Водяные чиллеры

В данном разделе нашего интернет портала представлены модели чиллера с водяным охлаждением конденсатора. В отличии от моделей с воздушным конденсатором, которые спроектированы оптимальным образом под работу в системах кондиционирования зданий, чиллер водяным конденсатором или как называют его профильные специалисты чиллер «вода вода» своей конструкцией полностью соответствует применению в производственных процессах. Сегодня уже невозможно представить себе производство термопласта и молочных продуктов или работу лазерных станков и изготовление пищевых напитков, в производстве которых заложен процесс естественного брожения без применения установок поддержания постоянной температуры. Именно здесь промышленный чиллер для охлаждения воды стал основным элементом процесса производства. Система чиллер с водяным охлаждением имеет ряд преимуществ перед моделями с воздушным конденсатором.

Преимущества водного чиллера:

1. Минимальные для таких установок габаритные размеры

За счет того, что съем тепла происходит жидкостью, конструкция конденсатора имеет гораздо меньшие размеры, чем конденсатор в котором происходит съем тепла за счет обдува воздухом. Это дает возможность разместить холодильную машину непосредственно в цеху, что положительно сказывается на сроках эксплуатации оборудования, а также дает возможность применения их в течение всего календарного года.

2. Так как принцип работы водяного чиллера позволяет использовать его круглый год, модели установок с водяным охлаждением оснащены узлами с повышенной износостойкостью, что положительно сказывается на надежности чиллеров.

3. Применение чистой проточной воды, которая используется в целом при производстве, для отвода тепла от конденсатора положительным образом сказывается холодопроизводительности чиллера и сроках его эксплуатации.

Принцип работы чиллера с водяным охлаждением

Основными узлами чиллера являются агрегаты холодильного контура: компрессор, испаритель, конденсатор и терморегулирующий вентиль.

Внешний жидкостной контур системы охлаждения с применением чиллера отбирает тепло у иного оборудования задействованного в процессе производства и несет его в теплообменник (испаритель). Именно тут происходит пересечение двух различных температурных контуров системы чиллер. Тепло от внешнего контура передается на внутренний контур чиллера, далее за счет физических свойств хладагента и остальных узлов чиллера происходит передача тепла на конденсатор, где тепло отбирается потоком проточной воды в градирне или за счет обдува потоком воздуха в драйкулере.

Важно помнить

Чиллеры – оборудование, которое обеспечивает работу всех установок производственного процесса требующих отвод тепла. Практика применения в производственных процессах холодильных установок (чиллеров) доказывает, что гораздо экономичнее применять чиллера с водяным охлаждением, чем с воздушным. Обусловлено это тем, что крайне редко чиллера с воздушным охлаждением используются в течении всех 12 месяцев в году, следовательно узлы агрегатов рассчитаны на меньшее количество машиночасов. Если принять во внимание, что практически всегда в производстве применяется дорогостоящее оборудование, то можно сделать следующий вывод: выход из строя чиллера с выносным охлаждением конденсатора повлечет за собой поломку множества установок требующих отвода тепла. Поэтому не стоит забывать, что цена на водяной чиллер включает в себя не только стоимость холодильной машины, но и определенную гарантию долговечной работы иного оборудования, которое не может эксплуатироваться без работы чиллера.

Как правильно подобрать чиллер водяной и купить подходящую модель?

В первую очередь необходимо рассчитать производительность чиллера по холоду. В противном случае установка не будет выполнять свои функции или будет работать на износ. Вторым этапом стоит обратить внимание на места возможного размещения конденсатора (следует понимать, что при воздушном охлаждении будет выделяться большое количество тепла в воздушное пространство) или подключения к проточной воде. Следующий вопрос, который станет перед вами, требуется ли гидромодуль чиллера и в случае его необходимости определить его технические характеристики. Если ваши технические специалисты знают все параметры подбора, то выбрать промышленный чиллер по оптимальной цене в нашем магазине вам не составит труда. Детально продуманный фильтр сортировки товара поможет быстро получить подходящие модели. Если у вас возникают сложности на любом этапе подбора чиллера в Москве или любом другом городе РФ, то незамедлительно обращайтесь за консультацией к нашим инженерам. Мы всегда готовы помочь вам в выборе подходящей строго под ваши параметры модели чиллера, только у нас вы сможете купить оборудование различных производителей, а цена при этом будет ниже среднерыночной, так как наша компания имеет подписанные договора с официальными представителями заводов производителей на территории России. Чиллер можно купить в Москве воспользовавшись услугой бесплатного выезда на объект инженера нашей компании.

