Модульные чиллеры TICA QILE с безмасляным центробежным компрессором на магнитных подшипниках: обзор серии

Содержание

1. Технологическая основа: 30 лет разработок
2. Принцип работы: магнитная левитация вместо масляной смазки
3. Энергоэффективность: COP до 12 при частичной нагрузке
4. Модульная архитектура: гибкость конфигурации и компактность
5. Надёжность и защита от нештатных режимов
6. Технические характеристики: однокомпрессорные модули (серия .1)
7. Технические характеристики: двухкомпрессорные модули (серия .2)
8. Рабочий и пусковой диапазон
9. Интеграция с IoT-платформой Optseek
10. Варианты оснащения и опциональное оборудование
11. Монтаж: ключевые требования
12. Итоги

Компания TICA представляет серию QILE – модульные чиллеры с водяным охлаждением, оснащённые безмасляными центробежными компрессорами на активных магнитных подшипниках. Решение адресовано объектам коммерческой недвижимости, промышленным предприятиям и центрам обработки данных, где критически важны высокая энергоэффективность, компактность установки и минимальные затраты на обслуживание. Серия QILE объединяет более 30 лет инженерного опыта TICA в области магнитной левитации и технологии безмасляных компрессоров SMARDT.

Технологическая основа: 30 лет разработок

Работы по созданию безмасляных компрессоров на магнитных подшипниках начались в компании TICA ещё в 1992 году. В 1995 году основатель бренда SMARDT Роджер Ричмонд-Смит испытал первый прототип такого чиллера. В 2018 году TICA приобрела SMARDT – на тот момент крупнейший в мире бренд систем магнитной левитации, – открыв тем самым новое направление для работы на отраслевом рынке.

На сегодняшний день технология применена в более чем 1000 реализованных проектов по всему миру: от торговых центров в Боливии и Сербии до медицинских учреждений ОАЭ и штаб-квартир фармацевтических концернов. Диапазон условий эксплуатации охватывает температуры окружающей среды от –30 °C до +45 °C.

Принцип работы: магнитная левитация вместо масляной смазки

Ключевым отличием чиллеров QILE от агрегатов с традиционными компрессорами является полное отсутствие масляной системы смазки. Вал ротора удерживается в рабочем положении активными электромагнитными подшипниками без механического контакта с корпусом. Это исключает три основных источника потерь:

– потери на механическое трение в подшипниках;

– тепловые потери, связанные с нагревом масла и его циркуляцией в контуре;

– постепенное снижение производительности теплообменников из-за масляной плёнки.

Отсутствие масла в холодильном контуре означает стабильные теплофизические характеристики хладагента на протяжении всего срока службы оборудования. Интеллектуальная система управления исключает снижение КПД при длительной эксплуатации – показатель, принципиально недостижимый для маслосмазываемых машин.

Безмасляная конструкция также исключает необходимость в сложных системах маслоотделения, маслонасосах, маслоохладителях и регулярной замене масла. Единственная движущаяся часть компрессора – ротор, левитирующий в магнитном поле.

Энергоэффективность: COP до 12 при частичной нагрузке

Чиллеры серии QILE демонстрируют COP на уровне 6,36–6,58 при полной нагрузке по стандарту AHRI 551/591 (температура на выходе испарителя 7 °C, на входе конденсатора 30 °C). Однако ключевое конкурентное преимущество проявляется в диапазоне частичных нагрузок, наиболее типичном для реальной эксплуатации HVAC-систем.

Показатель IPLV (Integrated Part Load Value) составляет от 10,630 для модели 0130.1 до 11,988 для модели 0400.2. Максимальное значение COP при частичной нагрузке достигает 12 – результат, недостижимый для традиционных винтовых или центробежных компрессоров с масляной смазкой.

Применение чиллеров QILE обеспечивает экономию электроэнергии до 35 % по сравнению с агрегатами, оснащёнными маслосмазываемыми винтовыми или центробежными компрессорами. Достигнутый в реальных проектах сезонный COP (SCOP) через платформу Optseek составил 6,93.

Модульная архитектура: гибкость конфигурации и компактность

Серия QILE построена по принципу наращиваемой мощности: от одного модуля холодопроизводительностью 130 хол. тонн (457 кВт) до восьми параллельных модулей с суммарной холодопроизводительностью до 1600 хол. тонн. Параллельная работа агрегатов управляется по схеме «ведущий-ведомый» (master-slave) с автоматическим резервированием и балансировкой нагрузки.

Каждый модуль имеет массу менее 2,5 т и высоту не более 2,3 м, что позволяет транспортировать его на стандартном грузовом лифте грузоподъёмностью 2,5 т без предварительной разборки. Для перемещения по машинному залу модули оснащены продольными и поперечными пазами под вилочный погрузчик.

Модульная компоновка позволяет сократить занимаемую площадь машинного зала до 50 % по сравнению с классическими маслосмазываемыми чиллерами аналогичной суммарной мощности. Это особенно актуально при реновации существующих технических помещений с ограниченными габаритами проёмов и путей транспортировки.

