Представьте себе руководителя завода, которому необходимо добавить технологическое охлаждение на новую линию литья под давлением. В здании нет градирни, водное управление взимает большие деньги за подпиточную воду, а техническое обслуживание уже затянуто, очищая сетчатые фильтры и дозируя химикаты в существующей системе с водяным охлаждением. Прямой ответ прост: чиллер с воздушным охлаждением полностью исключает систему отвода тепла со стороны воды. Вместо того, чтобы направлять тепло от хладагента в водяной контур, а затем в градирню, он отдает тепло прямо в наружный воздух. Это структурное изменение снижает общую электрическую нагрузку, сокращает список технического обслуживания и часто приводит к более низким эксплуатационным расходам, чем установка с водяным охлаждением, в которой насосы и башенные вентиляторы работают круглосуточно.
Что следует измерять как эффективность охлаждения
Прежде чем сравнивать конструкции, полезно определить, что означает эффективность в контексте промышленного охлаждения. Показатель на уровне машины — это коэффициент энергоэффективности (EER), который представляет собой полезную мощность охлаждения в киловаттах, деленную на компрессор, и контролирует потребляемую мощность при заданных условиях окружающей среды. Показатель на уровне системы добавляет в одно уравнение мощность вентилятора конденсатора и любого водяного оборудования. Чиллер с впечатляющим КПД при полной нагрузке все равно может оказаться неэффективной установкой, если он заставляет водяной насос с фиксированной скоростью и вентилятор градирни работать 8000 часов в год. Справедливый способ сравнить варианты с воздушным и водяным охлаждением — это рассчитать общую энергию объекта для ожидаемого профиля нагрузки, а не только номинальную мощность компрессора, указанную на паспортной табличке.
Откуда на самом деле берется повышение эффективности
Один этап отвода тепла вместо двух
Системы с водяным охлаждением отводят тепло в два этапа. Конденсатор передает тепло от хладагента к воде конденсатора, а градирня затем отбрасывает тепло этой воды в атмосферу. Каждая ступень потребляет энергию: водяной насос конденсатора должен преодолевать трение труб и высоту башни, в то время как вентилятор башни перемещает большой объем воздуха. Чиллер с воздушным охлаждением сокращает процесс до одной стадии. Горячий газообразный хладагент поступает в конденсатор с воздушным охлаждением, вентиляторы втягивают окружающий воздух через змеевик, а тепло покидает систему напрямую. Водяной контур исчез, а вместе с ним исчезли и насос, вентилятор башни, клапан подпиточной воды и оборудование для дозирования химикатов.
Водяной контур, которого больше не существует
Практический эффект проявляется в счетах за электроэнергию. Водяной контур конденсатора не может работать свободно. Типичная установка, обслуживающая холодильную нагрузку мощностью 300 кВт, включает насос конденсатора мощностью от 5 до 10 кВт и башенный вентилятор аналогичного размера. Вместе эти вспомогательные устройства могут увеличить энергопотребление компрессора на 10–20 процентов в течение сезона охлаждения. Тот же чиллер с конденсатором воздушного охлаждения заменяет все это вентиляторами конденсатора, которые потребляют значительную мощность только тогда, когда этого требуют температура окружающей среды и давление напора. Даже если обе машины имеют одинаковый КПД при полной нагрузке, решение с воздушным охлаждением часто фиксирует меньшее общее потребление на объекте.
Согласование частичной нагрузки, позволяющее экономить энергию круглый год
Производственные нагрузки меняются в зависимости от смены, сезона и ассортимента продукции, а фиксированный водный контур не меняется вместе с ними. Вот почему энергетические отходы накапливаются вне пиковых условий. Чиллеры с воздушным охлаждением могут быть оснащены несколькими контурами хладагента, ступенчатыми компрессорами и вентиляторами с регулируемой скоростью. Когда технологическая тепловая нагрузка падает, система управления отключает контур, разгружает компрессор или замедляет работу вентиляторов для поддержания давления конденсации. Такая поэтапная реакция предотвращает короткие циклы и поддерживает стабильную температуру подачи охлажденной воды, а это именно то, о чем заботятся инженеры-технологи.
