Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 
Если Вам моя статья будет полезна, порекомендуйте меня Друзьям!!!

устройство чиллера, сплит системы, vrf системы

Системы кондиционирования воздуха представляют собой устройства воздушного охлаждения, которые позволяют изменить температуру воздуха до желаемого значения и тем самым изменить его влажность, чтобы обеспечить поддержание параметров «теплового комфорта» в объектах кондиционирования.

В холодильных агрегатах тепло от воздуха передается хладагенту: системы с непосредственным испарением – охладители фреоновые (в таких решениях в результате поглощения тепла хладагент испаряется) или косвенные системы (охладители воды: в них вода (или другой теплоноситель) охлаждаются непосредственно фреоном (через теплообменник), а затем транспортируются в другой теплообменник, в которых вода отдает свое тепло воздуху (или другому теплоносителю). Источником холода для первого из указанных способов охлаждения воздуха являются компрессорно-конденсаторные агрегаты, а для второго- агрегаты «холодной воды» (так называемые, чиллеры).

чиллер и мульти-сплит система

 

К наиболее популярным системам кондиционирования с непосредственным испарением хладагента являются split системы, multisplit и VRF или (VRV). В сплит системах мы имеем дело с системой холодильная машина + внутренний блок, выполняющий функцию радиатора в комнате. Системы VRF и multisplit с виду очень похожи. В них один наружный блок соединен, по крайней мере, с двумя внутренними блоками. Серия внутренних блоков и их габариты аналогичны, а показатели энергоэффективности часто близки. Однако различия между этими системами все-таки есть. В целом можно сделать вывод, что multi системы являются системами с более скромными возможностями, чем системы VRF. Они также различаются числом единиц, которые можно подключать к одному агрегату. Системы multisplit существуют в версиях, предназначенных до 8 единиц внутренних блоков, а VRF-системы, можно подключить до 64 внутренних блоков.

устройство чиллера, сплит системы, vrf системы

Для систем кондиционирования воздуха chiler, часто является альтернативой стандартным сплит системам. Отличительной чертой чиллеров является то, что холодильным агентом непосредственно передающим тепло регулируемой среде является не фреон, а вода или солевой раствор (рассол), или пропиленгликоль (гликоль), охлажденный до необходимой температуры. Для воды это около 6°C, рассол- около -2°C, а для гликоля- -40…0°C. Система водяного охлаждения состоит из холодильной машины охладителя воды (chiler), а также различного рода внутренних потребителей холода. Приведу пример: на птицефабриках кур после убоя необходимо охладить от +40 до +10°C. Это происходит так: подготовленная и разделанная курица движется по конвейеру с определенной скоростью. На последнем технологическом этапе она попадает в ванну охлаждения, с температурой воды около +2°C, и находится там около 15 минут. В ванне находится радиатор, в котором двигается приводимый в движение насосной станцией гликоль, который в свою очередь был охлажден через промежуточный теплообменник холодильной установкой необходимой мощности. Вы спросите почему нельзя просто поместить в ванну охлаждения обычный испаритель холодильной установки? Это сделано в целях безопасности, так как попадание фреона в пищевые продукты при нарушении герметичности радиатора, может пагубным образом отразиться на здоровье человека, а пропиленгликоль в этом плане безопасен!
Охладитель воды - это внешнее устройство, в котором вода охлаждается, а затем вводится во внутреннюю установку с помощью гидравлического модуля. Устройствами охлаждения являются устройства, которые габаритно и функционально напоминают внутренние блоки фреоновых установок, но это могут быть также кулеры для кондиционирования воздуха или различные решения для радиаторов. Капитальные затраты на такую установку, как правило, больше, чем на фреоновых установках непосредственного испарения. Они растут особенно для очень сложных установок. Эти установки также труднее проектировать, регулировать и обслуживать.

