Принцип работы охладителя с водяным охлаждением

Принцип работы водяного чиллера

В чиллерах с водяным охлаждением хладагент отдает избыточное тепло не воздуху, а воде. Это происходит в конденсаторе, через который он прокачивается. В качестве источника воды используют:

• Резервуары;
• Реки;
• Бассейны;
• Промышленные стоки.

Иногда конденсатор выносят отдельно от основного блока. Затем он полностью погружается в резервуар. В охладителе охлаждающей воды отвод тепла от системы осуществляется с помощью хладагента (фреона). Наиболее часто используемые газы: R-22, R-407c, R-134a, R-410a. Он циркулирует по порочному кругу. Основные элементы охладителя:

• Компрессор;
• Конденсатор;
• Испаритель.

Общий принцип работы охладителя с водяным охлаждением

Пошаговый принцип работы чиллера с водяным охлаждением:

1. Хладагент в виде газа сжимается компрессором до определенного давления.
2. При сжатии температура хладагента повышается;
3. Попадая в конденсатор, хладагент охлаждается;
4. При охлаждении фреон переходит в жидкое состояние (конденсируется);
5. Затем хладагент поступает в испаритель, где давление ниже, чем в магистрали, по которой течет фреон;
6. В испарителе при низком давлении хладагент закипает;
7. При кипении температура фреона падает, он охлаждает циркулирующую по системе воду;
8. Фреон поступает в компрессор в газообразном виде из испарителя.

Устройство чиллера: основные элементы

Существуют разные типы кулеров. Их классифицируют, например, по способу охлаждения – водяному или воздушному. Но схема работы кулера и устройства будет примерно одинаковой во всех моделях, вне зависимости от типа охлаждения, производителя и т.д. Основными составляющими данного оборудования являются:

1. Испаритель – это устройство, в котором происходит теплообмен, где теплоноситель отводит тепло от охлаждаемого вещества.
2. Компрессор – это агрегат, обеспечивающий давление фреона в охладителе. Именно под давлением и высокой температурой хладагент циркулирует в системе. Компрессоры могут быть разных типов — винтовые, поршневые, центробежные и так далее
3. Конденсатор является частью системы, предназначенной для охлаждения паров фреона.

В контур охлаждения входит еще один компонент – это хладагент. Наиболее распространенной альтернативой является фреон, хотя есть системы, где для этих целей используется вода, антифриз или этиленгликоль. Еще одним компонентом в контуре является охлаждающая жидкость. Чаще всего для этих целей используется вода. Он нагревается до температуры +12-15 градусов и подается в испаритель, где прямым контактом отдает тепло хладагенту. На этом основан принцип работы охладителя – к охлаждаемому оборудованию подается охлажденная вода. При передаче тепла хладагент быстро закипает, испаряется, превращается в газ и охлаждается.

Современное оборудование устроено таким образом, что тепло, выделяющееся при остывании фреона, можно затем использовать в вентиляторных конвекторах для нагрева воздуха в помещении.

Характеристики климатических аппаратов

Разные модели кулеров характеризуются разной мощностью, которая может находиться в пределах от 5 кВт до 9 тыс кВт. Продукты с низким энергопотреблением отлично подходят для использования в офисе или гостинице, продукты с высоким энергопотреблением используются на промышленных предприятиях и в производственных цехах.

Есть и другие характеристики, которые также дают представление об устройстве и могут повлиять на выбор модели. При выборе кулера следует изучить следующие параметры:

• производительность, измеряемая в кВт, от 10 кВт до нескольких тысяч;
• марка используемого хладагента (выбирается в зависимости от типа компрессора и рабочей температуры окружающей среды)
• номинальная мощность может варьироваться от 30 до 200 кВт;
• геометрические размеры варьируются от 0,5 до 4 метров по каждому параметру: длина, ширина, высота;
• вес от 0,1 до 2,0 тонн.
• конструкция охлаждения может быть моноблочной или с внешним конденсатором.

Типы и модели вспомогательных агрегатов, например компрессора, испарителя, конденсатора, устанавливаются фирмой-производителем охладителя.

Что такое чиллер? Чем чиллер отличается от теплового насоса?

