Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи охолодження рідини (чиллер) з «Free Cooling» - сухі градирні

«Free Cooling» або фрікулінг - це холодильна система, що передбачає режим природного охолодження. При його наявності в холодну пору року рідина охолоджується не в випарнику. а спеціальному теплообміннику - драйкулери, де в якості джерела охолодження використовується зовнішнє повітря з низькою температурою. В цьому випадку чиллер обладнаний додатковим контуром охолодження, по якому циркулює незамерзаючий водний розчин.

У регіонах з помірним і холодним кліматом наявність фрікулінга допомагає істотно економити електроенергію в осінньо-зимовий період. У драйкулери від харчування працюють тільки осьові вентилятори, в той час як в інших типах холодильних агрегатів електрику потрібно також для роботи випарника. При наявності системи вільного охолодження компресор - основний споживач електроенергії - працює значно менше, що стає додатковим джерелом економії.

Крім того, більшість сучасних драйкулери оснащені частотними перетворювачами, які дозволяють регулювати швидкість обертання лопатей вентилятора.

Чиллер з природним охолодженням може використовувати фрікулінг повністю або частково. У першому випадку охолодження повітря відбуватися при повністю вимкненому компресорі за рахунок гликолевого контуру, у другому - компресор працює в половину навантаження, а гліколевий контур використовується паралельно для охолодження повітря в приміщенні і конденсатора.

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи з «Free cooling» в зимовий період дають можливість економити до 80% електроенергії, а в міжсезоння - до 50%. З огляду на значне зростання цін на енергоносії, така економія є дуже істотною. Саме тому власники промислових підприємств, що мають постійну потребу в охолодженні, вважають за краще установку систем охолодження рідини з «Free cooling».

Наша компанія пропонує охолоджувачі технічних рідин з системою фрікулінг, а також займається виробництвом, постачанням та монтажем драйкулери ( «сухих охолоджувачів рідини» або «сухих градирень»). «Ксірон-холод» займається випуском драйкулери як під чиллери власного виробництва, так і для монтування в інші системи охолодження.

Ми надаємо широкий вибір драйкулери Guntner, виготовлених на основі якісних комплектуючих від відомих європейських виробників.

Енергозберігаючі схеми охолодження технічних рідин

Постійне подорожчання електроенергії призводить до того, що одним з основних критеріїв при виборі холодильного обладнання стає його енергоефективність. Так, в Західній Європі зараз спостерігається тенденція, коли більш дешевому, але недостатньо економічному обладнанню воліють дорогий, але енергетично більш вигідний варіант. В кінцевому рахунку, таке обладнання дуже швидко себе окупає за рахунок помірного споживання електроенергії. Підрахунки переконливо доводять, що в українських кліматичних умовах додаткові витрати на придбання енергозберігаючого обладнання окупаються протягом двох років.

На сьогоднішній день найбільшим попитом користується обладнання з системою природного охолодження «фрікулінг», яке дозволяє в зимовий та осінньо-весняний період використовувати для охолодження холодоагенту холодне зовнішнє повітря, не включаючи компресор. Оскільки основним споживачем електроенергії вважається саме компресор, то застосування фрікулінга дозволяє істотно економити електроенергію.

Можна виділити два види холодильних систем, в яких реалізований принцип повітряного охолодження:
  • стандартна водоохолоджувальні установка на базі повітряного конденсатора доповнюється сухий градирнею;
  • водоохолоджувальні установка працює на основі рідинного конденсатора, а суха градирня використовується для відбору тепла у рідини, що охолоджує конденсатор.

Водоохолоджувальні установка на базі повітряного конденсатора з сухою градирнею

Принцип роботи

Як хладоносителя в такій системі використовується водний розчин етиленгліколю - тосол або вода. Нижче будуть розглянуті обидва ці варіанти. У теплу пору року, коли температура зовнішнього повітря перевищує температуру тосола, він надходить відразу в чиллер, минаючи градірню.

