8.3. Гидравлический расчет контура чиллера

В контуре чиллера, если чиллер установлен снаружи здания, в качестве тепло-холодоносиителя используют водный раствор гликоля. Концентрацию раствора выбирают, так, чтобы температура замерзания была ниже расчетной температуры наружного воздуха в ХП на 5 – 8 ^оС. Например, для водного раствора этиленгликоля: концентрация 38,8%, температура замерзания -26 ^оС; концентрация 42,6%, температура замерзания -29 ^оС; концентрация 46,4%, температура замерзания -33^оС.

Диаметры трубопроводов назначают либо ориентируясь на среднюю скорость движения тепло-холодоносителя 1,0 м/с, ограничивая её значение из условия бесшумной работы 1,5 м/с для гражданских зданий и 2,5 м/с для промышленных, либо на известный напор, создаваемый насосом насосной станции.

9. Подбор оборудования системы холодоснабжения

9.1. Чиллер

В курсовой работе рекомендуется применять чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора и осевым вентилятором. Систему холодоснабжения следует проектировать, как правило, из двух или большего числа установок холодоснабжения; допускается проектировать одну машину или установку охлаждения с регулируемой мощностью.

Чиллер подбирают по суммарной холодильной нагрузке на центральный кондиционер Q_х^ц и местные доводчики – фэнкойлы Q_х^м . Принимая к установке два чиллера одинаковой холодопроизводительности, определяют его номинальную холодопроизводительность по каталожным данным при работе на воде. Далее необходимо ввести попоравки:

- на температуру воды на выходе из чиллера, t_w.к^ч ;

- на температуру наружного воздуха, охлаждающего конденсатор, t_н;

- на холодопроизводительность при работе на водных растворах этиленгликоля, f_Qx

- поправочные коэффициенты при работе на другом, не каталожном холодильном агенте, f_R .

Поправочные коэффициенты рекомендуется определять по каталожным данным чиллера. Зависимость холодопроизводительности чиллера от режима работы многими производителями представляется в табличной форме (см., например, табл. П.11 для агрегата 30DQ). При отсутствии таких данных, а также при определении других поправочных коэффициентов для оценочных расчетов допускается использовать данные таблиц 9.1 – 9.3.

Чиллер подбирают, обеспечивая выполнение условия

1

Q_х^ч ≥ ——[Q_х^м + Q_х^ц ], (9.1)

2f_Qx

Таблица 9.1

Поправочные коэффициенты (относительно воды) на параметры чиллера

при работе на водных растворах этиленгликоля

Параметры системы	Концентрация этиленгликоля в растворе, %
	10	20	30	40
Температура замерзания, оС	-4,4	-9,4	-15,6	-24,4
Безопасная температура, оС	+1	-4	-10	-19
Холодопроизводительность, fQx	0,998	0,970	0,955	0,935
Мощность компрессора, fN	0,99	0,985	0,980	0,970
Расход раствора этиленгликоля, fG	1,01	1,028	1,064	1,081
Перепад давления, fΔp	1,029	1,152	1,31	1,481

Таблица 9.2

Поправочные коэффициенты для холодопроизводительности, блоков заправленных

холодильным агентом R407C (каталожный R22)

to,	Температура воздуха на входе в конденсатор, оС
oC	25		30		32		35		40		43
	fQx	fN	fQx	fN	fQx	fN	fQx	fN	fQx	fN	fQx	fN
5	0,99	1,11	0,97	1,11	0,96	1,11	0,96	1,11	0,93	1,11	0,92	1,11
6	1,00	1,11	0,97	1,11	0,97	1,11	0,96	1,11	0,93	1,11	0,92	1,11
7	1,00	1,10	0,97	1,11	0,97	1,11	0,96	1,11	0,93	1,11	0,92	1,11
8	1,00	1,10	0,98	1,11	0,97	1,11	0,96	1,11	0,93	1,11	0,93	1,11
9	1,00	1,10	0,98	1,11	0,97	1,11	0,96	1,11	0,94	1,11	0,93	1,11
10	1,01	1,10	0,98	1,11	0,97	1,11	0,96	1,11	0,94	1,11	0,93	1,11

где Q_х^ч – холодопроизводительность чиллера, кВт, при соответствующей температуре воды на выходе чиллера t_w.н, и расчетной наружной температуре воздуха, охлаждающего конденсатор.

После выбора типоразмера чиллера определяют характеристики, необходимые для дальнейшего проектирования системы холодоснабжения.

Расход чистой воды через испаритель чиллера G_w.x, кг/с:

G_w.x = Q_х^ч /[c_w(t_w.к – t_w.н)], (9.2)

где c_w = 4,187 кДж.(кг∙К) – удельная теплоемкость воды; (t_w.к – t_w.н) – разность температуры, ^оС, принимают по каталожным данным для выбранного чиллера.

Таблица 9.3

Поправочные коэффициенты на параметры чиллера при использовании раствора

этиленгликоля с температурой ниже +4^оС

to,	Процентное содержание этиленгликоля в растворе, %
oC	10				20
	fQx	fN	fG	fΔp	fQx	fN	fG	fΔp
4	0,897	0,931	0,912	0,921	0,881	0,917	0,909	1,036
3	0,868	0,904	0,884	0,876	0,852	0,890	0,880	0,989
2	0,840	0,890	0,854	0,832	0,823	0,876	0,850	0,942
1	0,811	0,876	0,825	0,788	0,795	0,863	0,822	0,895
0	-	-	-	-	0,770	0,849	0,796	0,847
-1	-	-	-	-	0,741	0,835	0,768	0,806
-2	-	-	-	-	0,717	0,822	0,742	0,765
-3	-	-	-	-	0,692	0,794	0,718	0,742
-4	-	-	-	-	0,663	0,781	0,693	0,683

Окончание таблицы 9.3

to,	Процентное содержание этиленгликоля в растворе, %
oC	30				40
	fQx	fN	fG	fΔp	fQx	fN	fG	fΔp
4	0,844	0,904	0,900	1,123	0,791	0,876	0,904	1,181
3	0,815	0,876	0,869	1,067	0,766	0,849	0,877	1,120
2	0,791	0,863	0,843	1,021	0,746	0,835	0,855	1,079
1	0,766	0,849	0,816	0,976	0,721	0,822	0,828	1,038
0	0,741	0,835	0,791	0,931	0,701	0,808	0,805	0,998
-1	0,717	0,822	0,764	0,885	0,680	0,794	0,782	0,957
-2	0,692	0,808	0,737	0,845	0,655	0,781	0,754	0,916
-3	0,672	0,781	0,717	0,805	0,635	0,767	0,732	0,876
-4	0,647	0,767	0,691	0,765	0,614	0,753	0,709	0,836

Потери давления в испарителе чиллера Δр_w^ч определяют по графикам, представленным в каталогах, для соответствующего типоразмера чиллера. Например, для чиллера 30DQ, технические данные которого представлены в приложении (таблицы П.11, П.12) указанные зависимости показаны на рис. П.5. Если в контуре используется раствор этиленгликоля, то снятую с графика величину корректируют

Δр_х^ч = f_Δp ∙ Δр_w^ч . (9.4)

В чиллерах со встроенным гидромодулем следует подобрать тип насоса по характеристикам, приводимым в каталоге, проверить расширительный и аккумулирующий баки, настройку предохранительного клапана. При отсутствии встроенной насосной станции необходимо её подобрать. Чиллеры 30DQ комплектуются отдельным гидромодулем «Гидроник», технические данные которого представлены в приложении табл. П.10.