Чиллер представляет собой парокомпрессорную установку для охлаждения воды. Часто используется для кондиционирования воздуха, но возможна работа в реверсивном режиме на тепло, играя роль теплового насоса. Вообще говоря, тепловой насос — это обычная охлаждающая установка. Он также отводит тепло от среды с более низким температурным режимом, повышает температурный потенциал фреона и передает тепловую энергию другой среде. Отличие теплового насоса от чиллера в том, что основное назначение чиллера — отвод тепла от охлаждаемой среды при низких температурах, а передача тела при высоких температурах считается второстепенным действием. В тепловом насосе все наоборот, и сам термодинамический процесс идет по другому пути. Циклы теплового насоса и чиллера ничем не отличаются друг от друга, у них одни и те же компоненты. Так что можно однозначно сказать, что по конструкции и принципу действия это идентичные машины, просто с разным назначением.

Но если вам нужна дополнительная установка для тепла, то берите тепловой насос, а если для холода, то кулер, ведь машина, ориентированная именно на процесс обогрева, покажет себя намного лучше, чем та, основная задача которой охлаждение.

Агрегаты российского производства

Среди всех секторов кондиционирования воздуха в России рынок морозильного оборудования растет медленнее всего. В процентном отношении быстрый рост можно показать в виде 12-18%. Но в то же время, если ориентироваться на финансовые показатели, темпы роста будут несколько выше — около 20-25%.

Наиболее популярными российскими брендами кулеров стали Вактех-Холод и Ксирон-Холод. Поговорим немного подробнее о каждом из них.

Модули от компании «Хирон-Холод» предназначены для охлаждения производственного оборудования (томографы, лазеры, термопластавтоматы, экструдеры) и использования в производстве газированных напитков. Холодопроизводительность таких установок начинается от 2 кВт. При этом все охладители в базовой модификации комплектуются гидромодулем.

Конструкции серии ВМТ производятся в виде комнатного окрашенного металлического каркаса, в котором размещены следующие элементы:

• морозильные компрессоры;
• обогреватели;
• запорная и регулирующая арматура морозильной камеры;
• электрический щит силовой и автоматики управления;
• приемный бак (для хранения и сбора фреона).

Скрытый объем всей инсталляции закрыт откидными декоративными панелями. Для запуска оборудования в работу требуются минимальные действия по подключению устройства к сети и потребителю холодной воды.

Наряду с этим охладители «Вактех-Холод», несомненно, являются головным продуктом из всех существующих промышленных холодильных систем серии ВТХ, производимых и поставляемых этой организацией. Компания предлагает наиболее полный ассортимент универсальных холодильных агрегатов от агрегатов мощностью от 1 до 860 кВт.

Как работает чиллер с воздушным охлаждением

Наиболее распространены кулеры с конденсатором воздушного охлаждения. Их часто можно увидеть на крышах больших зданий. Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением основан на теплообмене между фреоном и атмосферным воздухом.

Существует два типа такого оборудования:

• С внешним, внешним конденсатором;
• Со встроенным внутренним конденсатором.

В первом случае блок конденсатора находится на расстоянии от основного блока и соединяется с ним линией, по которой циркулирует фреон. Такие установки дороже, но удобнее в обслуживании – внутренний блок можно установить в помещении.

Охладители со встроенным конденсатором выполнены в виде моноблока. Их монтируют снаружи здания, преимущественно на крыше. Их стоимость ниже, но обслуживание затруднено.

Охладители с выносным конденсатором подвержены воздействию внешних факторов (атмосферные осадки, механические повреждения). У них меньший срок службы.

Охладители со встроенным конденсатором на крыше здания.

Виды водяных чиллеров

По принципу работы

По принципу действия чиллеры с водяным охлаждением бывают двух типов:

• Сжатие пара;
• Поглощение.

Парокомпрессионные чиллеры имеют более простую конструкцию. Они проще в обслуживании и дешевле. Повсеместно используются парокомпрессионные модели.

Абсорбционные охладители также называются ABCM (Absorbction Cooler). Они гораздо реже, имеют более сложную конструкцию и стоят дороже. Но у них намного выше КПД (коэффициент конверсии), который ошибочно называют КПД.

По расположению конденсатора

Кулеры для воды также различаются по конструкции. Есть моноблоки и модели с выносным конденсатором. В моноблоках конденсатор монтируется в том же корпусе, что и остальные элементы. Вода к нему подается по трубам. Для этого в них устанавливается дополнительный насос. Или он может циркулировать через градирню или сухой охладитель.