Компания «General Climate» предлагает купить чиллеры с водяным охлаждением конденсатора по выгодной цене в Москве или другом городе РФ. В устройстве такого типа отвод тепла осуществляется посредством воды. Главное отличие чиллеров с водяным охлаждением от аналогов с воздушным отводом тепла заключается в конструкции конденсатора. Как правило, в них устанавливают теплообменники пластинчатого, кожухо-трубного или пластинчато-ребристого типа.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора имеет следующие приемущества:

• компактность, обусловленная меньшим объемом теплообменника, работающего на воде;
• возможность установки внутри здания, так как не требуется много места и наружного воздуха.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Такие чиллеры с успехом применяется на грузовых судах, перевозящих скоропортящиеся продукты, для поддержания низкой температуры в трюмах и обеспечения стабильной работы двигателей и некоторых деталей технического и электронного оборудования. За счёт забора в контур воды прямо из моря чиллер становится особенно экономным и энергоэффективным.

На предприятия пищевой промышленности для охлаждения жидкостей в больших масштабах чиллеры этого типа применяются очень широко. На производственных предприятиях их используют для охлаждения станков, вакуумных установок, термопласт автоматов и т. д.

В системах кондиционирования объектов, нуждающихся в зональном распределении температур, чиллеры с жидкостным охлаждением используются для рекуперации тепла.

При всех явных достоинствах чиллеров с охлаждением с помощью воды, для их полноценного функционирования требуется постоянный водяной поток. Он может быть проточным или циркулирующим (подключается к градирням или драйкулерам). Однако вода должна быть обязательно чистой. За счет более простого конструктивного решения они стоят намного дешевле по сравнению со своими воздушными аналогами, однако требуют использования дополнительных устройств - внешних охладителей.

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора - это устройства, выполняющие возложенную на них задачу за счёт циркулирующей в системе воды. Они являются неплохой альтернативой агрегатам, использующим для этой же цели воздух. Более того, в некоторых случая становятся единственно возможным способом отведения тепла от конденсатора.

Подобные установки используются для внутреннего размещения, часто - в качестве элемента центральной системы кондиционирования воздуха в зданиях. Как правило, их устанавливают в отдельных помещениях - подвалах, насосных станциях, вентиляционных камерах, подсобках и т.д.

Структура холодильной схемы

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора - это не самостоятельный элемент, а всегда часть сложной системы, предполагающей наличие модулей охлаждения, насосов, трубопроводов, фанкойлов, обслуживающих конечного потребителя вырабатываемого ресурса.

Сам чиллер состоит из нескольких элементов:

• холодильный контур (компрессор, расширительное устройство, водяные теплообменники конденсатора и испарителя, фильтр-осушитель);
• автоматика;
• защитные устройства.

В процессе работы устройство обрабатывает теплоноситель, который далее по трубопроводам передаётся к фанкойлам и другим теплообменным агрегатам. Конденсаторный контур, ориентированный на водяное охлаждение, сообщается с драйкулером, смонтированным за пределами зданиями, или выносной градирней, где, собственно, и протекает процесс охлаждения рабочего вещества. Внутри контура циркулирует специальное вещество, как правило, незамерзающая жидкость, перемещение которой обеспечивает комплект циркуляционных насосов. Важным преимуществом такого способа отвода тепла является возможность задействовать внешние теплоносители - проточную воду, забираемую из близлежащего водоёма, и др.

Разновидности холодильных машин

Специфика использования модулей водяного охлаждения и их назначение определяют тип чиллера:

• характер используемого компрессора (устройства классифицируются как спиральные. винтовые, безмаслянные);
• мощность оборудования (малопроизводительные - до 150 кВт, среднепроизводительные - до 400 кВт, высокопроизводительные - свыше 400 кВт);
• класс теплообменников (пластинчатые, кожухотрубные, затопленные);
• число контуров циркуляции хладагента (1, 2, 3, 4 контура);
• характер хладагента (R-410a, R-22, R-134a, R-407C).

Каждая из разновидностей оборудования состоятельна в конкретных условиях эксплуатации.

Основные преимущества использования водяного охлаждения

В большинстве случаев предлагаемое сегодня потребителю холодильное оборудование - это эргономичные разработки, для которых характерна предельная энергоэффективность. Среди достоинств этих конструкций следует подчеркнуть:

• компактность (водяные чиллеры не требуют наличия значительной площади для обдува конденсатора в отличие от аналогов с воздушным охлаждением. Поэтому рабочая площадь оборудования, а также размеры самого холодильного модуля значительно меньше);
• возможность расширения существующей системы путём замены или добавления оборудования большей мощности;
• круглогодичная работа (холод образуется на протяжении всех сезонов, теплоноситель охлаждается без холодильного цикла);
• монтаж оборудования внутри зданий или снаружи;
• система запитывается от любого источника чистой воды (водопровод, близлежащая река и т.д.).

