Как выбрать чиллер

Содержание:

1. Воздухо- и водоохлаждаемые чиллеры
2. Температура охлаждаемой жидкости
3. Расчет производительности и выбор варианта подключения чиллера
4. Габариты чиллера
5. Требования к месту установки
6. Чем отличается система «чиллер-фанкойл» от воздушного кондиционера?
7. Преимущества чиллеров TICA

Как выбрать чиллер? Этим вопросом задаются многие специалисты, задачей которых является построение эффективной и надежной системы центрального кондиционирования. В таком контексте выбор климатического оборудования превращается в настоящую головоломку, в которой каждый аспект — от типа охлаждения конденсатора, производительности, расхода воды и до коэффициента энергоэффективности — играет важнейшую роль.

Современный рынок HVAC/R-оборудования предлагает широкий спектр интегрированных климатических решений для различных сфер использования. Поэтому подобрать наиболее подходящий чиллер, который будет учитывать специфику производства или погодные особенности того или иного региона, всегда трудно. А ведь, помимо них, есть еще и эксплуатационные затраты, которые также необходимо учитывать: порой случается так, что система вентиляции или кондиционирования становится одной из главных статей расходов на инфраструктуру здания.

В этой статье мы обсудим аспекты, на которые необходимо обратить пристальное внимание при выборе чиллера, расскажем о преимуществах различных типов водоохладителей и детально остановимся на их технических характеристиках.

Воздухо- и водоохлаждаемые чиллеры

В настоящее время компании-производители выпускают несколько типов чиллеров, каждый из которых имеет свои преимущества и уникальные особенности, адаптированные под конкретные задачи и условия эксплуатации. В зависимости от способа охлаждения конденсатора выделяют два основных типа таких устройств — воздухо- и водоохлаждаемые. Несмотря на одинаковые функции, данные агрегаты отличаются своей конструкцией, а также местом установки и диапазоном температур окружающей среды, при которых их допускается эксплуатировать.

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора отводят тепло, полученное при охлаждении воды, в окружающую среду. По этой причине они оснащаются воздушными медно-алюминиевыми теплообменниками, которые обдуваются наружным воздухом. Устройства размещаются на внешних стенах, кровлях, придомовых площадках и в других местах, где обеспечивается эффективный воздухообмен. Производительность агрегатов варьируется от 8 до 2000 кВт. Они оснащаются спиральными, винтовыми или центробежными компрессорами. Коэффициент энергоэффективности таких чиллеров обычно не превышает 3,0—5,5 (в зависимости от типа компрессора). Они могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -26 до +55 °C.

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора являются предпочтительным решением для крупномасштабных проектов, требующих высокой холодопроизводительности (от 75 до 6800 кВт). В таких устройствах для отбора тепла у хладагента используется вода, поступающая из сухой или мокрой градирни. Основные преимущества данных чиллеров по сравнению с воздухоохлаждаемыми — высокая энергоэффективность (коэффициент EER достигает 5,6—6,0) и большой объем охлаждаемой воды. С другой стороны, без бесперебойной подачи охлаждающей жидкости эксплуатация таких устройств попросту невозможна. Поэтому без эффективной системы водоснабжения и водоочистки, а также в регионах с ограниченными водными ресурсами использование этих чиллеров нецелесообразно. Они устанавливаются в машинных залах и иных вспомогательных помещениях, температура в которых не опускается ниже 0 °C.

Температура охлаждаемой жидкости

Одним из ключевых параметров, влияющих на выбор чиллера, является температура охлаждаемой жидкости — воды или водного раствора гликоля. Как правило, система кондиционирования настраивается таким образом, чтобы температура охлаждаемой жидкости на входе испарителя стандартного чиллера составляла 12 градусов, а на выходе — 7. Тем не менее во многих случаях (например, в силу производственной необходимости) данные параметры не соблюдаются. Поэтому производители выпускают чиллеры, которые могут работать с жидкостями разных температур. Чаще всего встречаются устройства, охлаждающие воду до 5—20 °C или нагревающие ее до 30—60 °C (в случае выполнения функции теплового насоса). При этом разность температур воды (водного раствора гликоля) на входе и на выходе испарителя может достигать 3—8 градусов.

Естественно, чем шире диапазон температур, тем дороже чиллер. Это объясняется тем, что он дополнительно оснащается обвязкой, которая позволяет существенно увеличить разность температур воды (водного раствора гликоля) на входе и на выходе испарителя.

Температурный диапазон охлаждаемой жидкости, выступающей в роли хладоносителя, напрямую связан с технологическими процессами, для эффективного осуществления которых она предназначена. Важно подчеркнуть, что различные производственные сферы требуют поддержания температуры хладоносителя на строго установленном уровне. Это касается прежде всего фармацевтических предприятий, пищевых комбинатов, предприятий микроэлектронной и полупроводниковой промышленности, центров обработки данных, серверных комнат. Нагнетая охлажденную воду (водный раствор гликоля) в фанкойлы или водяные теплообменники вентиляционных установок, чиллеры поддерживают стабильную температуру и влажность воздуха в цехах, лабораториях, вспомогательных помещениях, машинных залах, на складах и др.