Устройство установок кондиционирования воздуха в системах прямого испарения

Основными элементами компрессорно-конденсаторных агрегатов для систем с непосредственным испарением являются вентилятор, корпус, конденсатор и компрессор. Испаритель представляет собой фреоновый охладитель в вентиляционном блоке или внутреннем блоке сплит системы, мульти-сплит или VRF системах. Расширительный элемент, чаще всего это термостатический расширительный клапан, а также другая арматура, которая монтируется перед испарителем. В зависимости от способа охлаждения конденсатора, можно произвести следующую классификацию такого рода устройств:

1. конденсаторы с воздушным охлаждением,
2. конденсаторы с водяным охлаждением.

Агрегаты для систем с непосредственным испарением также доступны в версиях с обратимой циркуляцией хладагента (так называемые тепловые насосы), в которых испарители работают как конденсатор, и служат для отопления помещений. Это позволяет эффективно использовать тепло конденсации в переходный и зимний период.

На рисунке показана схема устройства типичного наружного и внутреннего блока кондиционера сплит-системы. Холодильная установка, состоящая из: компрессора (1), четырехходового реверсивного клапана (он позволяет изменить цикл охлаждения на работу в качестве теплового насоса (2), плата управления (3), охлаждающий вентилятор конденсатора (4), конденсатор (5), фильтр хладагента (6), вентиль всаса и жидкости (7), крышка(8). Конструкция внутреннего блока: корпус (1), воздушный фильтр (2) (для удаления крупных примесей, образующихся в закрытом помещении), испаритель (3), горизонтальные жалюзи (для регулировки направления вертикального воздушного потока) (4), индикационная панель (5), фильтр глубокой очистки (опция) (6), вентилятор (7), поддон (ванна) для сбора конденсата (8).

устройство сплит системы кондиционера

Системы охлаждения воды
Задачей стандартного чиллера для системы охлажденной воды является, охлаждение воды или смеси воды и гликоля с определенными параметрами и предоставление ее пользователю. Наиболее распространенными параметрами на входе и выходе чиллера для кондиционирования являются: +6/11 ° C, +7/12 ° C или +10/15 ° C. Холодная вода (так называемая ледяная вода) нагревается до определенной степени в зависимости от потребностей установки и возвращается в холодильную установку.
Конструктивно чиллера бывают двух видов исполнения: моноблочного исполнения и разделенного исполнения. В «моноблочных» решениях все компоненты холодильной системы (компрессор, испаритель и конденсатор, а также элемент расширения, насосная станция) помещаются в один корпус, обычно вне здания. В случае раздельного исполнения систем, конденсатор монтируется как отдельный элемент, обычно на крыше здания, в то время как другие части системы собраны в компактном корпусе, расположенном в помещениях здания. В зависимости от способа охлаждения конденсатора, чиллеры можно разделить следующим образом:

1. Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения:
o моноблочная система с вентиляторами относительно малого давления, что достаточно для преодоления собственного сопротивления конденсатора. Предназначен для установки вне здания (рис.а),
o моноблочная система с радиальными вентиляторами относительно высокого давления, что позволяет преодолеть сопротивление конденсатора и установки для подачи охлаждающего воздуха в конденсатор. Благодаря этому, возможно размещение их внутри здания.
o Отдельный тип: чиллер «без конденсатора», установленный внутри здания, и конденсатором, расположенным за пределами здания (рис. b.).

2.Чиллеры с конденсатором водяного охлаждения: моноблочная система (рис. c.).

варианты исполнения чиллеров

Чиллеры с жидкостным охлаждением конденсатора применяются везде, где из-за своих размеров моноблочные системы с воздушным охлаждением конденсатора не могут быть использованы. Устройства с жидкостным охлаждением конденсатора обычно работают с двумя типами жидкостных охладителей: сухими радиаторами (так называемыми, сухими охладителями) и градирнями. Конфигурация сухих охладителей позволяет распределять вес на большой поверхности крыши, что делает точечные нагрузки намного меньше, чем моноблочный охладитель с воздушным охлаждением. Чиллеры также могут работать в качестве теплового насоса. Функция нагрева в версиях с конденсатором с водяным охлаждением возможна путем обратного охлаждения контура охлаждения или воды (охлаждающая вода конденсатора становится более низким источником тепла, а вода, протекающая через испаритель, становится средой, которая получает теплоту конденсации).

