оно будет установлено, можно только с помощью крана.
• Разрешено заливать лишь воду, а также раствор этилен- либо пропиленгликоля, который имеет концентрацию до 50 процентов.
• В обязательном порядке должны быть проведены пуско-наладочные испытания.
• Вокруг чиллера должно оставаться пространство, обеспечивающее беспрепятственный доступ обслуживающего специалиста.
• Необходимо строго соблюдать технику безопасности и рекомендации производителя.

Приобретая и устанавливая чиллер, вы можете быть уверены в том, что получите современную и надёжную систему.

Разновидности чиллеров и их описание

По виду теплоносителя чиллеры разделяются на:

• пропиленгликолевые;
• этиленгликолевые;
• водные.

Устройства снабжены системой микропроцессорного специализированного контроля. К каждой модели чиллеров всегда есть возможность подобрать доп. оборудование, а это предоставляет возможность монтировать оснащение в каком угодно месте.

Компрессорно-конденсаторные приспособления при этом спроектированы с учетом самых последних технических и инженерных разработок, вследствие чего оборудованы микропроцессорным контролем, малошумными вентиляторами и специальными спиральными компрессорами.

Применяемый хладагент (HFC-407°C) абсолютно безвреден и не проявляет ни малейшего отрицательного воздействия на озоновый слой.

Дополнительно разработанный испаритель в форме пластинчатого теплообменника даёт возможность максимально рационализировать термодинамические характеристики оборудования. Устройства наделены защитной системой калорифера от промерзания во время, когда это оборудование не подключено к работе.

Малогабаритные модули монтируются на базовой раме, который включает в себя все составляющие, необходимые для старта и эксплуатации оборудования.

Система Чиллер

Чиллер — это устройство, предназначенное для охлаждения жидкости, которая используется в общей системе в качестве хладоносителя. Принцип работы такого типа холодильной машины заключается в переносе тепловой энергии от жидкости к окружающей среде за счет изменения агрегатного состояния холодильного агента. На данный момент существует большое количество вариантов исполнения чиллеров, что позволяет подобрать оптимальный тип для объектов практически любой сложности. В качестве хладоносителя может быть использована вода, если предполагается использовать чиллер только в летнее время или незамерзающие жидкости, если чиллер будет использоваться и в зимний период время.

       

  Варианты исполнения чиллеров:

• Моноблочные с наружной установкой;
• Модульные с наружной установкой;
• Моноблочные внутренней установки с центробежными вентиляторами;
• С выносным конденсатором воздушного охлаждения;
• С конденсатором водяного охлаждения.