Компания «General Climate» предлагает широкий ассортимент моноблочных чиллеров, наши специалисты готовы оказать помощь в подборе оптимального оборудования.

Актуальные цены на чиллеры с водяным охлаждением конденсатора уточняйте у наших менеджеров.

Один из критериев классификации чиллеров (холодильных машин) связан со способом отвода тепла от конденсатора. Наиболее распространенный случай, когда тепло отводится наружным воздухом. Однако иногда это удобнее делать с помощью воды.

Основное отличие чиллера с водяным охлаждением (общий вид чиллера представлен на рисунке 1) от чиллера с воздушным охлаждением - конденсатор, представляющий собой не трубчато-ребристый, а, как правило, кожухо-трубный, пластинчатый или пластинчато-ребристый теплообменник.

Рисунок 1. Чиллер с водяным охлаждением компании Hitachi

В частности, чиллеры новой серии Samurai компании Hitachi оснащены теплообменниками пластинчатого типа (см. рисунок 2), которые имеют ряд преимуществ по сравнению с кожухо-трубными. Во-первых, их внутренний объем меньше, а потому требуется меньше хладагента. Также пластинчатые теплообменники характеризуются лучшей эффективностью передачи тепла.

Рисунок 2. Пластинчатый (на переднем плане) и кожухо-трубный (на заднем плане) конденсаторы для чиллеров с водяным охлаждением

Преимущества чиллеров с водяным охлаждением

Чиллеры с водяным конденсатором (именуемые также водяными чиллерами) имеют некоторые преимущества перед чиллерами с воздушным конденсатором. Рассмотрим их подробнее.

Компактность чиллеров с водяным охлаждением

Как известно, основной причиной столь больших габаритных размеров чиллеров с воздушным охлаждением является конденсатор: для обеспечения заданного теплоотвода с помощью воздуха необходима огромная площадь обдува. Как результат, более половины объёма чиллера занимает конденсатор.

Вода же, по сравнению с воздухом, имеет более выгодные термодинамические характеристики: её плотность и теплоёмкость выше. Это позволяет существенно снизить рабочую площадь теплообменника, а, следовательно, и габариты чиллера.

Возможность внутреннего размещения

Чиллеры с водяным охлаждением не требуют обязательного размещения на улице, так как им не нужен наружный воздух. Они могут располагаться и в помещениях.

Это очень важный фактор, так как иногда большой наружной площади для размещения чиллера с воздушным охлаждением элементарно нет. И тут приходят на помощь чиллеры с водяным охлаждением. Малые габариты и отсутствие потребности в наружном воздухе позволяет устанавливать их внутри зданий (технические помещения, насосные станции или подвалы).

Неочевидный плюс внутреннего размещения чиллеров - возможность использования чистой воды в качестве холодоносителя. Это существенно упрощает эксплуатацию всей системы в целом, повышает её эффективность, снижает коррозионное воздействие на трубопроводы и арматуру, повышает экологичность системы и несёт ряд других преимуществ.

Недостатки чиллеров с водяным охлаждением

Однако чиллеры с водяным охлаждением имеют и некоторые недостатки.

Потребность в воде

Для охлаждения конденсатора в чиллерах с водяным охлаждением используется вода. Это может быть циркулирующий или проточный поток воды, возможно даже технической, но обязательно очищенной. Поэтому, во избежание засорения конденсатора перед ним обязательно ставится фильтр.

В случае использования рециркуляционной воды (а это наиболее распространенный случай) эту воду после конденсатора необходимо охлаждать, чтобы иметь возможность снова подать её в конденсатор чиллера.

Дополнительные элементы для охлаждения воды

Для охлаждения воды, как правило, используют градирни или драйкулеры.

В первом случае вода распыляется в воздушном потоке, который охлаждается за счет испарения этой воды, а также охлаждает оставшуюся часть воды (см. рис. 3). Этот способ позволяет снизать температуру воды, однако, требует постоянной подпитки водяного контура.

Рисунок 3. Градирня для охлаждения воды

Во втором случае на улице устанавливаются теплообменники для охлаждения воды наружным воздухом - так называемые драйкулеры (см. рис. 4). В этом случае водяной контур замкнут и практически не требует подпитки. Однако температура воды остается несколько выше.

Рисунок 4. Драйкулер

В любом случае, если используется схема с циркулирующей водой, необходимо дополнительное оборудование для её охлаждения.

