Чиллер с винтовым испарительным охлаждением и водяным охлаждением Manufacturers

Как работает испарительная конденсация внутри винтового чиллера

Винтовой испарительный охладитель с водяным охлаждением заменяет обычный кожухотрубный конденсатор (и отдельную градирню, от которой он зависит) встроенным испарительным конденсатором. В этой конструкции горячий газообразный хладагент, выходящий из компрессора, проходит через змеевик, который одновременно смачивается распыленной водой и подвергается воздействию принудительного воздушного потока. Поскольку часть распыляемой воды испаряется, она уносит скрытое тепло непосредственно из змеевика хладагента, конденсируя хладагент без необходимости использования отдельного контура теплообменника.

Термодинамическое преимущество имеет важное значение. Обычные системы градирен отводят тепло через два последовательных этапа теплопередачи — хладагент в воду конденсатора, затем воду из конденсатора в атмосферу — каждый со своим собственным температурным штрафом. Испарительная конденсация объединяет этот процесс в один этап, позволяя хладагенту конденсироваться при температуре, близкой к температуре окружающей среды по влажному термометру, а не по сухому термометру. В умеренном климате это означает температуру конденсации. на 8–12°C ниже чем эквивалентная система с воздушным охлаждением, работающая в тех же условиях, что напрямую снижает подъемную силу компрессора и потребление энергии.

Компания Shanghai Soouney Hydraulic Equipment Co., Ltd. интегрирует этот принцип испарительной конденсации в платформы винтовых охладителей, предназначенные для промышленного и коммерческого применения, где эффективность и простота установки являются приоритетами.

Зависимость от влажного термометра и сезонные изменения характеристик

Поскольку отвод тепла при испарении обусловлен скрытой теплотой испарения воды, эффективная температура конденсации отслеживает температуру окружающей среды по влажному термометру, а не по сухому термометру. Это имеет серьезные последствия для того, как производительность определяется, моделируется и сравнивается в зависимости от климата.

Температура по влажному термометру всегда равна или ниже температуры по сухому термометру — разница зависит от относительной влажности. В сухом климате (Ближний Восток, внутренние районы Австралии, северный Китай летом) температура по сухому термометру может достигать 40°C, тогда как по влажному термометру остается на уровне 22–26°C, что дает испарительным системам очень большое эксплуатационное преимущество. Во влажном тропическом климате (Юго-Восточная Азия, прибрежные районы Западной Африки) температура по влажному термометру приближается к температуре по сухому термометру, что сужает выгоду от испарения.

Для точного анализа затрат в течение жизненного цикла производительность должна моделироваться на основе полного годового распределения частоты по влажному термометру на объекте, а не только на пиковых проектных условиях. Ключевые ориентиры:

• Расчетный смоченный термометр (годовое превышение на 0,4%): используется для определения пиковой мощности.
• Среднее значение по влажному термометру в часы работы или технологического процесса: определяет средний годовой КПД.
• Зимние минимумы по влажному термометру: актуально для стратегии контроля производительности и защиты от замерзания

A Чиллер с винтовым испарительным охлаждением и водяным охлаждением установленный в полузасушливом климате, как правило, достигает среднегодовой COP на 20–35% выше чем винтовой чиллер с воздушным охлаждением эквивалентной мощности, при этом разрыв еще больше увеличивается во время летних пиковых нагрузок, когда преимущество в эффективности имеет наибольшее значение.

Управление потреблением воды, дрейфом и риском легионеллы

Системы испарительного охлаждения потребляют воду тремя способами: испарение (рабочий механизм), продувка (преднамеренная продувка для контроля концентрации минералов) и дрейф (мелкие капли воды выносятся с отработанным воздухом). Управление всеми тремя имеет важное значение как для эксплуатационных расходов, так и для соблюдения требований общественного здравоохранения.

Испарение приходится примерно 1–2 литра в час на киловатт отводимого тепла в расчетных условиях, что неизбежно, поскольку это основа технологии. Продувка контролируется настройками циклов концентрации (CoC): более высокий CoC снижает объем продувки, но увеличивает риск образования отложений. Большинство систем работают при CoC 3–5, обеспечивая баланс между экономией воды и требованиями к очистке воды.

Дрифт является основным путем передачи легионеллы. В современных испарительных конденсаторах используются высокоэффективные поглотители дрейфа, которые уменьшают потери на дрейф до 0,001–0,003% расхода оборотной воды , но они не устраняют риск полностью. Нормативно-правовая база ЕС (ASHRAE 188, EN 13779), Австралии (AS/NZS 3666) и многих других юрисдикций требует наличия письменных планов управления водными ресурсами для оборудования испарительного охлаждения, включая плановые микробиологические испытания, протоколы дезинфекции и графики проверок системы.

Покупатели должны подтвердить местные нормативные требования перед закупкой оборудования и учесть эксплуатационные расходы на очистку воды — дозирование химикатов, мониторинг проводимости, периодическую обработку биоцидами — в расчете общей стоимости владения. Суни обеспечивает документальное сопровождение проектов, требующих соблюдения международных стандартов безопасности воды.

Сухой режим работы и стратегии подготовки к зиме

Одной из недооцененных особенностей испарительных винтовых чиллеров является способность работать в сухом режиме — с выключенными насосами оросительной воды и включенными только вентиляторами — в холодную погоду. Когда температура окружающей среды достаточно падает, одной только ощутимой теплопередачи достаточно для конденсации хладагента без увеличения испарения. Это исключает потребление воды и связанные с этим затраты на очистку в прохладные месяцы и снижает риск замерзания в холодном климате.

Логика перехода между влажным и сухим режимами работы управляется контроллером холодильной машины на основе температуры окружающей среды по влажному термометру, заданного значения давления конденсации и нагрузки компрессора. Хорошо реализованные элементы управления плавно переключаются между режимами без вмешательства оператора, оптимизируя потребление воды в течение всего годового рабочего цикла.

При установке в климатических условиях с минусовой зимой применяются дополнительные меры по подготовке к зиме:

• Нагреватели бассейна для предотвращения замерзания поддонной воды в периоды ожидания.
• Самотековый дренаж или автоматический дренаж контуров опрыскивающей воды, когда температура окружающей среды падает ниже установленного порогового значения.
• Следящий обогрев открытых трубопроводов и водораспределительных коллекторов
• Антифризные добавки в отстойную воду, где слив нецелесообразен.

Наш Чиллер с винтовым испарительным охлаждением и водяным охлаждением конфигурации включают установленные на заводе пакеты подготовки к зиме для проектов в северном Китае, Центральной Азии и других рынках с холодным климатом. Имея почти 20-летний опыт реализации проектов за рубежом, команда инженеров Суни может определить соответствующий уровень защиты от холода на основе минимальных данных о температуре окружающей среды для конкретной площадки.