Специализированные чиллеры, способные поддерживать одинаковую температуру воды (колебания этого показателя не должны превышать ±0,3 °C) на протяжении длительного времени, стоят дороже аналогичных агрегатов, способных поддерживать температуру воды с точностью ±1,0 °C. Если для удовлетворения производственных нужд специализированное устройство не требуется, имеет смысл приобрести стандартный чиллер. Он обойдется владельцу объекта дешевле, а находящиеся в обслуживаемых помещениях люди (технологическое оборудование, хранящаяся продукция и др.), вероятнее всего, не ощутят никаких температурных колебаний.

Расчет производительности и выбор варианта подключения чиллера

Этапы расчета производительности и выбора варианта подключения чиллера являются решающими для обеспечения эффективной и надежной работы системы вентиляции, кондиционирования или холодоснабжения. На этих этапах учитывается множество факторов — от мощности охлаждения и до интеграции с существующей или запроектированной инфраструктурой здания.

Расчет холодопроизводительности

Первым шагом является точный расчет требуемой холодопроизводительности, необходимой для эффективной компенсации всех теплопоступлений. Холодопроизводительность напрямую коррелирует с таким показателем, как расход охлаждаемой воды (водного раствора гликоля), то есть объем жидкости, которую способен охладить чиллер при номинальных условиях эксплуатации. Данный параметр всегда указывается в технических характеристиках чиллера. Во время эксплуатации расход воды может изменяться в диапазоне 40—110% от номинального значения, что позволяет использовать широкий ассортимент чиллеров. Впрочем, это не всегда целесообразно: приобретать дорогой высокопроизводительный чиллер и использовать его в режиме 50-процентной нагрузки экономически невыгодно, к тому же агрегаты с фиксированной производительностью могут выйти из строя из-за чрезмерно частых циклов пуска-останова компрессора.

Для расчета холодопроизводительности используются специальные формулы и программное обеспечение, учитывающие все ключевые переменные, включая теплопоступления и теплопотери. Это позволяет определить оптимальную выходную мощность чиллера и предотвратить избыточное энергопотребление во время его эксплуатации.

Выбор подходящего типа чиллера

Исходя из расчетной холодопроизводительности выбирается тип чиллера. Выбор зависит от условий эксплуатации, доступности воздушных или водных ресурсов, а также от энергоэффективности устройств и расходов на их эксплуатацию. Воздухоохлаждаемые чиллеры, как правило, дешевле, их мощность и энергоэффективность ниже. С другой стороны, они не занимают полезного пространства в обслуживаемых помещениях, не нуждаются в градирнях, могут работать в широком диапазоне температур окружающей среды.

Если требуются более эффективные агрегаты и для них предусмотрены просторные вспомогательные помещения, градирня и устройство для очистки и умягчения воды, тогда уместнее сделать выбор в пользу водоохлаждаемых чиллеров. Они стоят дороже своих воздухоохлаждаемых аналогов, но благодаря большей энергоэффективности окупаются быстрее.

Подключение

Подключение чиллера к системе водоснабжения и электросети требует соблюдения норм и стандартов безопасности, действующих в регионе. Важно убедиться, что все компоненты системы совместимы и соответствуют электротехническим стандартам. Вода должна отвечать требованиям, указанным в руководстве по эксплуатации и (или) каталоге. Водяные насосы, трубы, фильтры и обвязка, а также силовые и сигнальные кабели должны быть подобраны согласно рекомендациям, указанным в руководстве по эксплуатации.

Заключительные этапы

После монтажа и подключения к источнику питания и системе водоснабжения выполняются пусконаладочные работы. Они включают в себя проверку всех функций оборудования и настройку параметров работы. При необходимости проводится обучение персонала. После успешного завершения всех этапов система кондиционирования или холодоснабжения может быть введена в эксплуатацию.

Габариты чиллера

Габариты чиллера играют важную роль, когда речь идет о помещениях с ограниченным пространством. Перед тем как приступить к выбору устройства, необходимо измерить площадку, на которой предполагается его установить. Помимо непосредственно габаритов чиллера, следует учесть место для его технического обслуживания и ремонта. Как правило, для удобного проведения техобслуживания требуется дополнительно предусмотреть 1,5 м с каждой стороны. Если планируется приобрести чиллер с воздушным охлаждением конденсатора, то желательно дополнительно зарезервировать 3 м с каждой стороны устройства, а также 3 м над ним (на этом расстоянии от агрегата не должно быть никаких препятствий) для обеспечения эффективного забора воздуха и отвода тепла в окружающую среду.

Кроме того, следует предусмотреть пространство для размещения труб, насосов, расширительного бака и обвязки чиллера, необходимой для его нормальной эксплуатации.