Во втором варианте кулеров конденсатор ставится отдельно. Он погружается в резервуар и соединяется с основным блоком фреоновой магистралью. Такие модели сложнее в установке и обслуживании, но зачастую более эффективны.

По источнику воды

Это деление больше связано со свойствами соединения. При наличии природного водоема или большого объема воды проблем с подключением не возникает. Холодная вода проходит через конденсатор, нагревается и возвращается.

Второй вариант, когда нет резервуара. Для охлаждения горячей воды, поступающей из конденсатора, используется одна из двух систем:

• Сухой охладитель;
• Градирни.

Сухой охладитель состоит из двух частей — радиатора и вентиляторов. Нагретая вода проходит через радиатор и продувается вентиляторами. Температура падает, он возвращается в конденсатор.

Градирни бывают двух типов. В первом, традиционном, вода стекает по разбрызгивателю и продувается вентилятором. Часть его испаряется, при этом температура падает. В таких системах необходима постоянная подача новой воды в небольших объемах.

Инновационные вытяжные градирни более эффективны. В них вода распыляется специальными форсунками, чтобы максимально понизить давление. Этот метод принудительного испарения имеет более высокий коэффициент охлаждения. Но есть еще расход воды.

Схема водяного чиллера

Общее устройство охладителей с водяным охлаждением

1. Компрессор;
2. Конденсатор;
3. Регулятор давления охлаждающей жидкости (фреон);
4. Манометр высокого давления;
5. Клапан регулирующий для воды;
6. Фильтр-осушитель;
7. Электромагнитный клапан для жидкого хладагента (дополнительно);
8. Смотровое окно на линии фреона;
9. Расширительный клапан;
10. Перепускной клапан горячего теплоносителя (фреон);
11. Испаритель;
12. Резервуар;
13. Помпа;
14. Датчик исходящего канала;
15. Манометры выходного канала;
16. Магнитный сливной клапан;
17. Датчик датчика входящего канала;
18. Поплавковый выключатель слива (дополнительно);
19. Манометр низкого давления.

Особенности монтажа систем

Для чего нужен кулер, стало более-менее понятно, но теперь другой вопрос: есть ли особые требования к установке? Для обеспечения эффективной работы необходимо соблюдать все правила. С наиболее важными лучше ознакомиться, прежде чем сделать окончательный выбор.

1. Устанавливать данный тип оборудования должны только компетентные специалисты, поэтому необходим тщательный выбор организации.
2. Перед покупкой владельцы должны подготовить проект инженерной сети, выбрать устройство необходимой мощности и определить оптимальное место установки.
3. Для решения всех предыдущих проблем лучше обратиться к профессионалам. Им также рекомендуется доверить проверку выбранного оборудования.
4. Вокруг кулера должно быть достаточно свободного пространства, чтобы можно было обслуживать агрегат и ремонтировать его в случае выхода оборудования из строя.
5. Если оборудование будет располагаться на улице, необходимо заполнить его незамерзающими жидкостями: пропиленом или этиленгликолем. Концентрация антифризных растворов 50%, это максимум.

Строгое соблюдение рекомендаций производителя, меры безопасности являются обязательным условием. Как правило, сразу после установки проводится пуско-наладка устройств.

Преимущества и недостатки

По своему назначению чиллеры аналогичны прецизионным кондиционерам, мультизональным или мульти-сплит системам. Они предназначены для обеспечения микроклимата в нескольких помещениях и больших объемах. Но у них есть принципиальные отличия.

Читайте также: Сварные трубы — технология, применение, преимущества

В системах чиллер-фанкойл за нагрев или охлаждение отвечает теплоноситель – вода или антифриз. В мульти-сплит-системах приток холода или тепла осуществляется хладагентом – фреоном, фреоном. Из-за разницы в теплоемкости он менее эффективен, чем теплоноситель системы радиатор-фанкойл.

В многозонном кондиционере допускается расстояние в несколько десятков метров между внутренним и наружным блоками. Чем больше расстояние, тем быстрее падает эффективность (КПД) кондиционера.