Воздушное и водяное охлаждение: честное сравнение
Выбор заключается не в том, какая технология лучше абстрактно; речь идет о том, какой из них подходит для сайта. В таблице ниже суммированы различия, связанные с эффективностью, которые должны повлиять на решение.
| Фактор | Чиллер с воздушным охлаждением | Чиллер с водяным охлаждением |
|---|---|---|
| Этапы отвода тепла | Хладагент в воздух в один этап | Хладагент в воду, затем воду в воздух через башню |
| Вспомогательная энергия | Только вентиляторы конденсатора | Насос конденсатора, башенный вентилятор и дозирующее оборудование |
| Потребление воды | Нет для нормальной работы | Непрерывная подпитка и продувка |
| Техническая нагрузка | Очистка змеевика и проверка вентилятора | Очистка наполнителя башни, дозирование химикатов, уплотнения насоса |
| Эффективность при полной нагрузке при высоких температурах окружающей среды | Падает по мере повышения температуры воздуха | Удерживается лучше, поскольку вода в башне остается близкой к температуре смоченного термометра. |
| Поведение при частичной нагрузке | Ступенчатые схемы и вентиляторы с регулируемой скоростью | Зависит от управления башней и стратегии насосов |
| Гибкость размещения | Крыша или двор, рядом с процессом | Требуется расположение башни, трассы труб и водоснабжения. |
Когда система с водяным охлаждением все еще имеет смысл
Чиллеры с водяным охлаждением хорошо зарекомендовали себя на крупных предприятиях, где холодильная нагрузка велика и постоянна, где уже имеется градирня и где высокие летние температуры окружающей среды снижают производительность конденсатора с воздушным охлаждением. В таких условиях компрессор может потреблять на несколько процентных пунктов меньше энергии, что позволит окупить расходы на водяное оборудование. Решение быстро меняется, если качество воды плохое, градирня имеет недостаточный размер или водяной контур продолжает работать, пока охладитель простаивает. Система с воздушным охлаждением не имеет эквивалентных скрытых потерь.
Реальные факторы, которые решают, материализуется ли экономия
Расчетная температура окружающей среды
Конденсаторы с воздушным охлаждением обычно рассчитаны на температуру наружного воздуха 35°C в соответствии с общепринятыми отраслевыми стандартами, такими как AHRI 550/590. Во многих промышленных регионах летом наблюдаются пики температуры выше 38°C. Поскольку конденсатор с воздушным охлаждением отводит тепло от температуры воздуха, компрессор работает интенсивнее, и производительность падает именно в тот момент, когда процессу это может понадобиться больше всего. Ответственный выбор определяет необходимую производительность при местной летней расчетной температуре и добавляет небольшой запас на загрязнение змеевика. Это наиболее распространенная причина малогабаритных установок с воздушным охлаждением.
Состояние и расположение змеевика конденсатора
Воздух, который не проходит через змеевик, не может отводить тепло. Пыль, ворс, пыльца и выхлопы близлежащего сушильного оборудования покрывают ребра и повышают давление конденсации. Змеевики с более широким расстоянием между ребрами и антикоррозионным покрытием оправдывают дополнительные затраты в прибрежных или промышленных условиях. Размещение имеет не меньшее значение. Входное отверстие конденсатора, расположенное рядом со стеной или во дворе, где рециркулирует горячий нагнетаемый воздух, приводит к повышению температуры входящего воздуха, и каждый дополнительный градус температуры входящего воздуха снижает как эффективность, так и производительность.
Компрессорная техника для диапазона производительности
В чиллерах меньшего размера обычно используются спиральные компрессоры, поскольку они хорошо переносят циклическую работу и хорошо справляются с различными нагрузками. При мощности охлаждения примерно от 150 до 200 кВт винтовые компрессоры становятся лучшим выбором, поскольку они работают непрерывно в течение длительного времени, обеспечивают многоступенчатое или бесступенчатое регулирование производительности и сохраняют высокую эффективность при постоянной нагрузке. Для завода, использующего литьевое формование, химические реакторы или лазерные источники, практический выбор часто заключается в следующем: винтовой чиллер с воздушным охлаждением и одним или двумя компрессорами . Покупатели, которые хотят понять разницу между типами машин, могут прочитать наше сравнение винтовой чиллер с воздушным охлаждением по сравнению с центробежным чиллером .