Схема системы холодоснабжения с чиллерами водяного охлаждения

Схема системы холодоснабжения с чиллерами водяного охлаждения несколько сложнее схемы системы холодоснабжения с чиллерами воздушного охлаждения ввиду наличия дополнительного водяного контура - контура охлаждения конденсатора. На рисунке 5 этот контур обозначен двумя потоками «Вода с градирни» и «вода на градирню».

Как и любой другой водяной контур, этот контур также включает в себя различную арматуру: краны, фильтра, узлы регулирования и др.

Рисунок 5. Схема чиллера с водяным охлаждением.
Позиция «2» — конденсатор водяного охлждения, для которого предусмотрены потоки охлаждающей («вода с градирни») и нагретой («вода на градирню») воды.

В конечном итоге, выбор способа охлаждения конденсатора чиллера зависит от конкретного объекта и выбирается под заданный проект.

Чиллеры WSC/WSR предназначены для установки внутри помещения, собраны в компактном корпусе и имеют высокую энергоэффективность. Широкий модельный ряд позволяет осуществить точный подбор модели по производительности и обеспечить снижение капитальных затрат. Чиллеры оснащены микропроцессорной системой управления, регулирования и оптимизации рабочих параметров. Чиллеры готовы к работе после подключения к электропитанию и соединения с контурами теплоносителя, что значительно снижает время на монтажные и пусконаладочные работы.
Модели чиллеров:
- WSC - базовая модель;
- WSC/H - со встроенным гидромодулем;
- WSR - охлаждение/нагрев;
- WSR/H - охлаждение/нагрев, со встроенным гидромодулем.

КОРПУС
Чиллеры WSС и WSR поставляются в стойком к атмосферным воздействиям корпусе, выполненном из оцинкованной стали с покрытием из порошковой эмали. Корпус состоит из несущего каркаса и съемных панелей. Корпус окрашен в цвет RAL 7035.

ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОНТУР
В качестве хладагента используется R407C.

В состав холодильного контура входят следующие компоненты:
- смотровое стекло;
- фильтр-осушитель;
- терморегулирующий вентиль (ТРВ) с внешним выравниванием;
- клапан реверсирования холодильного цикла (только для моделей с режимом теплового насоса);
- соленоидный клапан (только для моделей с режимом теплового насоса);
- жидкостной ресивер (только для моделей с режимом теплового насоса);
- клапаны Шредера для технического обслуживания;
- аварийный клапан в холодильном контуре

КОМПРЕССОРЫ
Агрегаты укомплектованы спиральными компрессорами (модели 09-40), оснащенными подогревателем картера и защитой от перегрузки, встроенной в обмотки электродвигателя. Компрессоры установлены в отдельном отсеке вне потока воздуха.

КОНДЕНСАТОР
Конденсатор представляет собой пластинчатый теплообменник непосредственного охлаждения из нержавеющей стали AISI 316. Использование конденсаторов данного типа обеспечивает значительное снижение массы заправляемого в систему хладагента и габаритных размеров агрегата.

ИСПАРИТЕЛЬ
Испаритель представляет собой пластинчатый теплообменник непосредственного охлаждения из нержавеющей стали AISI 316. Использование испарителей данного типа обеспечивает значительное снижение массы заправляемого в систему хладагента и габаритных размеров агрегата.
Испаритель теплоизолирован эластичным материалом и может быть оснащен электронагревателем для защиты от замораживания (опция). Нагреватель защиты испарителя от замораживания представляет собой нагревательный электрический кабель, проложенный по испарителю и предназначенный для защиты водяного тракта испарителя от замораживания. Управление нагревателем осуществляет микропроцессорный контроллер. Каждый испаритель оснащен датчиком температуры системы защиты от замораживания.

МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Система управления выполняет следующие функции: регулирование температуры воды, защита от замораживания, управление работой компрессора, контроль высокого и низкого давления в холодильном контуре, контроль срабатывания электрических автоматических выключателей.
Система управления имеет вход для дистанционного включения/выключения чиллера и релейный выход сигнала об аварии. Система управления чиллеров в исполнении WSR имеет дополнительный вход для переключения режимов зима/лето.
Контроллер чиллера может быть подключен к системе BMS с использованием протоколов Lonworks, Modbus и BACNet (опция). Выносная панель управления обеспечивает управление параметрами агрегата на расстоянии (опция).

СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ
Система безопасности включает в себя дополнительный датчик температуры для защиты от замораживания воды, датчик высокого давления в холодильном контуре, датчик низкого давления в холодильном контуре, аварийный клапан сброса давления в водяном контуре, датчик протока в водяном контуре, термозащиту компрессоров, реле контроля наличия и правильной последовательности фаз питающего напряжения.

