Чиллер для УЗВ: расчёт охлаждения воды рыбоводной установки

Чиллер для УЗВ — установки замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы — рассчитывают по теплу, которое попадает в оборотную воду: насосы и воздуходувки отдают свою мощность воде, а рыба и биофильтр выделяют тепло при переработке корма. Калькулятор считает холодопроизводительность по мощности насосов и воздуходувок, суточному корму и температуре воды в бассейнах.

Расчёт чиллера для УЗВ

Насосы, кВт Воздуходувки, кВт

Корм в сутки, кг

Вода в бассейнах, °C Запас 10 % 15 % 20 %

Выносной конденсатор

Требуемый чиллер

38,4

кВт

Насосы и аэрация, кВт

18,8

Рыба, кВт

11,6

Расход воды, м³/ч

6,60

Вода от чиллера, °C

9

Подобрать чиллер на 38,4 кВт

Подбор модели откроется на сайте производителя xiron.ru

Оборудование не укладывается в калькулятор? Опишите задачу словами — ассистент посчитает нагрузку и подберёт чиллер

Что охлаждаете, сколько и при какой температуре Посчитать и подобрать

Откуда берётся тепло

• Насосы. Циркуляционные насосы прокачивают объём системы несколько раз в час, и почти вся их мощность переходит в тепло воды.
• Воздуходувки. Сжатый воздух аэрации нагревается в воздуходувке и отдаёт воде около половины мощности.
• Рыба и биофильтр. Обмен веществ рыбы и нитрификация в биофильтре выделяют тепло пропорционально корму; калькулятор берёт около 10 МДж на килограмм корма.
• Здание. Теплопритоки к бассейнам и трубам учитывает надбавка 10 %.

Форель и осетровые растут при 12–18 °C, и летом без охлаждения вода в УЗВ поднимается выше, рыба перестаёт есть. Вода чиллера идёт на 5 °C холоднее бассейнов через титановый или нержавеющий теплообменник.

Формула

Q_н = P_н + 0,5 × P_в

Q_р = F × 10 000 / 86 400

Q = (Q_н + Q_р) × 1,1 × (1 + k)

• Q_н — насосы и аэрация, кВт; P_н — мощность насосов, кВт; P_в — мощность воздуходувок, кВт.
• Q_р — тепло рыбы и биофильтра, кВт; F — корм в сутки, кг; 10 000 — тепло на килограмм корма, кДж, ориентировочно.
• 1,1 — надбавка на теплопритоки; k — запас, доля. Нагрев воды чиллера 5 °C.

Для тёплолюбивых рыб охлаждение нужно только в жару, а для форели — почти круглый год. Аквариумы и океанариумы с морской водой считают по задаче о чиллере для аквариума.

Пример расчёта

Форелевое хозяйство: насосы 15 кВт, воздуходувки 7,5 кВт, корм 100 кг в сутки, вода 14 °C, запас 15 %.

1. Насосы и аэрация: Q_н = 15 + 0,5 × 7,5 = 18,75 кВт.
2. Рыба и биофильтр: Q_р = 100 × 10 000 / 86 400 = 11,57 кВт.
3. С надбавкой и запасом: Q = (18,75 + 11,57) × 1,1 × 1,15 = 38,36 кВт, округлённо 38,4 кВт.
4. Вода чиллера 14 − 5 = 9 °C, расход 38,36 / (1,163 × 5) = 6,60 м³/ч.

Типовые ошибки

• Считать только рыбу. Насосы и воздуходувки дают больше половины тепла; чиллер «по биомассе» летом не удержит температуру.
• Не учесть рост хозяйства. Корм растёт вместе с биомассой, и через год нагрузка от рыбы удваивается; считают на проектную биомассу.
• Морская вода в испарителе. Для морских рыб нужен титановый теплообменник; оборотная вода к чиллеру не идёт, — справочник о пластинчатом теплообменнике.
• Нет резерва. Остановка чиллера в жару за несколько часов поднимает воду до опасной температуры; ставят две машины — о подключении двух чиллеров.

Если подпитка свежей водой тёплая, её нагрузку добавляют по расчёту мощности по расходу и перепаду температур.

Вопросы и ответы

Сколько холода нужно УЗВ?

УЗВ нужно снять тепло насосов целиком, половину мощности воздуходувок и тепло рыбы с биофильтром — около 10 МДж на килограмм корма в сутки: форелевое хозяйство с насосами 15 кВт, воздуходувками 7,5 кВт и 100 кг корма в сутки даёт около 30 кВт, с надбавкой 10 % и запасом — около 38 кВт.

Какая температура воды нужна рыбе в УЗВ?

Форели и сигу нужна вода 12–16 °C, осетровым 18–22 °C, клариевому сому и тиляпии 25–28 °C. Для форели охлаждение нужно почти круглый год, для тёплолюбивых рыб — только в жару; вода чиллера идёт на 5 °C холоднее бассейнов.

Можно ли пускать воду УЗВ через чиллер?

Воду УЗВ через испаритель чиллера не пускают: органика и соли загрязняют и разъедают его. Воду бассейнов охлаждают через титановый или нержавеющий теплообменник, а чиллер работает на чистой воде.