Длина труб между охладителем и вентиляторным конвектором может быть более 100 метров. При этом КПД несколько снижается, но не так сильно, как у мультисплита. Все зависит от расхода, мощности насоса, изоляции трубы.

Помимо эффективности, кулеры обладают следующими преимуществами:

• Возможность изменения количества фанкойлов;
• Кулер не портит внешний вид фасада здания;
• Фреон не циркулирует в фанкойлах; в случае протечки нет риска нанести вред здоровью людей;
• Долгий срок службы;
• Низкие затраты на монтаж вентиляторных конвекторов и линий теплоносителя.

У кулеров есть недостатки:

• Высокая цена;
• Дорогостоящая профилактика и обслуживание;
• Высокая цена запчастей.

Чиллер с выносным конденсатором

Существуют типы холодильных агрегатов, которые можно использовать удаленно от места расположения конденсатора. Принцип работы кулера с выносным конденсатором основан на высокой мобильности и универсальности. Такие агрегаты имеют элементарную структуру и простой план работы.

Внешний конденсатор охлаждения может работать на двух типах вентиляторов:

• центробежный;
• осевой.

Благодаря своей универсальности, удобству и высокой эффективности такие устройства повсеместно используются для производственных нужд.

Единственным ограничением является то, что кулер с выносным конденсатором можно использовать только для охлаждения. Использовать обратный цикл охлаждения для нагрева жидкости не получится.

Рабочее давление фреона в чиллере

Как уже было сказано, высокое давление в охладителе — до 30 атмосфер — создает компрессор. Но это норма. А в процессе работы оборудования необходимо контролировать уровень давления в режиме реального времени. Для этого используются манометры. Один установлен на входе в контур, так называемый синий манометр (или низкого давления). Он измеряет хладагент перед всасыванием, прежде чем он попадет в конденсатор.

На выходе поставили еще один манометр — красный, который измеряет давление со стороны выхода. Допустимое рабочее давление в охладителе, максимальные и минимальные цифры – всю эту информацию можно найти в технической документации. Также они могут быть разными для разных типов хладагентов. Иногда они также указываются на специальной табличке, прикрепленной к корпусу прибора.

Вне зависимости от того, какой принцип работы кулера реализован, необходимо проверять эти показатели. Существуют специальные таблицы допустимых показателей давления при разных температурных режимах, и они регламентируются ими.

Плюсы и минусы чиллеров

Прежде чем рассматривать видоискатель как «ваше снаряжение», необходимо знать его сильные и слабые стороны. Поэтому сначала лучше ознакомиться с преимуществами и недостатками таких систем.

Преимущества

Самым большим преимуществом является удобство кулеров. Если для сплит-систем указано максимально возможное расстояние между внешним и внутренним (или несколькими) блоками, то в кулерном фанкойле расстояние может быть значительно увеличено.

Для кондиционера предельным будет один или несколько десятков метров. При увеличении этого значения их эффективность сразу снижается. Длина линий между чиллером и фанкойлами может быть более 100 м. Да, некоторое снижение КПД есть, но оно не так заметно, как у сплит- или мульти-сплит-систем.

К другим преимуществам кулеров по праву можно отнести:

• возможность частичной замены традиционных систем отопления;
• безвредность за счет отсутствия хладагента в общей магистрали;
• вариация: количество вентиляторных конвекторов может быть изменено;
• шанс уменьшить количество радиаторов в доме;
• минимальные эксплуатационные расходы;
• минимальная занимаемая площадь;
• низкие затраты на установку;
• долгий срок службы;
• бесшумная работа;
• безопасность.

Еще одним преимуществом кулеров является то, что они не портят фасад здания. Как правило, эти элементы устанавливаются либо на крыше, либо внутри помещения. Возможность использования в любое время года является преимуществом таких устройств, но есть одно исключение из правил: это кулер нового типа.

Недостатки

Несмотря на популярность такого оборудования, избавиться от минусов ему не удалось. Самое большое — это высокая цена. В эту же «негативную категорию» входят:

• дорогая профилактика, ремонт;
• большие габариты кулеров;
• такой же «приличный» вес;
• высокая стоимость запчастей.

Относительный недостаток оборудования – довольно сложный монтаж, предполагающий наличие специалистов.

