Винтовой чиллер с водяным охлаждением Manufacturers

Проектирование системы конденсационной воды: размеры градирни и требования к качеству воды

Винтовой чиллер с водяным охлаждением не отдает тепло окружающему воздуху — он передает тепло конденсатора в контур циркулирующей воды, который затем рассеивает его через внешнюю градирню. Такое разделение отвода тепла от самого чиллера дает системам с водяным охлаждением преимущество в эффективности, но это также означает, что градирня и водяной контур конденсатора должны проектироваться так же тщательно, как и сам чиллер.

Выбор градирни основан на общем отводе тепла чиллера, который равен холодопроизводительности плюс потребляемая мощность компрессора. Для чиллера мощностью 500 кВт с COP 6,0 общий отвод тепла достигает примерно 583 кВт — башня должна выдерживать всю эту нагрузку, а не только мощность охлаждения 500 кВт. Башенные башни меньшего размера повышают температуру воды, подаваемой в конденсатор, что приводит к повышению давления конденсации и снижению эффективности или вызывает отключения по высокому давлению.

Качество воды является еще одной важной переменной. Водяные контуры конденсатора в градирне открыты для атмосферы, что делает их подверженными образованию накипи, биообрастанию и коррозии. Стандартные программы очистки воды контролируют проводимость, pH (обычно поддерживается на уровне 7,0–8,5), общее количество растворенных твердых веществ и биологическую активность. Необработанные системы см. ухудшение теплоотдачи на 10–25% за один сезон эксплуатации из-за накопления накипи на поверхностях трубок конденсатора. Компания Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. рекомендует использовать в конденсаторах усиленные трубки из медного сплава для проектов в регионах с жесткой водой или высоким содержанием минералов.

COP, IPLV и как на самом деле измеряются рейтинги эффективности

Показатели эффективности винтовых чиллеров с водяным охлаждением публикуются в двух формах: COP при полной нагрузке и значение интегрированной частичной нагрузки (IPLV). Понимание того и другого необходимо для честного сравнения характеристик оборудования.

КПД при полной нагрузке измеряется в стандартных условиях ARI/ISO — обычно температура подачи охлажденной воды 7°C, обратная вода 12°C и температура воды на входе в конденсатор 30°C. Высококачественные винтовые чиллеры с водяным охлаждением достигают в этих условиях КПД при полной нагрузке 5,5–7,0. Эта цифра отражает пиковую производительность компрессора, но не отражает реальных условий эксплуатации, поскольку большинство чиллеров проводят большую часть времени работы при нагрузке 40–80 %.

IPLV взвешивает эффективность в четырех точках нагрузки (100%, 75%, 50%, 25%), используя фиксированную формулу взвешивания, которая аппроксимирует типичное годовое распределение нагрузки. Значения IPLV почти всегда выше, чем COP при полной нагрузке, поскольку винтовые охладители с модуляцией золотникового клапана более эффективны при частичной нагрузке, чем при полной нагрузке. Агрегат с КПД при полной нагрузке 5,8 может иметь IPLV 7,2 или выше.

Практическое значение: для объектов с переменной нагрузкой — коммерческих зданий, центров обработки данных с нестабильной ИТ-нагрузкой, серийного производства — IPLV является более значимым показателем покупки. Для непрерывных промышленных процессов с полной нагрузкой приоритет имеет COP при полной нагрузке. Наш винтовой чиллер с водяным охлаждением спецификации включают оба значения во всем диапазоне производительности для обеспечения точного сравнения затрат в течение жизненного цикла.

Конфигурация испарителя: кожухотрубная конструкция или конструкция с падающей пленкой

В испарителе охлажденная вода отдает тепло хладагенту, и его внутренняя геометрия напрямую влияет на эффективность теплопередачи и требования к заправке хладагента. В современных винтовых чиллерах с водяным охлаждением используются две конфигурации: кожухотрубная с затоплением и с падающей пленкой.

Затопленные кожухотрубные испарители погрузите трубки охлажденной воды в жидкий хладагент. Они надежны, устойчивы к изменяющимся условиям нагрузки и просты в обслуживании, что делает их доминирующим выбором для промышленных и технологических систем охлаждения, где надежность является основным требованием. Заправка хладагента относительно высока, и существует практический нижний предел температуры подачи охлажденной воды, обычно 4–5°C, прежде чем риск замерзания станет проблемой.

Испарители с падающей пленкой распределяйте хладагент тонкой пленкой по внешней стороне горизонтальных трубок, а не заливайте их. Это снижает заправку хладагента на 30–50 %, улучшает коэффициенты теплопередачи при небольших перепадах температур и снижает риск миграции хладагента в нерабочие циклы. Они более чувствительны к изменениям нагрузки и требуют точного распределения жидкости, но все чаще используются в конструкциях высокоэффективных центробежных и винтовых холодильных машин большого тоннажа, где движущими факторами являются стоимость хладагента и правила снижения заправки.

Для большинства промышленных покупателей, выбирающих винтовой чиллер с водяным охлаждением в диапазоне 200–2000 кВт кожухотрубные системы с затоплением остаются практическим стандартом. Команда инженеров Суни может дать рекомендации по конфигурации испарителя с учетом требований к температуре процесса, профиля нагрузки и типа хладагента.

Конфигурации параллельных и последовательных холодильных установок для крупных установок

На крупных предприятиях редко используется один охладитель. Чиллерные установки с несколькими агрегатами обеспечивают резервирование, поэтапную мощность и возможность оптимизировать эффективность за счет использования меньшего количества машин в более высоких отдельных точках нагрузки в непиковые периоды. Винтовые чиллеры с водяным охлаждением обычно используются в параллельных или последовательных конфигурациях, каждая из которых имеет свою собственную логику работы.

Параллельная конфигурация Это стандартный подход: несколько чиллеров используют общие коллекторы охлажденной воды и воды конденсатора, каждый из которых обеспечивает одинаковую температуру подачи. Нагрузка распределяется путем включения и выключения ступенчатых агрегатов или путем регулировки выходов отдельных чиллеров. Основная стратегия повышения эффективности заключается в том, чтобы избегать одновременной работы всех агрегатов с низкой частичной нагрузкой — почти всегда более эффективно использовать два чиллера при 70 %, чем четыре при 35 %.

Серийная конфигурация противотока ступенчатые охладители так, чтобы охлажденная вода проходила через первый охладитель с более высокой температурой обратки, а затем через второй охладитель для достижения конечной уставки подачи. Это позволяет каждому охладителю работать с более благоприятным подъемом — охладитель высокой ступени работает с меньшим перепадом температур, что повышает его КПД. Последовательные конфигурации наиболее выгодны при низких температурах подачи охлажденной воды (4°C или ниже) и больших перепадах температур (дельта-Т 8–12°C), когда один охладитель будет работать при высоком подъеме компрессора.

Логика последовательности установки — какой охладитель ведет, при каком пороге нагрузки включаются дополнительные агрегаты и как управляется поток воды в конденсаторе между машинами — так же важна, как и выбор оборудования. Плохо спроектированные установки с правильно подобранными холодильными машинами обычно потребляют на 15–25 % больше энергии, чем эквиваленты с оптимальным управлением. Имея почти 20-летний опыт реализации проектов за рубежом, компания Shanghai Soouney поддерживает клиентов посредством проектирования конфигурации завода, а не только поставки оборудования.