Что такое чиллер: устройство, принцип работы и виды
Чиллер — это холодильная машина, которая охлаждает жидкость: воду или раствор гликоля. Охлаждённая жидкость идёт по трубам к потребителям холода — фанкойлам в помещениях, секциям охлаждения приточных установок или технологическому оборудованию — и возвращается обратно. Сам по себе чиллер воздух в комнате не охлаждает: он работает как источник холода для всей системы.
Из чего состоит чиллер
В парокомпрессионном чиллере четыре основных узла:
- Компрессор сжимает пары хладагента и гонит их по холодильному контуру. В машинах малой и средней мощности ставят спиральные компрессоры, в средних и крупных — винтовые, в самых мощных — центробежные.
- Испаритель — теплообменник, в котором хладагент кипит и забирает тепло у воды. Из испарителя вода выходит уже охлаждённой.
- Конденсатор — теплообменник, где хладагент отдаёт тепло наружу: воздуху через вентиляторы или воде из градирни.
- Расширительный вентиль снижает давление жидкого хладагента перед испарителем.
Кроме того, в чиллере есть щит автоматики, а часто и гидромодуль: насос, расширительный бак, фильтр и запорная арматура. Если гидромодуля в машине нет, насосную группу собирают отдельно.
Как работает чиллер
- Вода из системы возвращается в чиллер тёплой, в стандартном режиме — около +12 °C.
- В испарителе она отдаёт тепло кипящему хладагенту и охлаждается до +7 °C.
- Насос подаёт холодную воду по трубопроводам к фанкойлам и приточным установкам.
- Компрессор сжимает пары хладагента, в конденсаторе они отдают тепло на улицу и снова превращаются в жидкость.
- Автоматика держит заданную температуру воды: включает и отключает компрессоры или меняет их производительность.
Режим 7/12 °C — стандарт для кондиционирования зданий. Для производства задают другие температуры: для охлаждения пресс-форм обычно хватает +10…+15 °C, пищевым производствам нужна «ледяная вода» около +1…+2 °C, а низкотемпературные машины охлаждают раствор гликоля до минус 25–30 °C.
Если чиллер стоит на улице, зимой воду в контуре может прихватить морозом — в Ташкенте бывают заморозки. Поэтому контур заполняют раствором гликоля или сливают воду на зиму. На гликоле холодопроизводительность машины немного ниже, это учитывают при подборе.
Виды чиллеров
| Вид | Как отводит тепло | Где ставят | Когда выбирают |
|---|---|---|---|
| С воздушным охлаждением конденсатора | Осевые вентиляторы продувают конденсатор наружным воздухом | На кровле или площадке у здания | Самый распространённый вариант для офисов, торговых центров и гостиниц: не нужны градирня и водяной контур |
| С центробежными вентиляторами | Воздух подводится и отводится по воздуховодам | Внутри здания: в подвале, в техническом помещении | Когда машину нельзя поставить на улице |
| С выносным конденсатором | Конденсатор стоит отдельно и соединяется с чиллером фреонопроводом | Чиллер внутри, конденсатор снаружи | Когда водяной контур должен оставаться в тёплом помещении |
| С водяным охлаждением конденсатора | Тепло уходит в воду, которую охлаждает градирня или драйкулер | В техническом помещении | Крупные объекты с оборотной водой: машина компактнее и меньше теряет мощность в жару |
| Абсорбционные | Холод вырабатывается за счёт тепла: пара, горячей воды или газа | В техническом помещении | Где есть дешёвое или сбросное тепло: котельные, производство |
| Низкотемпературные | Воздушное или водяное охлаждение конденсатора | По проекту | Холод от 0 до минус 25–30 °C для пищевых и химических производств |
Чем чиллер отличается от кондиционера
Сплит-система охлаждает воздух в комнате напрямую: фреон идёт по медной трассе от наружного блока к внутреннему. Чиллер охлаждает воду, а воздух охлаждает фанкойл, через который эта вода проходит. Из-за этого у систем разные возможности:
- длина трасс у водяной системы почти не ограничена, у фреоновых систем ограничена;
- в помещениях нет фреона — по трубам идёт вода;
- к одному чиллеру подключают десятки и сотни фанкойлов;
- зимой та же система может отапливать: в контур подают горячую воду от котла или ставят чиллер с тепловым насосом.