Надёжность и защита от нештатных режимов

Отсутствие масляной системы устраняет целый класс потенциальных отказов. Вместе с тем производитель реализовал дополнительные уровни защиты компрессора:

– активное управление магнитным подвесом обеспечивает бесперебойную работу генератора при кратковременных перебоях электроснабжения;

– долговечный ударопрочный упорный подшипник обеспечивает безопасную посадку ротора при остановке;

– усовершенствованная логика защиты от помпажа позволяет компрессору выдерживать более 500 последовательных циклов помпажа без повреждений – параметр, критичный для систем с переменным расходом воды (VFD-насосы, байпасирование).

Конструкция предусматривает легкодоступный предохранительный клапан с возможностью установки в параллельном исполнении (два клапана), что позволяет производить обслуживание одного клапана без останова чиллера. Экономайзер в холодильном контуре дополнительно повышает энергетическую эффективность при высоких температурах конденсации.

Технические характеристики: однокомпрессорные модули (серия .1)

Параметры приведены по стандарту AHRI 551/591: выход испарителя 7 °C / вход 12 °C, вход конденсатора 30 °C / выход 35 °C. Питание: 380 В / 50 Гц.

Caption: ℹ Стандартное давление на стороне воды – 1,0 МПа. По заказу: 1,6 МПа и 2,0 МПа. Диаметр водяных патрубков испарителя и конденсатора – DN150.

Технические характеристики: двухкомпрессорные модули (серия .2)

Двухкомпрессорные модули позволяют снизить минимально регулируемую нагрузку до 10 % (с системой HGBP) при сохранении компактных габаритов единого корпуса.

Рабочий и пусковой диапазон

Стандартный рабочий диапазон при полной нагрузке приведён на графике и определяется сочетанием температуры воды на выходе из испарителя и температуры воды на входе в конденсатор. Для диапазона I рабочая область ограничена точками (4;16), (4;30), (7;35), (20;35) и (20;28), где первое значение – температура воды на выходе из испарителя, второе – температура воды на входе в конденсатор. Расширенный диапазон II доступен при использовании трёхходового клапана в контуре охлаждающей воды для регулирования давления конденсации.

При эксплуатации в условиях низких температур окружающей среды рекомендуется предусматривать байпасный контур на подаче градирни для поддержания достаточного дифференциального давления между конденсатором и испарителем.

Интеграция с IoT-платформой Optseek

Чиллеры серии QILE совместимы с интеллектуальной платформой управления жизненным циклом систем холодоснабжения Optseek. Платформа обеспечивает:

– мониторинг параметров работы в реальном времени и диагностику эффективности;

– моделирование BIM для проектирования и монтажа;

– управление энергетической гибкостью и учёт выбросов CO₂;

– упреждающее выявление износа оборудования до наступления отказов.

В проектах, реализованных с применением платформы Optseek, достигнут сезонный коэффициент эффективности SCOP = 6,93 – ориентир, устанавливающий новый стандарт для промышленных систем холодоснабжения.

Варианты оснащения и опциональное оборудование

Серия QILE предлагает широкий перечень опций, позволяющих адаптировать агрегат к специфическим требованиям объекта:

Монтаж: ключевые требования

Агрегаты серии QILE отличаются низким уровнем вибрации и могут устанавливаться непосредственно на ровный бетонный пол без специального виброизолирующего основания. При необходимости крепления анкерными болтами следует руководствоваться чертежом основания из монтажной документации.

Минимальные зазоры для технического обслуживания (все модели серии .1): 1000 мм со стороны патрубков охлаждаемой воды (A), 800 мм со стороны патрубков охлаждающей воды (B), 700 мм сзади (C), 2000 мм спереди для обслуживания труб (D), 1200 мм сверху (E).

Требования к качеству воды регламентируются по 10 параметрам (pH, электропроводность, содержание Cl⁻, SO₄²⁻, Fe, SiO₂ и др.) и должны контролироваться ежемесячно. Минимально допустимый объём воды в контуре охлаждаемой воды составляет: для условий кондиционирования воздуха – номинальная холодопроизводительность (кВт) × 3,25 (л); для промышленных условий – × 6,5 (л).

Итоги

Серия QILE формирует законченную модульную платформу для реализации систем центрального холодоснабжения в диапазоне 130–1600 хол. тонн. Технология активных магнитных подшипников обеспечивает принципиально иной уровень энергоэффективности и надёжности по сравнению с маслосмазываемыми машинами: IPLV до 11,99, COP при частичной нагрузке до 12, экономия электроэнергии до 35 %, минимальное техническое обслуживание без замены масла.

Компактность, транспортируемость без разборки и возможность поэтапного наращивания мощности делают серию QILE оптимальным выбором как для новых объектов с ограниченными габаритами машинного зала, так и для реновации действующих систем холодоснабжения.