Чиллеры и Фанкойлы

Компрессор

Компрессор — основное устройство холодильной машины, предназначенное для сжатия фреона до высокого давления и подачи его под давлением в трубопровод.

Иначе говоря, компрессор очень напоминает насос. Компрессор засасывает в себя фреон из внутреннего блока (испарителя), повышает его давление и толкает дальше, во внешний блок.

Компрессора бывают разных типов.

Поршневой компрессор

Не так давно все чиллера были оснащены именно такими компрессорами.

Принцип действия прост до удивления: поршень движется в цилиндре, сжимая фреон до высокого давления, клапан в цилиндре открывается и фреон вырывается в трубопровод.

Двигаться поршень заставляет электродвигатель.

Поршневые компрессора до сих пор в строю, у них есть своя четкая ниша – чиллеры небольшой мощности.

Винтовой компрессор

Принцип действия этого компрессора имеет много общего с работой мясорубки. Винт, вращаясь, засасывает фреон и постепенно сдавливает его, повышая давление.

Винтовой компрессор имеет следующие преимущества перед поршневым:

• Более высокий КПД;
• Малая изнашиваемость деталей и узлов;
• Высокий ресурс и надежность работы;
• Небольшой вес и размеры.

Спиральный компрессор

Этот компрессор состоит из двух спиральных пластин, вставленных одна в другую. Одна спиральная пластина неподвижна, другая вращается.

При вращении пластины попеременно то сближаются, то расходятся, создавая цикл – всасывание-нагнетание.

Компрессор имеет существенные преимущества перед конкурентами:

• КПД на 15% выше, чем у поршневого;
• Малый вес и размеры (20-30%);
• Меньшая стоимость, чем поршневого компрессора из-за небольшого количества сложных узлов.
• Высокая надежность и большой ресурс.

Стоимость компрессоров составляет очень значительную часть любой холодильной техники. 

Испаритель

Испаритель

Внутренний блок (или по научному «испаритель») — это тонкий «змеевик» по которому бежит ледяной фреон низкого давления. Змеевик охлаждает воду, которая потом идет к фанкойлам и центральным кондиционерам.

Ледяной испаритель, по которому идет фреон, опущен в бак с водой. Вода из фанкойлов и центральных кондиционеров возвращается в этот бак, снова охлаждается и поступает обратно к потребителям.

Внешние блоки чиллеров (конденсаторы)

Мы уже говорили, что в состав чиллера входит внешний блок, именно он выделяет в атмосферу десятки и сотни киловатт тепла. Это именно то, что мы чаще всего мы видим около зданий — большие будки с решетчатыми стенами за которыми стоят могучие конденсаторы. Иногда их можно увидеть на крыше зданий.

Конденсаторы бывают нескольких видов, которые и отличают один тип чиллер от другого.

Моноблок

В этом случае чиллер и конденсатор находятся в одном корпусе. Поэтому эти чиллеры всегда устанавливают непосредственно на улице.

Моноблоки — самый экономный вариант чиллера.

Моноблок	Моноблок внутреннего размещения

Моноблок внутреннего размещения (чиллер с радиальными вентиляторами)

Моноблок может размещаться в помещении. Но, чтобы отводить от него тепло, прокладываются воздуховоды большого сечения до улицы. Такие моноблоки оснащаются мощными вентиляторами, которые обдувают конденсатор и направляют горячий поток воздуха по воздуховодам до улицы.

Чиллер с выносным воздушным конденсатором

В этом случае сам чиллер располагается в техническом помещении (в подвале или техническом этаже), а конденсатор выносится на улицу. Их связывают фреоновые трубки.

С выносным конденсатором	С водяным конденсатором

Чиллер с водяным конденсатором

В этом случае внешний блок (конденсатор) охлаждается не уличным воздухом, а … водой! Для охлаждения используется или природная холодная вода (из подземных источников, скажем из артезианской скважины) или устанавливают специальное устройство для охлаждения воды (градирня).

Кажется, что подобная схема очень сложная? Действительно, внутренний блок чиллера охлаждает воду, которая идет по трубам к фанкойлам, а внешний блок выделяющий тепло, охлаждается ледяной водой, которая в свою очередь получается еще одним устройством! Это на самом деле может показаться слишком усложненным.

Градирня

Но, подобные схемы используются, скажем, если какое-либо предприятие потребляет для своего производственного процесса (охлаждение заготовок, оборудования, инструмента и т.п.) большое количество холодной воды. Холодную технологическую воду готовят специальные устройства – градирни.

Поэтому, когда есть много такой технологической холодной воды, то ее можно вполне использовать для охлаждения фреона в чиллерах!

Удивительный симбиоз технологического и комфортного оборудования!

Циркуляционный насос

Гидромодуль (насосная станция)

Напомним, что чиллер состоит из двух контуров — фреоного и водяного. Фреон циркулирует от внутреннего блока чиллера (испаритель, который находится в водяном баке, охлаждая ее) до внешнего блока (конденсатор).

От бака с водой (которую охлаждает испаритель) по водопроводным трубам ледяная вода идет к фанкойлам или центральному кондиционеру.

Чтобы вода циркулировала по всей многометровой системе необходима насосная станция или иначе говоря гидромодуль.

Для того, чтобы вода от чиллера дошла до конечного потребителя требуется мощный насос (он называется циркуляционным), которые будет гонять по трубам сотни и тысячи литров воды.

Кроме того, в состав гидромодуля входит аккумулирующий бак, в котором скапливается ледяная вода. При его наличии чиллер работает меньше по времени и более стабильно.

Как известно, при изменении температуры, вода изменяет свой объем. Чтобы систему не разорвало, в водяной контур встроен расширительный бак. При увеличении объема воды, она наполняет расширительный бак.

Устройства управления и защиты чиллеров

Трв

Термо-регулирующий вентиль (ТРВ) — это пластина с небольшим отверстием, в которое входит тонкий клиновидный стержень, перекрывая его. В зависимости от размером образующейся щели меняется давление и объем подаваемого фреона. ТРВ – одно из самых главных устройств в системах кондиционирования.  

Электромагнитный клапан – клапан, который закрывает фреоновые трубопроводы при отключении чиллера и открывает при включении.

Предохранительный клапан – устройство, которое не допускает превышение давление фреона в трубопроводах или компрессоре. Когда давление становится критическим, клапан сбрасывает фреон наружу (за пределы помещения).

Обратный клапан – клапан, который допускает движение фреона в трубопроводе только в одном направлении.

Фильтр-осушитель – устройство, которое очищает фреон, идущий по контуру, от влаги и пыли.

Пыль и частицы могут оказаться в фреоновом контуре из-за износа трущихся частей агрегатов, как результат сварки труб при монтаже системы, из-за старения и обугливания масла и т.д.

Влага – злейший враг фреоновых контуров – попадает из-за недостаточная просушки системы перед монтажом, из-за неплотностей соединений, из-за химических реакций и т.п.

Для борьбы с ними используют фильтры-осушители, которые устанавливают перед теми узлами, которые должны быть защищены (перед ТРВ, компрессором).

Смотровые стекла с индикатором влажности – устройство, по которому можно определить о степени загрязненности системы и наличия в ней влаги.

Цвета индикатора:

Зеленый – нет опасных загрязнений в фреоне;

Желтый – в фреоне содержится влага;

Пузыри – недостаточное количество фреона в системе.

Аккумулятор жидкого фреона (ресивер) накапливает жидкий фреон для того, чтобы без сбоя подавать фреон в компрессор.