Если чиллер предполагается разместить на кровле или придомовой площадке, следует предусмотреть щит, навес или иное устройство, которое защитит его от снега. Фундамент должен находиться не менее чем на 30 см выше среднегодового уровня снега.

Фундамент, на котором устанавливается как воздухо-, так и водоохлаждаемый чиллер, должен выдерживать нагрузку не менее 500 кг/м.

Требования к месту установки

Независимо от типа чиллера, при выборе места его установки необходимо руководствоваться следующими правилами:

• во избежание перегрева компонентов устройство должно быть установлено на площадке с хорошей вентиляцией, позволяющей эффективно отводить тепло;

• следует учитывать уровень шума во время эксплуатации чиллера. Он не должен мешать окружающим;

• во избежание повреждения чиллера и предотвращения падения его эффективности необходимо предусмотреть устройства защиты от сильного ветра, снега, воздействия прямых солнечных лучей.

Чем отличается система «чиллер-фанкойл» от воздушного кондиционера?

Несмотря на то что оба вида оборудования относятся к климатической технике, принцип их работы, сферы применения и технические характеристики существенно отличаются.

Система «чиллер — фанкойл» представляет собой комплексное решение, предназначенное для охлаждения хладоносителя — воды или водного раствора гликоля, который циркулирует в гидравлическом контуре и нагнетается в испарители фанкойлов, приточных установок и других аналогичных устройств, непосредственно создающих микроклимат в обслуживаемых помещениях. Чиллеры используются для охлаждения высотных административных и офисных зданий, промышленных предприятий, торгово-развлекательных комплексов, супер- и гипермаркетов, спортивных арен, центров обработки данных и др.

Воздушные кондиционеры (сплит-системы, VRF-системы) используют в качестве хладоносителя фреон (R410a, R32 и др.). Он циркулирует в холодильном контуре и нагнетается в испарители внутренних блоков, непосредственно отвечающих за поддержание заданной температуры и влажности в помещениях. Такими устройствами оснащаются объекты малой и средней площади — офисные здания, жилые дома, магазины и торговые павильоны, учреждения здравоохранения, заведения общественного питания, отдельные производственные помещения и т.д.

Монтаж систем «чиллер — фанкойл» более сложен. Как следствие, расходы на выполнение монтажных и пусконаладочных работ выше. Проектирование таких систем требует высоких компетенций и выполняется, как правило, проектным институтом.

Затраты на техобслуживание систем «чиллер — фанкойл» также существенно выше, нежели на обслуживание воздушных кондиционеров. Это связано с тем, что технический персонал должен следить не только за состоянием цепи питания, холодильного контура и его компонентов, но и за гидравлическим контуром, степенью очистки воды, состоянием фильтров, водяных насосов, обвязки.

Выбирая между системой «чиллер — фанкойл» и воздушным кондиционером, важно четко понимать масштабы проекта, назначение климатического решения и предусмотреть все возможные требования к нему, причем как текущие, так и перспективные.

Преимущества чиллеров TICA

Чиллеры TICA отличаются рядом преимуществ, которые делают их идеальным выбором для решения широкого круга задач — от охлаждения технологического оборудования и до создания комфортного микроклимата в офисных и жилых помещениях.

• Высокая энергоэффективность, надежность и долговечность. Компания TICA придает большое значение качеству и надежности своего оборудования. В выпускаемых ей воздухо- и водоохлаждаемых чиллерах реализованы передовые технологии в области энергосбережения. Они были бы невозможны без использования комплектующих ведущих мировых производителей — Bitzer (Германия), Danfoss (Дания), Emerson Copeland (США), Schneider Electric (Франция) и др. Строгий контроль качества на всех этапах производства (система менеджмента качества на предприятии получила сертификат соответствия ISO 9000) гарантирует длительный срок службы климатической техники и ее высокую надежность.

• Множество опций, гибкость настройки и адаптируемость к различным условиям эксплуатации. Одним из ключевых преимуществ чиллеров TICA является их адаптируемость к различным сферам применения и условиям эксплуатации. В портфеле компании «ТИКА ПРО» есть множество готовых интегрированных решений, предназначенных для работы в конкретных отраслях — на предприятиях обрабатывающей, химической, пищевой, полупроводниковой и микроэлектронной промышленности, на фармацевтических и полимерных предприятиях, в центрах обработки данных, серверных комнатах и компьютерных залах, в торговле, гостиничном бизнесе, общественном питании. Благодаря широкому модельному ряду, множеству различных опций и индивидуальной настройке чиллеры TICA могут быть оптимизированы под конкретные задачи, для выполнения которых они будут настроены на максимальную эффективность.

• Профессиональная поддержка и сервис. Компания TICA предлагает не только высококачественное HVAC/R-оборудование, но и профессиональную техническую поддержку на всех этапах взаимодействия с клиентом — от подбора оборудования и до его установки, наладки и послегарантийного обслуживания.