Охлаждающие чиллеры: введение

Когда мы думаем о чиллерах, мы обычно думаем о системах, которые предназначены для выполнения тяжелой работы по охлаждению крупных объектов — магазинов розничной торговли, офисных башен, торговых центров, терминалов аэропортов, кампусов колледжей и тому подобного. Хотя в первую очередь чиллеры предназначены для охлаждения, они производят тепло, которое также можно использовать, например, для горячего водоснабжения или даже для отопления помещений, часто с посторонней помощью.

Проще говоря, чиллер использует хладагент и принципы термодинамики для отвода тепла из кондиционируемого помещения. Но «чиллер» — это широкий термин, который охватывает различные конфигурации систем, технологии охлаждения и методы отвода уловленного тепла.

Существует два основных типа чиллеров. Компрессионные чиллеры используют механическую систему для изменения состояния хладагента и его перемещения. Абсорбционные чиллеры используют источник тепла для управления циклом охлаждения.

NEWS недавно попросил экспертов со всей отрасли объяснить различные системы и технологии чиллеров, а также преимущества, ограничения и типичные способы использования различных типов чиллеров. Вот что они сказали.

Как это работает:«Основными компонентами компрессионного чиллера являются испаритель, моторизованный компрессор, конденсатор и расширительный клапан», — сказал Роб Таннер, директор по маркетингу прикладного оборудования компании Johnson Controls Inc.

Компрессионный охладитель механически сжимает газообразный хладагент и отправляет его в цикл компрессионного охлаждения. «В рамках этого цикла охлажденная вода производится внутри испарителя и направляется через охлаждающие змеевики в вентиляционных установках (AHU), расположенных по всему зданию», — сказал Таннер.

РАБОТАЕТ ГОРЯЧИЙ И ХОЛОДНЫЙ: Тепловой насос YORK CYK представляет собой комбинацию чиллера и теплового насоса, в которой используются два центробежных компрессора для обеспечения более высоких температур воды по сравнению с чиллером с рекуперацией тепла, и который может одновременно подавать горячую и охлажденную воду. Устройство может сэкономить на потреблении воды и эксплуатационных расходах по сравнению с объединением чиллера и бойлера для охлаждения и отопления. (С разрешения компании Johnson Controls Inc.)

Воздух продувается через охлаждающие змеевики, а агрегаты AHU перемещают охлажденный воздух по зданию и передают нежелательное тепло обратно в водяной контур чиллера. По словам Джеффа Стерджена, менеджера учебного центра Южной Калифорнии при Национальном институте комфорта (NCI), тепло поглощается хладагентом, проходящим через теплообменник, а затем возвращается в компрессор.

«После того, как происходит отвод тепла, охлажденная вода возвращается в конденсатор, чтобы повторить цикл», — сказал Таннер.

Компрессионный охладитель использует одну из четырех технологий механического сжатия.

«В центробежных компрессорах используются вращающиеся рабочие колеса для придания кинетической энергии хладагенту», — рассказал Эдди Родригес, старший менеджер по продукции Danfoss. «Крыльчатка затем увеличивает скорость жидкости, что добавляет энергии и увеличивает давление», — сказал он.

По словам Родригеса, винтовые, спиральные и поршневые компрессоры увеличивают давление хладагента за счет уменьшения его объема. В винтовом компрессоре используется вращающийся винтовой винт, в спиральном компрессоре неподвижная спираль соединена с вращающейся спиралью для создания давления, а в поршневом компрессоре используется поршневая система; все три технологии называются «позитивным вытеснением», сказал Родригес.

ТУРБОКОР: Центробежный компрессор Danfoss Turbocor TGS380, используемый в парокомпрессионных холодильных машинах. В технологии Turbocor используются безмасляные магнитные подшипники, привод с регулируемой скоростью, двухступенчатое сжатие и синхронный двигатель с постоянными магнитами. (С разрешения Данфосс)

Приложения: Холодопроизводительность компрессионных чиллеров широко варьируется в зависимости от типа используемой технологии сжатия. Чиллеры со спиральным и возвратно-поступательным сжатием обычно используются для небольших объектов, охладители с винтовым сжатием — для объектов среднего размера, а охладители с центробежным сжатием — для средних и крупных объектов, — сказал Родригес.