МОДЕЛИ С ПОНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ШУМА
В этих моделях компрессоры звукоизолированы.

УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛА
Для повышения энергоэффективности чиллер (модели 13-40) может быть оборудован системой частичной утилизации тепла. Тепло используется для нагрева воды, например, в системе ГВС.

ГИДРОМОДУЛЬ
Чиллеры могут поставляться со встроенным гидромодулем, в состав которого входят перечисленные ниже компоненты. Водяной бак-накопитель, теплоизолированный на заводеизготовителе эластичным материалом и может быть оснащен электронагревателем для защиты от замораживания (опция). Комплект защиты от замораживания для чиллеров с гидромодулем включает в себя нагревательный электрический кабель, проложенный по испарителю и по трубам водяного контура, а также электронагреватель, установленный внутри накопительного бака водяного контура. Управление комплектом осуществляет микропроцессорный контроллер.
Водяной насос центробежного типа предназначен для циркуляции воды в гидравлическом контуре. Управление насосом осуществляется с помощью микропроцессорного контроллера.
В состав гидравлического контура могут входить (в качестве дополнительных принадлежностей) расширительный бак, предохранительный клапан, а также ручные краны с соответствующими фитингами.

Чиллер, как любая холодильная машина, в своем холодильном контуре имеет конденсатор, для того чтобы газообразный холодильный агент после компрессора перешел в жидкое состояние для подачи на последующее дросселирование.

В зависимости от конструкции и от производителя чиллер комплектуется конденсаторами различного принципа охлаждения.

1. Воздушного охлаждения
2. Водяного охлаждения

Чаще всего покупатели чиллеров останавливают свой выбор на конструкции с конденсатором воздушного охлаждения, так как имеются как минимум две причины для такого выбора: более простая конструкция и меньшая стоимость такого чиллера.

Однако есть некоторые факторы, которые могут повлиять на выбор чиллера с конденсатором водяного охлаждения.

Расчетная максимальная температура конденсации при проектировании стандартного чиллера составляет 50С. Если конденсатор с воздушным охлаждением, то это соответствует температуре воздуха 35С. Если чиллер стоит на солнечной стороне, где в течение дня на него попадают прямые солнечные лучи, то температура «35С» складывается из такого расчета: как минимум 10С от солнечной радиации и 25С непосредственно температуры воздуха. При температуре воздуха выше 25С воздушный конденсатор может осуществлять не полную конденсацию холодильного агента. В этом случае выбор чиллера с конденсатором водяного охлаждения является единственно правильным. Такие чиллеры стабильно работают при температуре воздуха до +45С, в случае использования открытой градирни, либо закрытой градирни с орошением, и солнечные лучи никак не влияют на его расположение. Также возможно применение сухого охладителя, но при этом существенно уменьшается допустимая температура окружающей среды и увеличивается потребляемая электрическая мощность.

Во многих случаях чиллеры используются в зимний период на нагрев. В случае применения чиллера с воздушным охлаждением конденсатора, его можно установить в теплом помещении, заполнить гидравлический контур водой, но обдув теплообменника воздухом придется производить с помощью центробежных вентиляторов. Сам же воздух необходимо подводить и отводить через воздуховоды. Подобные конструктивные решения делают оборудование более сложным и приводят к ее значительному удорожанию. Также центробежные вентиляторы создают сильный шум, что усложняет поиск места для установки чиллера.

При установке чиллера с воздушным конденсатором на открытом воздухе и эксплуатации его в зимний период времени в режиме нагрева, конструкция существенно упрощается, т.к. потребуется всего лишь заполнить гидравлический контур незамерзающей жидкостью.

При установке чиллера с воздушным конденсатором на открытом воздухе и эксплуатации его в зимний период времени в режиме охлаждения, помимо заполнения гидравлического контура незамерзающей жидкостью, необходимо использовать дополнительный дорогостоящий регулятор оборотов вентилятора для поддержания давления конденсации, при этом запуск после длительной остановки будет затруднен, особенно при низких температурах окружающей среды. Это усложняет его конструкцию и приводит к снижению производительности чиллера.

Все подобные негативные факторы устраняются за счет применения чиллера с водяным конденсатором, который можно расположить в любом теплом помещении. В таком случае для работы в зимний период времени потребуется только заполнить гидравлический контур конденсатора и установить более простую опцию - трехходовой клапан с приводом для более точного поддержания давления конденсации. Это намного упрощает эксплуатацию чиллера.