По этим причинам имеет смысл устанавливать системы охлаждения с охлаждающим вентилятором только в больших зданиях, где площадь позволяет установку всех элементов. Если дом не впечатляет размерами, а комнаты не слишком просторны, лучше остановиться на обычных сплит-системах, эффективных, но относительно небольших.

Как правильно выбрать чиллер?

Для нужд большого салона специалисты рекомендуют использовать чиллер с водяным охлаждением. Такие устройства имеют более простую конструкцию, чем аналоги с воздушным охлаждением, соответственно, и стоят они дешевле.

В конструкцию чиллера с воздушным охлаждением входит вентилятор (осевой или центробежный) для забора воздуха из помещения, в котором установлена ​​установка.

Некоторые модели кулеров можно использовать не только для кондиционирования, но и для обогрева дома зимой

Для охлаждения конденсатора водой можно использовать местные водные ресурсы: реки, озера, атезийские колодцы и т д. Если доступ к таким источникам по каким-либо причинам отсутствует, используется альтернативный вариант: этиленгликолевый или пропиленгликолевый охладитель.

Кулеры такого типа идеально подходят для использования в холодное время года, когда обычная вода просто замерзает.

Выбор между охладителем в виде моноблока, когда и компрессор, и испаритель, и конденсатор заключены в общий корпус, и вариантом, когда конденсатор установлен отдельно, не столь однозначен. Моноблок проще в установке, к тому же производительность устройств такого типа может быть достаточно высокой.

При выборе подходящей модели кулера следует оценить его производительность и соотнести ее с количеством фанкойлов, которые агрегат будет обслуживать

Выносные системы монтируются в разных местах: сам чиллер находится в прачечной внутри здания (даже в подвале), а конденсатор снаружи. Для соединения этих двух блоков обычно используются трубы, по которым циркулирует фреон. Этим объясняется повышенная сложность монтажа системы, а также дополнительные материальные затраты на монтаж.

Но установка кулера с внешним конденсатором занимает меньше места в помещении, и такая экономия может оказаться необходимой. При выборе подходящего устройства также следует учитывать дополнительные функции, которыми оснащено устройство.

Среди популярных и полезных дополнений:

• контроль и регулирование водного баланса в системе;
• очистка воды от нежелательных примесей;
• автоматизированное наполнение контейнеров;
• контроль и коррекция внутреннего давления в установке и т.д.

Наконец, важно оценить охлаждающую способность охладителя, т.е его способность извлекать тепловую энергию из рабочего тела. Конкретные количественные показатели обычно указываются в паспорте изделия. Холодопроизводительность каждой конкретной системы чиллер-вентиляторный конвектор рассчитывается отдельно.

При этом учитываются максимальные и минимальные температуры, мощность кулера, производительность насоса, длина труб и т д. Это лишь общие рекомендации по выбору кулеров. В каждом случае следует проконсультироваться с опытным специалистом, который сможет учесть различные нюансы и поможет сделать правильный выбор.

Обзор популярных моделей

Как показывает статистика, кулеры иностранного производства более востребованы у наших соотечественников, чем отечественные. Ниже мы расскажем о самых распространенных моделях установки.

YORK

YORK Refrigeration разрабатывает и производит широкий ассортимент компактных стандартных установок, работающих на аммиаке. Эта линейка промышленного оборудования с широким выбором винтовых и поршневых компрессоров используется во многих областях промышленности для непрямого охлаждения с использованием вторичного хладагента.

Следует отметить, что аммиак берется в очень малых количествах, так как для заправки требуется небольшое количество хладагента, а это обеспечивает абсолютное отсутствие опасности при эксплуатации всей остановки.

Конструкция чиллеров YORK с затоплением гарантирует высокую эффективность даже в условиях частичной нагрузки.

Классическая серия чиллеров включает более 20 моделей производительностью от 90 до 2700 кВт для охлаждения воды температурой в диапазоне 6-12 градусов. По специальным запросам компания производит кулеры производительностью 8000 кВт.

Carrier

Carrier Association по праву считается лидером и новатором в производстве оборудования для кондиционирования воздуха. Компания реализует абсорбционные установки мощностью менее 351-4853 кВт и парокомпрессионные установки мощностью 5-2500 кВт.

