Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением конденсатора

Чиллер с воздушным охлаждением – это холодильное устройство для охлаждения воды или другой жидкости. Если чиллер купить такого типа, то он сможет эффективно охладить целый офисный центр или даже завод. Именно поэтому такое оборудование справедливо пользуется большим спросом.

Как устроен чиллер с воздушным охлаждением конденсатора

Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением похож на функционирование обычного кондиционера, только масштабы другие. Основные компоненты такие же – компрессор, конденсатор, испаритель и расширительный клапан. Но есть важное отличие – он использует уличный воздух для отвода тепла.

Давайте разберем каждый элемент. Компрессор – это центральный компонент системы, ее мотор. Он сжимает газообразный хладагент, от чего тот нагревается. Горячий газ идет в конденсатор – это большой радиатор с вентиляторами. Вентиляторы обдувают радиатор уличным воздухом, газ остывает и превращается в жидкость.

Жидкий хладагент проходит через расширительный клапан – специальное устройство, которое резко снижает давление. От этого хладагент становится очень холодным и частично испаряется. Холодная смесь попадает в испаритель, где забирает тепло от воды. Вода охлаждается, а хладагент полностью испаряется и снова идет в компрессор.

Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением: пошаговый процесс

А теперь давайте проследим весь принцип работы чиллера с воздушным охлаждением по шагам. Это поможет лучше понять, как все работает.

Сначала теплая вода из здания приходит в испаритель. Ее температура обычно 12-15 градусов. Внутри испарителя вода проходит по трубкам, а вокруг них кипит хладагент при температуре около 5 градусов. Вода отдает тепло и охлаждается до 7 градусов.

Далее хладагент, забрав тепло от воды, превращается в пар. Этот пар засасывает компрессор и сжимает его. При сжатии температура пара повышается до 60-80 градусов и он под высоким давлением идет в конденсатор.

В конденсаторе происходит главный процесс охлаждения. Мощные вентиляторы прогоняют уличный воздух через ребра конденсатора. Даже если на улице +30, это холоднее, чем +80 у сжатого пара. Пар отдает тепло воздуху и конденсируется, то есть, превращается в жидкость.

Особенности воздушных чиллеров

Чиллер воздух-вода имеет свои плюсы и минусы. Главный плюс – простота установки. Не нужна градирня, не нужна система водоподготовки для охлаждающей воды. Поставил на крышу или рядом со зданием – и работает.

Но есть и ограничения. Эффективность напрямую зависит от температуры воздуха. Чем жарче на улице, тем хуже он работает. При +35 на улице чиллер работает на пределе возможностей. А при +40 может и вовсе остановиться.

Вот что интересно: зимой чиллер с воздушным охлаждением может работать в режиме фрикулинга. Это когда холодный уличный воздух напрямую охлаждает воду без включения компрессора. Экономия электричества получается огромная – до 90%.

Где применяются такие чиллеры

Их ставят там, где нет технической возможности или желания возиться с водяным охлаждением. Это торговые центры, офисные здания, гостиницы, производства.

На самом деле, для здания площадью до 10 000 квадратных метров чиллер с воздушным охлаждением конденсатора – оптимальный выбор. Он дешевле в установке и обслуживании, чем водяной. А разница в энергопотреблении не такая большая, чтобы переплачивать за сложную систему.

Кстати, современные чиллеры могут не только охлаждать, но и нагревать воду. Это называется тепловой насос. Зимой такой агрегат работает как котельная, только греет не газом, а электричеством. И расход электричества в 3-4 раза меньше, чем у обычного электрокотла.

Как выбрать подходящий чиллер

Выбирая чиллер с воздушным охлаждением, первым делом считают холодильную мощность. Для офиса это примерно 100 Вт на квадратный метр, для торгового центра – 150 Вт, для серверной – до 500 Вт.

А вот важный момент: принцип работы чиллера с воздушным охлаждением подразумевает запас мощности на жаркие дни. Если агрегат подобран впритык, в самую жару он не справится. Так что лучше взять с запасом 15-20%.

И еще совет: обратите внимание на уровень шума. Такие устройства – штуки шумные. Вентиляторы могут генерировать значительный шум. Если рядом жилые дома, нужны малошумные модели или шумозащитные экраны.

Чиллер воздух-вода – обслуживание и типичные проблемы

Любой чиллер требует регулярного обслуживания. Главная задача – держать чистым конденсатор. Пыль, пух, листья забивают ребра радиатора, из-за чего эффективность падает, потребление электричества растет.

Чистить конденсатор нужно хотя бы несколько раз в год, например, весной и осенью. Лучше четыре раза, если рядом тополя или стройка. Для чистки используют сжатый воздух или мойку низкого давления. Главное – не погнуть нежные алюминиевые ребра.

Еще одна типичная проблема – утечка хладагента. За год может утечь до 5% хладагента, это нормально. Но если утечка больше – нужно искать и устранять. Иначе работа нарушается, эффективность падает, а компрессор может выйти из строя.

Сравнение с водяным охлаждением

Многие спрашивают: что лучше – чиллер с воздушным охлаждением конденсатора или с водяным? Однозначного ответа нет, ведь у каждого свои преимущества.

Воздушное охлаждение проще и дешевле в установке. Не нужна градирня, не нужна водоподготовка, меньше трубопроводов. Обслуживание тоже проще – почистил конденсатор и все.

Водяное охлаждение экономичнее в работе. При одинаковой мощности водяной чиллер потребляет на 20-30% меньше электричества. Особенно заметна разница летом – когда на улице +35, водяной чиллер работает как ни в чем не бывало, а воздушный еле тянет.

FAQ: частые вопросы

Какой срок службы у воздушного чиллера?

При правильном обслуживании чиллер работает 15-20 лет. Компрессор может потребовать капремонта через 10-12 лет, но это все равно дешевле замены всего агрегата. Главное – регулярное обслуживание и своевременная замена расходников.

Можно ли установить чиллер в подвале?

Такой чиллер нельзя ставить в закрытом помещении. Ему нужен свободный доступ воздуха для охлаждения. Обычно их ставят на крыше, на техническом этаже с жалюзийными решетками или на открытой площадке рядом со зданием.

Насколько громко работает воздушный чиллер?

Уровень шума зависит от мощности и модели, обычно 65-80 дБ на расстоянии 1 метр. Для сравнения – это как шумная улица или работающий пылесос. Существуют малошумные модели с уровнем 55-60 дБ, но они дороже на 20-30%.

Работает ли чиллер зимой?

Да, современные чиллеры могут работать при температуре до -20°C в режиме охлаждения и до -25°C в режиме обогрева. Для этого используются специальные комплекты зимней эксплуатации – подогрев картера компрессора, регуляторы скорости вентиляторов, датчики давления.

Какое потребление электроэнергии у чиллера?

Холодильный коэффициент (COP) современных чиллеров высокий, в среднем, за 1 кВт электроэнергии он дает 2,5-3,5 кВт холода. Чем выше COP, тем экономичнее машина.

Нужно ли разрешение на установку чиллера?

Для установки чиллера на крыше многоквартирного дома нужно согласование с управляющей компанией и жильцами. В частном доме или на территории предприятия специальных разрешений не требуется, если чиллер не превышает нормы по шуму для данной зоны.