Всё большую популярность в различных сферах деятельности человека набирают чиллеры. Они широко распространены не только в промышленных зонах, но и в качестве бытового домашнего или офисного оборудования.
Рассмотрим принцип действия чиллера, что это такое и как устроен этот агрегат.
Содержание
Сферы применения чиллеров
Для начала разберёмся, что такое чиллер.
Чиллер — мощный агрегат, предназначенный для охлаждения жидкости, применяемой в качестве теплоносителя в центральных системах кондиционирования, таких как приточные установки, фанкойлы. Он нужен для циркуляции жидкого вещества, например, воды, антифриза.
Главным параметром холодильной машины-чиллера является мощность, или холодопроизводительность. На рынке климатической техники все аппараты имеют мощность от 5 до 9 тыс. кВт. В зависимости от этого параметра, а также устанавливаемого оборудования и площади помещений, чиллеры находят свою сферу применения.
Так, для централизованного кондиционирования в квартирах, домах, офисах и других заведениях применяются системы малой мощности. Агрегат с высокой способностью поглощения тепла используется в металлообрабатывающей промышленности, машиностроении, медицине.
Чиллеры также необходимы для выполнения таких задач:
- охлаждение алкогольных напитков, соков, сиропов при производстве продукции;
- понижение температуры питьевой и технологической воды в оборудовании пищевой промышленности;
- поддержание температурного режима в бассейнах;
- образование ледовых катков на спортивных площадках;
- охлаждение специальных медицинских установок;
- выпуск лекарственных средств при низких температурах;
- охлаждение лазерных станков;
- выпуск пластмассовой и резиновой продукции;
- оборудование для химической отрасли.
Виды чиллеров
В продаже представлены такие виды чиллеров как:
- Абсорбционные. В процессе производства вместо фреона используется вода или абсорбент.
- Парокомпрессионные. Охлаждение возникает в результате парокомпрессионного цикла, состоящего из испарения или дросселирования.
По способу установки холодильные машины подразделяются на следующие виды:
- Наружные. Устанавливают в виде моноблока на улице.
- Внутренние. Оборудование состоит из двух частей. Конденсатор монтируют снаружи здания, остальные части — внутри помещения.
По типу конденсатора чиллеры бывают:
По типу исполнения гидромодуля охлаждающие агрегаты делятся на следующие виды:
- со встроенной установкой;
- с выносной установкой.
По типу компрессора чиллеры могут быть:
- винтовыми;
- ротационными;
- поршневыми;
- спиральными.
Виды холодильного оборудования зависят также от типа вентиляторов. Чиллеры оборудуются такими вентиляторами:
- осевым;
- центробежным.
Классификация агрегатов приведена на фото.
Устройство чиллера
Разберём, как работает эта климатическая техника и из чего она состоит.
Парокомпрессионный чиллер
Конструкция парокомпрессионного холодильного агрегата может меняться в зависимости от модификации и типа чиллера, но главными элементами системы являются:
- испаритель;
- конденсатор;
- компрессор.
Принцип работы парокомпрессионного чиллера состоит в следующем.
- При сжатии компрессором испарений рабочего вещества, или хладагента, давление доходит до 30 атм, температура повышается до 70 °C. Начинается процесс конденсации.
- Конденсатор отдаёт тепло наружу. Конденсатор — единственный механизм, в котором хладагент контактирует с воздушной средой. Наружный воздух обдувает смесь, которая меняет агрегатное состояние и превращается в жидкость. При этом горячий хладон остывает и отдаёт свою энергию, воздух нагревается.
- Затем рабочее вещество проходит через регулирующий вентиль и расширяется. Давление падает. Резко снижается температура. Хладон вскипает и, пройдя через испаритель чиллера, переходит в газообразное состояние, поглощает энергию теплоносителя и охлаждает его. Затем вещество опять поступает в компрессор. Цикл повторяется.
На таком принципе основаны схема чиллера и его устройство. Многие агрегаты работают по обратному холодильному циклу — вместо охлаждения вырабатывают тепло.
Как устроен чиллер, лучше показать на принципиальной схеме или в виде чертежа охлаждающего оборудования.
Абсорбционный чиллер
Принцип работы абсорбционного чиллера приведён на схеме.
Преимущества и недостатки чиллеров
Холодильная система имеет ряд преимуществ:
- Удобство эксплуатации.
- Возможность размещения установки на расстоянии от охлаждаемого помещения.
- Частичная замена отопительных систем, сокращение количества батарей.
- Сокращение затрат на эксплуатацию.
- Экологичность.
- Минимизация полезной площади.
- Бесшумность работы.
- Безопасность.
Недостатки чиллеров:
- Крупные габариты внутренних блоков.
- Большой вес.
- Сложная установка, монтаж зависит от модификации агрегатов.
- Повышенное энергопотребление.
- Высокая стоимость.
При выборе холодильной машины на все эти показатели стоит обращать внимание. Если в помещение мало комнат и нет комнат большого размера, можно купить другую климатическую технику, менее крупную и более эффективную.