Кулеры Carrier рассчитаны на непрерывную эксплуатацию в течение всего года, а при температуре воздуха до -10 безопасно работают без использования дополнительных устройств. Алгоритм управления создает микропроцессорное управление работой вентилятора.

Структура электрических соединений намного проще, и все стандартные модули имеют главный разъединитель с блоком питания.

Распашные дверцы шкафа управления и большие съемные панели обеспечивают быстрый доступ ко всем необходимым элементам установки. Кроме того, в конструкции учтена система отверстий, позволяющая проводить необходимые регулировочные работы без остановки работы конструкции.

Eurochiller

Охладители этой марки представляют собой технологически сложные парокомпрессионные холодильные установки. Характерной особенностью такого оборудования является принцип работы теплового насоса – тепловая энергия, выделяющаяся при работе охладителя, часто используется для обогрева производственных помещений. В зависимости от модификации тепло может передаваться в водную или воздушную среду.

Вы можете сгруппировать агрегаты от Eurochiller по следующим данным:

• метод работы (аммиачный, абсорбционный, фреоновый);
• способ охлаждения (водяной или воздушный);
• по типу конструкции (выносной конденсаторный или моноблочный вариант);
• наличие дополнительных опций (зимний комплект, дополнительные баки, гидромодули и т.д.),
• мощность охлаждения.

К основным преимуществам чиллеров Eurochiller можно отнести:

• 
  автоматизированный режим работы;
• гибкость системы (зазор между охладителем и потребителем холода может достигать нескольких тысяч сантиметров);
• экономическое превосходство (при правильном выборе модификаций значительно снижаются эксплуатационные расходы);
• экологичность (значительная часть моделей работает на экологически чистом хладагенте);
• акустическое достоинство (бесшумная работа);
• безопасность использования за счет фактора тщательной проработки конструкции устройств.

Ангара

Охладители Ангара производства ERBAY (Турция).

Наиболее востребованной линейкой кулеров Ангара на сегодняшний день является модельный ряд GRS. Агрегаты этой серии представляют собой агрегаты с водяным охлаждением, работающие на фреоне. Наименьшая производительность изделий – на уровне мощности 4,5 кВт, максимальная – 400 кВт. В зависимости от конфигурации чиллер может быть оснащен спиральными полугерметичными или герметичными поршневыми компрессорами. Конденсатор может быть оборудован как воздушным, так и водяным охлаждением. В последнем случае конденсаторы представляют собой медные трубки кожухотрубного типа, а в первом случае — медные трубки, плакированные алюминием.

Daikin

На данный момент Daikin можно считать одной из ведущих компаний на рынке систем охлаждения.

В портфолио производителя можно найти буквально все виды морозильных камер, в частности:

• компактный с водяным охлаждением;
• надежный с воздушным охлаждением;
• эргономичный с внешним конденсатором;
• фанкойлы.

Холодильные агрегаты Daikin впечатляющей производительности оснащены специальными винтовыми компрессорами с современной регулировкой нагрузки.

Наиболее полной группой холодильных установок на R134a является хорошо зарекомендовавшая себя линейка EWAD-MBYNN. Производительность агрегатов этой серии варьируется от 120 до 600 кВт. При этом все оборудование отличается долговечностью и бесшумностью работы.

Агрегаты этой марки могут комплектоваться:

• режимы частичной или полной рекуперации тепла;
• защитное покрытие ребер блока охлаждения;
• сервисные клапаны;
• повышенная звукоизоляция;
• гидромодули.

Абсорбционный чиллер фанкойл

Абсорбционные установки отличаются от стандартных охладителей конструкцией и схемой работы. Принцип работы абсорбционного чиллера основан на использовании раствора бромида лития (LiBr), который поглощает пары внутри агрегата и переходит в разбавленное состояние. Полученный раствор направляется в генератор, где нагревается и испаряется под действием пара или выхлопных газов. Раствор бромида лития (LiBr) возвращается в прежнее состояние и поступает к источникам — в абсорбер. Тем временем образующийся пар из воды поступает в конденсатор, чтобы замкнуть циклический процесс и повторить процедуру заново. Аппараты на абсорбционной системе охлаждения используются в промышленных помещениях для выполнения работ большого объема.

Основные компоненты чиллера

Чтобы понять, для чего нужен кулер и как он используется, необходимо рассмотреть функции и работу каждого из компонентов.