Поэтому чиллер выбирают, когда кондиционировать нужно всё здание, а не пару комнат. Как устроена такая система целиком, описано в статье «Система чиллер-фанкойл: как работает и как подобрать».
Где применяют чиллеры
- кондиционирование бизнес-центров, торговых центров, гостиниц, больниц, спортивных комплексов;
- пищевая промышленность: охлаждение молока, производство пива, соков и напитков, мясо- и рыбопереработка;
- производство пластмасс: охлаждение пресс-форм термопластавтоматов и экструдеров;
- металлообработка и лазерное оборудование;
- серверные и центры обработки данных.
Как подобрать мощность чиллера
Главный параметр — холодопроизводительность в киловаттах, то есть сколько тепла машина отводит.
Для кондиционирования здания складывают теплопритоки: от солнца через окна и стены, от людей, освещения, техники и наружного воздуха, который подаёт вентиляция. Для предварительной оценки офисов с потолками до 3 м берут около 100 Вт на 1 м² площади. При большом остеклении на солнечной стороне нагрузка выше, поэтому точную цифру получают расчётом по каждому помещению.
Для технологического охлаждения мощность считают по расходу воды и тому, на сколько градусов её нужно охладить:
Q = G × Δt × 1,163, где Q — мощность, кВт; G — расход воды, м³/ч; Δt — разница температур на входе и выходе, °C.
Пример: оборудование нагревает 5 м³/ч воды с +15 до +20 °C. Нужная мощность чиллера: 5 × 5 × 1,163 ≈ 29 кВт. Для раствора гликоля при том же расходе мощность получается меньше: его теплоёмкость ниже, чем у воды.
Для Ташкента отдельно проверяют работу в жару. Холодопроизводительность в каталогах обычно указывают при температуре наружного воздуха +35 °C. Летом в Ташкенте бывает +40 °C и выше, и чиллер с воздушным охлаждением в такие дни выдаёт меньше холода. Поэтому мощность смотрят по таблицам производителя для +40…+45 °C.
Нужен ли чиллер для дома
Для квартиры — нет: мульти-сплит или несколько сплит-систем дешевле и проще в монтаже. В большом частном доме система из чиллера с тепловым насосом и фанкойлов оправдана, когда одна система должна и охлаждать дом летом, и отапливать зимой через фанкойлы или тёплый пол. По цене такое решение почти всегда дороже мульти-сплита.
Сколько стоит чиллер в Ташкенте
Цена зависит от холодопроизводительности, типа компрессоров и конденсатора, наличия гидромодуля и режима работы. В каталоге Vent Systems чиллеры стоят от 35 000 000 сумов. Точную стоимость называют после подбора модели под нагрузку объекта.
Вопросы и ответы
Чиллер — это кондиционер?
Нет. Чиллер охлаждает воду или гликоль, а воздух в помещениях охлаждают фанкойлы или приточные установки, к которым эта вода подаётся. Вместе они образуют систему центрального кондиционирования.
До какой температуры чиллер охлаждает воду?
В системах кондиционирования обычно до +7 °C. Низкотемпературные чиллеры охлаждают раствор гликоля до минус 25–30 °C.
Что лучше: чиллер с воздушным или водяным охлаждением?
Воздушное охлаждение проще: не нужны градирня и водяной контур, машина стоит на кровле. Водяное выбирают на крупных объектах с оборотной водой: такие чиллеры компактнее и меньше теряют мощность в жару.
Можно ли поставить чиллер внутри здания?
Да. Для этого есть чиллеры с центробежными вентиляторами, к которым подводят воздуховоды, чиллеры с выносным конденсатором и модели с водяным охлаждением конденсатора.
Как рассчитать мощность чиллера для оборудования?
Мощность, кВт = расход воды, м³/ч × перепад температур, °C × 1,163. Например, для 5 м³/ч воды с перепадом 5 °C нужно около 29 кВт.
Подбор чиллера под объект
Инженеры Vent Systems рассчитают нагрузку, подберут чиллер и фанкойлы, выполнят монтаж и пусконаладку в Ташкенте и по Узбекистану.
Смотреть чиллеры в каталоге →