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

При зниженні температури повітря тосол за допомогою триходового клапана надходить попередньо в градирню, де він частково охолоджується і тільки після цього подається в холодильну установку. При стабільно низьких зовнішніх температурах основний відбір тепла відбуватиметься в градирні, в той час як компресор буде відключений.

переваги

  1. Будь-яка стандартна водоохолоджувальні установка може бути при бажанні доповнена драйкулери. Монтаж сухий градирні дуже простий, тому вона без праці може бути встановлена ​​як в проектовану, так і в уже діючу систему охолодження.
  2. Має короткий період окупності.
  3. Використання драйкулери виключає забруднення виробничої води або її перевитрата.
Якщо технічні особливості обладнання не дозволяють використовувати тосол в якості основного хладоносителя, його застосовують як проміжний, а основним хладоносителем в цьому випадку виступає вода. Звичайно, це знижує енергоефективність системи, але подібний варіант має і свої переваги, зокрема:
  • менша витрата тосола;
  • знижується рівень забруднення теплообмінного обладнання, що дозволяє організувати герметичну гідросистему;
  • знижує ймовірність втрат хладоносителя.
В установці, де основним хладоносителем є вода, принцип роботи системи буде трохи відрізнятися. При високих зовнішніх температурах охолодження води буде повністю відбуватися в випарнику чилера при відключеному гліколеві контурі. В даному випадку охлаждаемая рідина спочатку надходить в пластинчастий теплообмінник, а потім - в теплообмінник-випарник.

Коли температура повітря знижується, і різниця між температурою зовнішнього повітря і температурою води досягає 5 º, в роботу включається гліколевий контур. Чим холодніше буде на вулиці, тим більшу частину відведеного тепла буде брати на себе контур охолодження тосолом.

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Водоохолоджувальні установка на базі рідинного конденсатора з драйкулери

Принцип роботи

У теплу пору року охлаждаемая рідина відразу надходить у випарник чиллера. Тут холодоагент забирає теплове навантаження і за допомогою рідинного конденсатора передає її тосол, охолодження якого відбувається в драйкулери.

У зимовий період, коли температура зовнішнього повітря падає настільки, що градирня може взяти на себе все навантаження по відбору тепла, охолоджений потік тосола з драйкулери надходить на пластинчастий теплообмінник, а компресор чилера відключається.

переваги

  • невеликі розміри обладнання;
  • невисока вартість комплектуючих;
  • низька вартість монтажу завдяки відсутності необхідності пайки фреонових магістралей до повітряного конденсатора;
  • невелика кількість холодоагенту в системі.

недоліки

  • можливість тільки комплексного монтажу обладнання. Всі вузли монтуються ще на етапі проектування об'єкта і не можуть бути доповнені після запуску системи охолодження;
  • необхідність в більш ретельному виборі драйкулери, оскільки саме на нього лягає все основне навантаження з відбору тепла у чилера.

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Системи охолодження рідини (чиллер) з «free cooling» - сухі градирні

Розраховуємо термін період окупності чилера з системою «Free cooling»

Вихідні вимоги:
  • холодпроізводітельность - 100 кВт,
  • температура води - 15 ° С.
При таких даних чиллер з повітряним конденсатором повинен мати потужність в 31 кВт. Драйкулери буде підбиратися з потужністю в 100 кВт з можливістю повного (100%) зняття теплового навантаження при температурі зовнішнього повітря - 0 ° С.

Вартість градирні разом з іншим додатковим обладнанням (насосом для тосола, розбірних теплообмінником, триходовим клапаном) - 11,5 тис. Євро.

  • Температура зовнішнього повітря на рівні 0 ° С тримається близько 5 місяців.
  • Споживана потужність драйкулери і насоса - 10 кВт.
  • Різниця в споживаної потужності градирні та холодильного агрегату - 21 кВт.

Якщо вважати, що холодильне обладнання буде працювати цілодобово при ціні електроенергії 3 руб за кВт / год, то річна економія сягне - 227 тис. Рублів. Таким чином, можна зробити висновок, що придбане обладнання окупить себе трохи більше ніж за 2 роки.