Начнем с компрессора. Он выполняет две основные функции – сжатие и перемещение хладагента в системе. На следующем этапе нагретые пары хладагента подаются в конденсатор, где охлаждаются потоком холодного воздуха и переходят в жидкую фазу. Это снижает давление и температуру хладагента. Затем фреон поступает в испаритель. Там он нагревается до точки кипения и превращается в газ. В процессе этого происходит поглощение тепловой энергии от воды или другого теплоносителя, циркулирующего по теплоносителю. Затем пары снова поступают в компрессор, и начинается новый цикл.

Следующим основным узлом является конденсатор воздушного охлаждения кулера. Это система, в которой тепловая энергия, поглощаемая фреоном, отдается за пределы здания, во внешнюю среду. Как правило, в него впрыскивается сжатый компрессором фреон, где он охлаждается до температуры конденсации и переходит в жидкое агрегатное состояние. Конденсатор оснащен осевым или центробежным вентилятором для эффективного воздухообмена. Вторым теплообменником в системе охлаждения является испаритель, выполняющий функцию, противоположную фреону. В нем жидкий хладагент поглощает тепло от теплоносителя, закипает и переходит в газообразное состояние.

При работе холодильного агрегата необходимо обеспечить точную регулировку количества хладагента, поступающего в испаритель. При этом объем хладагента должен напрямую зависеть от температуры паров на выходе из этого теплообменного агрегата. Эту функцию выполняет термостатический расширительный клапан (ТРВ). Благодаря ему в испаритель поступает ровно столько хладагента, сколько его можно нагреть до точки кипения и полностью испарить.

Работу охладителя также обеспечивает ряд вспомогательных агрегатов и систем:

• Реле высокого давления. Обеспечивает защиту системы от превышения допустимого давления в фреоновом контуре.
• Манометр высокого давления. Необходим для визуального контроля показателей давления конденсации фреона.
• Фильтр-осушитель. Обеспечивает удаление влаги и загрязнений из проходящего через него потока жидкого хладагента. Если фильтр забит или поврежден, эффективность системы значительно снижается.
• Соленоидный клапан. Запорная арматура с электрическим управлением. Блокирует подачу фреона при остановке компрессора. Это предотвращает попадание жидкого хладагента в испаритель, исключая возможность гидравлического удара и серьезного повреждения оборудования. Клапан открывается автоматически при запуске компрессора.
• Смотровое стекло. Необходим для визуального контроля потока хладагента при проверке работоспособности оборудования. Наличие пузырьков – признак недостатка фреона.
• Индикатор влажности. Датчик, предупреждающий о наличии влаги в контуре хладагента охладителя. В этом случае необходимо провести техническое обслуживание устройства. Как правило, имеет простую индикацию, где зеленый означает отсутствие влаги, а желтый – ее наличие.
• Регулятор мощности или перепускной клапан для горячего газа. Опционально устанавливается в систему охлаждения для согласования производительности компрессора с фактической нагрузкой на испаритель. Он находится в специальной магистрали между низким и высоким давлением в системе охлаждения. Установка предотвращает частые запуски компрессора путем регулирования мощности. При открытии горячий газообразный хладагент вытекает из выпускной линии в поток жидкого фреона, поступающего в испаритель.
• Манометр низкого давления. Необходим для визуального контроля показателей давления испарения фреона.
• Система контроля ограничения низкого давления. Обеспечивает защиту системы охлаждения от падения давления в фреоновом контуре и, как следствие, от замерзания влаги в испарителе.
• Насос охлаждающей жидкости. Обеспечивает циркуляцию воды в охлаждаемом контуре.
• Система ограничения температуры замерзания жидкости в теплообменнике испарителя.
• Датчик температуры охлаждающей жидкости в контуре охлаждения.
• Манометр охлаждающей жидкости. Необходим для визуального контроля давления воды, раствора гликоля или другого хладагента, подаваемого на охлаждающее оборудование.
• Автоматический заливной клапан для охлаждающей жидкости. Обеспечивает автоматическое заполнение емкости водой или другим теплоносителем при достижении минимального уровня. Вода поступает через электромагнитный клапан, который открывается при снижении уровня и закрывается при заполнении необходимого объема.
• Поплавковый переключатель для регулировки уровня воды в баке.
• Датчик температуры нагретого теплоносителя, поступающего в охладитель от оборудования.
• Реле защиты испарителя от замерзания воды при слишком малом объеме циркулирующей жидкости. Он также защищает насос и подает сигнал тревоги при отсутствии потока воды.
• Большой бак для хранения воды и предотвращения частых запусков компрессора.

