На заводах, складах, в медицинских учреждениях, коммерческих зданиях и офисных помещениях выделяется нежелательное тепло, которое необходимо отводить от процессов, оборудования или находящихся внутри людей. Чиллеры могут использоваться для удаления этого тепла путем передачи его в атмосферу с помощью воздушного или водяного охлаждения. В основе процесса охлаждения лежит испарение жидкого хладагента в газ. Два основных типа охладителей включают парокомпрессионные и абсорбционные. В этом блоге мы сосредоточимся на парокомпрессионном чиллере.

Система парокомпрессионного чиллера
В парокомпрессионных чиллерах используется механический компрессор, работающий от электричества, пара или газовых турбин. Они производят охлаждение с помощью холодильного цикла "сжатия пара" (аналогично домашнему кондиционеру). На рисунке 1 показана типичная система парокомпрессионного чиллера для кондиционирования воздуха в здании.

  Ниже описаны этапы работы системы парокомпрессионного чиллера, пронумерованные на рисунке 1.

  Охлажденная вода 7°C (45°F) из чиллера прокачивается через охлаждающие теплообменники, расположенные в вентиляционных установках (AHU) по всему зданию. Когда воздух в здании продувается над змеевиками, тепло передается от воздуха к охлажденной воде. Это охлаждает воздух и повышает температуру охлажденной воды.
    "Теплая" охлажденная вода 12°C (55°F) возвращается в чиллер, где она передает тепло, полученное от воздуха здания, хладагенту. Это снова охлаждает охлажденную воду, чтобы она могла повторить цикл охлаждения.
    Тепло из воздуха здания теперь содержится в хладагенте внутри чиллера.
    Охлажденная башенная вода 30°C (85°F) прокачивается через конденсатор чиллера. Тепло отводится от хладагента и передается воде в башне. Температура воды в башне повышается 35°C (95°F). Температура воды в башне зависит от температуры и влажности наружного воздуха.
    Теплая вода из конденсатора перекачивается в верхнюю часть градирни, где ее распыляют или дают ей упасть через наполнитель градирни.
    Воздух обдувает воду по мере ее падения через градирню. В результате часть воды испаряется, а оставшаяся вода охлаждается 30°C (85°F). Тепло из здания теперь передано в атмосферу. Охлаждение происходит за счет как скрытой теплопередачи (испарение), так и ощутимой теплопередачи (передача тепла от теплой воды к холодному воздуху при непосредственном контакте).
    Охлажденная вода снова прокачивается через конденсаторную часть чиллера для охлаждения хладагента.
    Для поддержания постоянного уровня воды в бассейне градирни добавляется подпиточная вода.
    Поскольку примеси, которые были в испаренной воде, "остаются" в сыпучей воде, концентрация в системной воде увеличивается. Часть концентрированной воды системы должна направляться в дренаж для контроля концентрации в воде системы. Потребность в подпиточной воде равна количеству воды, удаляемой при испарении и стравливании.

Как охлаждает парокомпрессионный чиллер
Далее давайте рассмотрим, как работает типичный чиллер, используемый в системе отопления, вентиляции и кондиционирования зданий работает.  Парокомпрессионные чиллеры состоят из четырех основных компонентов:
    Компрессор
    Конденсатор
    Расширительный клапан
    Испаритель

Процесс охлаждения начинается следующим образом, как показано на рисунке 2:

    Когда жидкий хладагент низкого давления в секции испарителя постепенно "закипает" под воздействием тепла поступающей охлажденной воды, он превращается в холодный газ низкого давления при температуре 2.5°C. Испарение жидкого хладагента низкого давления приводит к поглощению (удалению) тепла из поступающей охлажденной воды, что изменяет ее температуру с 12°C до 7°C. При этом тепло из контура охлажденной воды передается хладагенту.
    В компрессоре холодный хладагент низкого давления вытягивается из испарителя компрессором и сжимается в горячий газ высокого давления при температуре 40°C. Процесс сжатия концентрирует тепло холодного пара хладагента низкого давления в гораздо меньшем объеме. Это значительно повышает его температуру.
    Горячий сжатый газ хладагента направляется в конденсатор, где охлаждается водой из градирни при температуре 30°C. В результате отвода тепла (охлаждения) горячий газообразный хладагент под высоким давлением превращается в теплую жидкость под высоким давлением. Этот процесс называется конденсацией и происходит, когда от хладагента отводится достаточно тепла, чтобы снизить его температуру примерно до 36°C. Эта часть чиллера называется "конденсатором", а вода в градирне - "конденсаторной водой". В результате этого процесса тепло от хладагента передается воде градирни, температура которой теперь составляет 35°C, и может быть удалено в атмосферу путем испарения.
    Теплый жидкий хладагент высокого давления из конденсатора дозируется через расширительный или дозирующий клапан и превращается в холодную смесь жидкости и газа низкого давления, которая поступает в испарители. Это происходит, когда небольшое количество хладагента испаряется в испарителе низкого давления, снижая температуру жидкого хладагента с 97°F до примерно 7°C.

Компрессор чиллера
Сердцем парокомпрессионного чиллера является механический компрессор. Компрессионные чиллеры можно классифицировать по типу используемого компрессора: основными типами являются компрессоры объемного действия (поршневые, спиральные и винтовые) и центробежные компрессоры.
Поршневые компрессоры характеризуются тем, что выглядят как "двигатель", связанный с чиллером. Этот двигатель и есть поршневой компрессор. Центробежные компрессоры обычно используются в больших чиллерах, поскольку они могут обрабатывать большие объемы хладагента. Центробежные чиллеры характеризуются тем, что выглядят как большой вентилятор, который создает разницу давления с одной стороны компрессора на другую.

Независимо от того, какой тип чиллера вы используете, эффективная водоподготовка является важной частью программы профилактического обслуживания системы охлаждения воды. Индивидуальная программа водоподготовки от нашей компании в Узбекистане не только защищает вашу систему от коррозии, отложений и микробиологического роста. Она также помогает максимально продлить срок службы, эффективность, надежность и безопасность вашей системы охлаждающей воды при минимальных затратах на электроэнергию, воду и техническое обслуживание. Чтобы узнать, чем мы можем помочь, свяжитесь с нами, мы работаем по всему Узбекистану