Повышение эффективности
Чиллеры состоят из многих компонентов, требующих элетропитание. Электрические приемники в чиллерах включают в себя:
компрессор,
вентиляторы,
насосы (в случае жидкостных чиллеров),
устройства автоматической регулировки.
Во всех решениях следует стремиться к получению или использованию наиболее эффективных компонентов системы, поскольку продуктом эффективности всех компонентов является общая эффективность холодильной установки.
Компрессоры - это, конечно, самый энергопотребляющий элемент всего агрегата. Наименьшее потребление электроэнергии, связанные с электропитанием автоматики охлаждения. Потребление тока холодильной машины зависит, в частности, от принятой гидравлической системы, потребности в холоде, длины гидравлической системы и требуемого рабочего давления.

Вентиляторы
Примером повышения эффективности технологических решений холодильных агрегатов, может быть правильный подбор и размещение вентилятора при проектировании. В зависимости от используемого источника холода для системы кондиционирования воздуха используются осевые или радиальные вентиляторы. При использовании радиальных вентиляторов потребление электроэнергии будет выше из-за более высокого статического давления вентилятора, необходимого для преодоления сопротивления подключенной канальной системы (объемный поток перекачиваемого воздуха, необходимого для отвода тепла от конденсатора, будет идентичным осевому вентилятору). В некоторых технических публикациях говорится о том, что положение лопастей вентилятора имеет важное значение в контексте потребления электроэнергии. В случае сужения лопастей от ступицы к корпусу наиболее эффективным решением в корпусе Вентури является положение лопастей вне воздухозаборника (рис.а.). Хотя в корпусе из короткой секции канала и из плоской стенки наиболее эффективным решением является то, где передняя кромка лопастей находится на одной линии с началом канала (рис.b и c.). В случае лопастей, расширяющихся от ступицы в сторону кожуха ситуация аналогичная (рис. d-f.). В случае серповидных лезвий, установленных на канальной секции, лучшим решением является то, что задняя кромка лезвия находится снаружи воздухозаборника к корпусу (рис.h.), а в случае монтажа в корпусе с плоской стенки, оптимальным положением монтажа является расположение верхней задней кромки лопатки на одной линии с началом диска, на которую монтируется ротор (рис. i.).

варианты исполнения крыльчаток вентилятора

Свободное охлаждение

Чиллеры - это устройства с довольно большими возможностями, которые часто должны работать в течение всего года. Поэтому необходимо применять решения, которые минимизируют потребление электроэнергии, связанную с непрерывной работой компрессоров. Одна из возможностей - использовать «свободную» энергию охлаждения, которая может быть получена из атмосферного воздуха в течение большей части года. Это решение называется свободным охлаждением.

Свободное охлаждение основано на использовании холодного наружного воздуха для охлаждения охлажденной воды, обходя компрессорную систему или ее минимальное использование. Это возможно только в том случае, если температура наружного воздуха ниже температуры возврата охлажденной воды. Учитывая, что большую часть года наружный воздух характеризуется довольно низкой температурой (средняя полоса России), использование природного холода для охлаждения воды (охлажденной воды) не связано, практически, ни с какими затратами.
Самым простым способом использования природного холода в воздухе является направление воды в теплообменник, который соединен с сухим охладителем (рис. 6a.) или с градирней (рис. 6b.), где и происходит опускание температуры воды. Если она все еще слишком высока, поток направляется в чиллер, где вода переохлаждается до желаемой температуры (рис. 6a и b.).

схема устройства чиллера

Выводы
В этой части статьи, представлена основная информация о чиллерах, используемых в системах кондиционирования воздуха. Показаны возможности разделения устройств в функциональном плане. Также представлены возможные методы сокращения потребления электроэнергии системами охлаждения.
В следующей части будут представлены другие методы снижения энергопотребления холодильных систем.