Как видите, устройство и принцип работы кулера вполне понятны для непрофессионалов в области холодильного дела. Ниже мы рассмотрим ответы на самые распространенные вопросы.

Управление фанкойлами

Ручное управление позволяет регулировать подачу холодного или горячего теплоносителя путем закрытия крана вручную или с помощью пульта дистанционного управления.

Автоматическое управление осуществляется с помощью электрического или электромеханического термостата. Устройство поддерживает температуру, установленную на термостате.

Блоки монтируются в заранее выбранном месте, которое может быть на стене, полу или потолке. Если вы планируете использовать кондиционеры для охлаждения, лучшим местом будет крыша. Для обогрева помещений их лучше устанавливать на полу у стен или в нижних частях стен.

Функции элементов чиллера

1. Компрессор

Холодильный компрессор всасывает испарившийся хладагент из испарителя и сжимает его. При его сжатии температура хладагента повышается. Давление меняется так, что при охлаждении в конденсаторе газообразный фреон становится жидким.

2. Конденсатор

Конденсатор представляет собой теплообменник, в котором фреон отдает тепло воде. Его температура падает, его давление падает. Газообразный хладагент становится жидким. В качестве источника воды могут использоваться:

• Подземные воды;
• Бассейны;
• Резервуары;
• Промышленные резервуары.

3. Регулятор давления хладагента (фреона)

Регулятор плавно контролирует баланс давления хладагента. Он устроен таким образом, что при попадании в конденсатор фреон сжижается и закипает в испарителе.

4. Манометр высокого давления

Указывает давление жидкого хладагента.

5. Регулировочный клапан для воды

В зависимости от давления хладагента регулирует подачу воды к конденсатору. Благодаря этому жидкость в конденсаторе не перегревается.

6. Фильтр-осушитель

Удаляет влагу, примеси, грязь из хладагента. Это защищает систему от повреждений.

7. Электромагнитный клапан жидкого хладагента (опционально)

Когда компрессор выключен, он блокирует подачу фреона. Из-за этого хладагент не поступает в испаритель. В противном случае фреон закипит в испарителе и будет слишком сильно давить на компрессор. Это приведет к его поломке.

8. Смотровое окно на фреоновой магистрали

Позволяет оператору или ремонтнику контролировать состояние потока хладагента.

9. Расширительный клапан

Регулирует поток хладагента, поступающего в испаритель. Необходимо поддерживать нужную температуру.

10. Кран байпаса для горячего хладагента (фреона)

Байпасный клапан имеется не на всех моделях. Необходимо перевести горячий хладагент в холодный. Это необходимо, когда компрессор часто включается и выключается. Смешивая нагретый фреон с охлажденным:

1. Температура в двух потоках выравнивается;
2. Снижается нагрузка на компрессор;
3. Энергоэффективность кулера снижается.

11. Испаритель

Испаритель представляет собой теплообменник, поддерживающий нормальное давление. При попадании в него фреона он закипает, температура падает. Благодаря этому он охлаждает воду в баке.

12. Резервуар

Емкость с водой, в которую помещается испаритель. Содержит определенный объем жидкости, чтобы избежать колебаний температуры.

13. Водяной насос

Необходим для прокачки охлажденной воды по системе. Например, для фанкойлов.

14. Сенсорный зонд исходящего канала

Измеряет температуру воды, подаваемой в систему из бака.

15. Манометр исходящего канала

Измеряет давление воды, перекачиваемой водяным насосом.

16. Электромагнитный клапан подлива воды

Если уровень воды в баке падает, поплавковый выключатель подает сигнал. Электромагнитный клапан открывается, вода поступает в бак.

17. Сенсорный зонд входящего канала

Измеряет температуру воды, подаваемой в бак.

18. Поплавковый включатель подлива (опционально)

Необходимо проверить уровень воды в баке. Если уровень падает ниже заданного уровня, активируется соответствующий электромагнитный клапан.