Промислові холодильні установки – що це і як працює холодильна установка

Уявіть величезний склад з продуктами або цех, де роблять морозиво. Такі підприємства дуже чутливі до створення та підтримки необхідних умов, а тому без потужного охолодження там нічого не вийде. Ось для цього і потрібні промислові холодильні установки – великі машини, наприклад, чилер, які створюють холод для різних завдань у масштабах цілого підприємства.

Що таке холодильна установка

Холодильна установка це не просто великий холодильник. Це цілий комплекс обладнання, який забирає тепло з одного місця і переносить його в інше. Звучить просто? Насправді там відбуваються складні процеси, але давайте розберемося по порядку.

Знаєте, як працює ваш домашній холодильник? Промислові холодильні установки працюють за тим же принципом, тільки вони в сотні разів потужніші. Якщо побутовий агрегат охолоджує приблизно 300 літрів, то промисловий може підтримувати мінусову температуру в приміщенні розміром з футбольне поле.

Як працює промислова холодильна установка

А тепер найцікавіше – принцип роботи. Холодильна установка використовує спеціальну речовину – холодоагент. Це така робоча рідина, яка легко перетворюється на газ і назад.

Процес відбувається так: компресор стискає газоподібний холодоагент, від цього він нагрівається. Потім гарячий газ йде в конденсатор, де охолоджується і перетворюється на рідину. Далі рідина проходить через розширювальний клапан – там різко падає тиск, і вона стає дуже холодною. Ця холодна рідина потрапляє у випарник, забирає тепло з приміщення і знову перетворюється на газ. І весь цикл повторюється знову.

Ось конкретний приклад. На молочному заводі холодильні установки охолоджують молоко з +35°C до +4°C всього за 2 години. Для цього потрібна потужність близько 500 кВт – це як 250 домашніх холодильників, що працюють одночасно.

З чого складаються холодильні установки

Будь-яка промислова холодильна установка складається з чотирьох головних частин:

1.       Компресор – дуже важливий елемент системи. Бувають поршневі (як двигун у машині), гвинтові (працюють тихіше) та відцентрові (для дуже великих потужностей). Поршневі дешевші, але шумні. Гвинтові дорожчі, зате надійніші і тихіше працюють.

2.       Конденсатор необхідний для зниження температури газу та його подальшого перетворення на рідину. Зазвичай це великі радіатори з вентиляторами або градирні з водою. Наприклад, на рибному складі площею 1000 м² конденсатор може бути розміром з вантажівку.

3.       Теплообмінник виконує забір тепла з приміщення. Виглядає як велика батарея з вентиляторами, які ганяють холодне повітря по складу або цеху.

4.       Розширювальний клапан – маленька, але важлива деталь. Регулює подачу холодоагенту і створює потрібний перепад тиску.

До речі, сучасна холодильна установка – це ще й розумна автоматика. Вона стежить за температурою, тиском, вмикає та вимикає компресори за необхідності. Це економить електрику – до 30% порівняно зі старими системами.

Де використовуються промислові холодильні установки

Промислові холодильні установки працюють скрізь, де потрібен холод у великих обсягах.

Харчові виробництва використовують їх для заморожування продуктів. На м'ясокомбінаті такий агрегат може заморозити 10 тонн м'яса за добу до -18°C. А на заводі морозива підтримує температуру -25°C цілий рік.

Склади та логістичні центри не можуть працювати без потужного охолодження. Сучасний розподільчий центр продуктів має кілька температурних зон: від +12°C для овочів до -25°C для заморожених напівфабрикатів.

Хімічна промисловість теж не обходиться без холоду. При виробництві пластику потрібно охолоджувати реактори. Холодильні установки там працюють цілодобово, підтримуючи точну температуру технологічного процесу.

Як вибрати холодильну установку для виробництва

Вибір промислової холодильної установки – справа серйозна. Помилка може коштувати дуже дорого.

Спочатку рахують холодильне навантаження – це скільки тепла потрібно забирати з приміщення. Залежить від розміру приміщення, товщини стін, кількості продукції, що зберігається або виготовляється, частоти відкривання дверей. Наприклад, для складу 500 м² з висотою стелі 6 метрів і температурою зберігання -18°C знадобиться установка потужністю приблизно 150 кВт.

Потім вибирають тип холодоагенту. Раніше використовували фреон R22, але він шкодить озоновому шару. Зараз переходять на R404A, R507, аміак або вуглекислий газ. Аміак дешевий і ефективний, але отруйний – потрібні спеціальні заходи безпеки. Фреони безпечніші, але дорожчі.

І ще важливий момент – резервування. На критично важливих об'єктах ставлять дві холодильні установки. Якщо одна зламається, друга продовжить працювати. Так, це дорожче, зате продукція не зіпсується.

Обслуговування та економія холодильних установок

Холодильна установка це не тільки покупка обладнання, але й постійні витрати на обслуговування. Компресор потрібно перевіряти кожні 2000 годин роботи, міняти масло, чистити фільтри. Конденсатори промивають від пилу щомісяця – якщо він брудний, то це збільшує витрату електрики приблизно на 20%.

А ось порада для економії: встановіть частотні перетворювачі на компресори. Вони регулюють швидкість роботи залежно від навантаження. Коли потрібно, компресор працює повільніше і витрачає менше електрики. Окуповується за 2-3 роки.

Ще один спосіб заощадити – рекуперація тепла. Промислові холодильні установки виділяють багато тепла в конденсаторі – його можна використовувати для опалення приміщень або підігріву води.

FAQ: часті питання про холодильні установки

Скільки електрики споживає така установка

Залежить від потужності та режиму роботи. Установка на 100 кВт холодильної потужності споживає приблизно 30-40 кВт електричної потужності. За місяць набігає 20-30 тисяч кВт⋅год – це як споживання 50 квартир.

Який термін служби в холодильної установки

При правильному обслуговуванні компресор працює 15-20 років, конденсатори та випарники – до 25 років. Автоматика зазвичай міняється через 10-12 років, переважно через моральне старіння.

Чи можна встановити холодильну установку самостійно

Монтаж повинні робити тільки спеціалісти з ліцензією. Неправильне встановлення призведе до поломки обладнання та втрати гарантії. Плюс робота з холодоагентами вимагає спеціального допуску.

Що робити, якщо холодильна установка зламалася

Одразу викликайте сервісну службу і перемістіть продукцію в резервні камери якщо є. Більшість поломок пов'язана з витоком холодоагенту або виходом з ладу компресора – ремонт займає від 2 годин до 2 днів.

Як часто потрібно заправляти холодоагент

У герметичній системі холодоагент не витрачається і заправка не потрібна роками. Якщо доводиться доливати холодоагент частіше разу на рік – шукайте витік. Втрата 10% холодоагенту збільшує витрату електрики на 20%.

Яка установка краща – з повітряним чи водяним охолодженням

Повітряне охолодження простіше і дешевше в обслуговуванні, підходить для потужності до 500 кВт. Водяне охолодження ефективніше при великих потужностях і в спекотному кліматі, але вимагає системи водопостачання та очищення води.