Оптовая продажа тепловых криогенных одиночных компрессоров с двойным компрессором с винтовым охлаждением воздуха C Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. - это оптовая продажа в Китае тепловых криогенных одиночных компрессоров с двойным компрессором с воздушным охлаждением ... Посмотреть продукт → Где чиллеры с воздушным охлаждением приносят максимальную прибыль
Преимущества эффективности конструкций с воздушным охлаждением превращаются в реальную экономию в конкретных условиях площадки:
- Площадки без градирни, места для нее или органа водоснабжения, ограничивающего продувку и подпиточную воду.
- Заводы, на которых простои в очистке воды прерывают производство; Системы с воздушным охлаждением не требуют заполнения башни, дозирования химикатов и контроля качества воды.
- Установка на открытом воздухе или на крыше, где конденсатор имеет беспрепятственный поток воздуха, а линии охлажденной воды идут прямо в технологическую зону.
- Процессы, требующие подаваемой воды при температуре ниже стандартной температуры комфортного охлаждения и в противном случае потребовавшие бы сложной организации системы подачи воды.
Для процессов, требующих более низких температур подачи, криогенный чиллер с воздушным охлаждением, работающий при температуре окружающей среды расширяет тот же одноступенчатый отвод тепла до более низких заданных значений без добавления отдельного водяного контура. Там, где площадь помещения ограничена, компактный чиллер с воздушным охлаждением Компрессор, испаритель и конденсатор упаковываются в одну раму, что сокращает время установки и уменьшает количество внешних подключений, которые подрядчику приходится выполнять на месте.
Оптовые поставщики криогенных чиллеров с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды, Compan Шанхайская компания по производству холодильного оборудования Soouney Co., Ltd. - это китайские оптовые поставщики криогенных холодильных машин с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды, Com ... Посмотреть продукт → 
Оптовые поставщики криогенных чиллеров с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды, Компания, E Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. - это китайские оптовые поставщики криогенных холодильных машин с воздушным охлаждением при температуре окружающей среды, компания... Посмотреть продукт → Предприятия, которым требуется несколько сотен киловатт надежного технологического охлаждения, должны полный ассортимент промышленных холодильных машин , включая пакеты винтового типа для непрерывной работы.
Контрольный список выбора для покупателей, ориентированных на эффективность
Используйте эти шесть проверок при сравнении котировок. Они отделяют машину, которая работает в полевых условиях, от машины, которая работает только на бумаге.
- Проверьте охлаждающую способность при местной летней расчетной температуре окружающей среды, а не при номинальной температуре, указанной в каталоге.
- Сравните EER и IPLV; интегрированное значение частичной нагрузки является лучшим показателем годового потребления энергии.
- Подсчитайте контуры хладагента и ступени компрессора; Больше ступеней означает более точное управление частичной нагрузкой.
- Проверьте тип вентилятора конденсатора; EC-вентиляторы с регулированием скорости по давлению экономят электроэнергию в прохладную погоду.
- Проверьте физическую компоновку, включая зазор змеевика, доступ для обслуживания и положение, при котором горячий нагнетаемый воздух не попадает на впускное отверстие.
- Прежде чем предлагать цену, подтвердите требуемый диапазон температуры охлажденной воды у производителя, поскольку работа при низких температурах меняет выбор компрессора и размер испарителя.
Для более широкого представления о том, как охлаждающие нагрузки и условия на объекте взаимодействуют в разных отраслях, прочтите наше руководство о том, как выбрать промышленные холодильные агрегаты для различных применений промышленного охлаждения .
Итог
Чиллер с воздушным охлаждением повышает эффективность охлаждения по практической причине: он удаляет водяной контур с насосами, вентиляторами, подпиточную воду и химическую обработку и отводит тепло непосредственно в окружающий воздух. Помимо структурной экономии, ступенчатые компрессоры и вентиляторы с регулируемой скоростью позволяют машине отслеживать технологическую нагрузку вместо циклического использования фиксированного водяного контура. Остальные переменные, местная летняя температура, чистота змеевика и реалистичная оценка частичной нагрузки, определяют, какая часть этой выгоды отражается на ежемесячном счете за электроэнергию.
Начинайте выбор с необходимой мощности и фактического профиля окружающей среды объекта. После этого решение в основном заключается в подборе правильной конфигурации компрессора и конденсатора к процессу.
