Лабораторная работа № 7. Проектирование системы оборотного водоснабжения.

Общее название для установок охлаждения воды – чиллеры.

Чиллер – водоохлаждающая парокомпрессионная холодильная машина. Холодильная машина предназначена для отбора теплоты у охлаждаемой среды при низких температурах, при этом отдача теплоты при высоких температурах является побочным процессом

1. Классификация чиллеров

1.1 По типу установки:

• Наружной установки (встроенный конденсатор)

Подобные агрегаты представляют собой единый моноблок, устанавливаемый на улице. Удобен тем, что позволяет эксплуатировать неэксплуатируемые площади - кровлю, открытые площади на земле и др. Также это и более дешевое решение. В то же время, использование воды в качестве теплоносителя сопряжено с необходимостью её слива на зимний период, что неудобно в эксплуатации, поэтому применяются незамерзающие жидкости, как новые солевые, так и традиционные - растворы гликолей в воде. При этом необходимо производить пересчет работы чиллера под каждый конкретный теплоноситель.

• Внутренней установки (выносной конденсатор)

Чиллер состоит из двух частей - компрессорно-испарительного блока и конденсатора, соединенные фреоновой трассой. Требуются иногда достаточно ценные площади внутри здания, при этом по-прежнему необходимо место снаружи для размещения конденсатора, правда с заметно меньшими требованиями как по площади так и по массе. В чиллерах внутренней установки не возникает проблем с использованием воды. Энергопотребление компрессора большее и увеличенные потери давления и температуры хладагента в связи с удлиненной трассой (от чиллера до конденсатора), которая, также ограничена компрессором по длине.

1.2 По типу исполнения конденсатора:

• Воздушного охлаждения

Это самый распространенный вариант. Конденсатор представляет собой трубчато-ребристый теплообменник и охлаждается бесплатным наружным воздухом. Это и дешево и просто в проектировании, монтаже и эксплуатации. Минусом можно назвать лишь большие габариты конденсатора в виду малой плотности воздуха.

• Водяного охлаждения

В ряде случаев используется водяное охлаждение конденсатора. В этом случае конденсатор является пластинчатым, пластинчато-ребристым или теплообменником “труба в трубе”. Водяное охлаждение заметно уменьшает габариты конденсатора, а также позволяет реализовать рекуперацию тепла. Но полученная нагретая вода (около 40 ⁰С) не является ценным продуктом, часто её просто отправляют на охлаждение в градирни, опять таки отдавая всё тепло окружающей среде. В любом случае, чиллеры с водяным охлаждением дороже, чем с воздушным, а вся система в целом более сложна и в проектировании и в монтаже и в эксплуатации. Традиционно для охлаждения конденсатора холодильных машин применяются градирни, в которых вода, нагретая в конденсаторе, разбрызгивается через форсунки в потоке движущегося наружного воздуха, и при непосредственном контакте с воздухом охлаждается до температуры мокрого термометра наружного воздуха, поступая затем в конденсатор. Это довольно громоздкое устройство, требующее специального обслуживания, установки насоса и другого вспомогательного оборудования. В последнее время применяются так называемые "сухие" градирни или охладители конденсатора, которые представляют поверхностный теплообменник "вода-воздух" с осевыми вентиляторами, в котором теплота воды, нагретой в конденсаторе передается воздуху, циркуляцию которого через теплообменник обеспечивают осевые вентиляторы. В первом случае водяной контур разомкнутый, во втором случае - замкнутый, в котором необходимо установить все необходимое оборудование: циркуляционный насос, расширительный бак, предохранительный клапан, запорную арматуру. Для предотвращения замерзания воды при работе чиллера в режиме охлаждения при отрицательных температурах наружного воздуха, замкнутый контур заполняется водным раствором незамерзающей жидкости.

При водяном охлаждении конденсатора теплота конденсации также бесполезно теряется и способствует тепловому загрязнению окружающей среды. При наличии источника теплоты, например системы горячего водоснабжения или технологической линии, в период выработки холода возможно полезно использовать теплоту конденсации.

1.3 По типу компрессора: Поршневые компрессора.

Ротационные компрессора.

Спиральные компрессора.

Винтовые компрессора.

1.4 По типу вентиляторов конденсатора: Осевые вентиляторы.

Центробежные вентиляторы.