Расчёт мощности чиллера онлайн: по расходу и температурам воды

Холодопроизводительность (мощность) чиллера можно посчитать без данных о процессе, если известны расход жидкости и её температура на входе в чиллер и на выходе из него. Калькулятор считает её для воды и растворов гликоля и переводит расход в литры в минуту.

Расчёт мощности чиллера по расходу

Жидкость Вода Этиленгликоль 30 % Этиленгликоль 40 % Пропиленгликоль 30 % Пропиленгликоль 40 %

Расход, м³/ч Запас Без запаса 10 % 15 % 20 %

Температура на входе в чиллер, °C Температура на выходе из чиллера, °C Выносной конденсатор

Требуемый чиллер

53,5

кВт

Нагрузка, кВт

46,5

Перепад, °C

5

Расход, л/мин

133

На выходе, °C

7

Подобрать чиллер на 53,5 кВт

Подбор модели откроется на сайте производителя xiron.ru

Когда нужен этот расчёт

• Оборудование уже охлаждается водой. На работающей линии измеряют расход и температуру воды до и после оборудования. Получается фактическая нагрузка, без допущений о процессе; сравнить её с ожидаемой от установленного чиллера можно в проверке чиллера по показаниям.
• В паспорте дан расход воды. Производители станков и аппаратов часто указывают не тепловыделение, а требуемый расход охлаждающей воды и допустимый нагрев.
• Нужно проверить действующий чиллер. Фактическую нагрузку сравнивают с его холодопроизводительностью: видно, есть ли запас и хватит ли его на новое оборудование. Что входит в паспортную холодопроизводительность, сказано в справочнике о холодопроизводительности.

Если расхода и температур нет, нагрузку считают от самого процесса: по массе продукта, мощности привода или излучения. Такие расчёты собраны в каталоге задач.

Формула

Нагрузка, которую жидкость приносит в чиллер:

Q₀ = V × c × (t₁ − t₂)

Q₀ — нагрузка, кВт; V — расход жидкости, м³/ч; c — теплоёмкость кубометра жидкости, кВт·ч/(м³·°C); t₁ — температура на входе в чиллер, °C; t₂ — температура на выходе из чиллера, °C.

Раствор на выходе из чиллера должен быть минимум на 10 °C теплее точки замерзания: хладагент в испарителе кипит холоднее, чем выходит жидкость. Воду по той же причине не охлаждают ниже 5 °C.

Холодопроизводительность чиллера с запасом:

Q = Q₀ × (1 + k)

Q — холодопроизводительность, кВт; k — запас в долях единицы, обычно 0,10–0,20. Когда проверяют действующий чиллер, запас не добавляют.

Та же формула решает обратную задачу: какой расход нужен, чтобы снять известную нагрузку при заданном перепаде температур.

V = Q₀ / (c × (t₁ − t₂))

Расход в литрах в минуту получают умножением на 1000 и делением на 60; по расходу подбирают и диаметр трубопровода.

Пример расчёта

Оборудование охлаждается водой: расход 8 м³/ч, на входе в чиллер 12 °C, на выходе 7 °C. Запас 15 %.

1. Перепад температур: 12 − 7 = 5 °C.
2. Нагрузка: 8 × 1,163 × 5 = 46,52 кВт.
3. Холодопроизводительность с запасом: 46,52 × 1,15 = 53,50 кВт, округлённо 53,5 кВт.
4. Расход в литрах в минуту: 8 × 1000 / 60 = 133 л/мин.

Установка такого размера по характеристикам — потребление, насос, бак, масса — описана на странице чиллера 55 кВт; под воду 7 °C её пересчитывают в форме подбора на той же странице.

С 30 % пропиленгликолем при тех же расходе и температурах получится 8 × 1,10 × 5 × 1,15 = 50,6 кВт: раствор переносит меньше тепла, чем вода.

Типовые ошибки

• Берут расход с шильдика насоса. Паспортный расход насос даёт только при паспортном напоре, в реальной сети он другой — об этом расчёт насоса для чиллера. Ошибка в расходе один к одному переходит в нагрузку, поэтому расход измеряют расходомером.
• Измеряют при неполной загрузке. Замер в спокойную смену или зимой показывает нагрузку ниже максимальной. Чиллер, подобранный по такой цифре, не справится летом при полной производительности.
• Грубо измеряют малый перепад. При перепаде 2 °C ошибка в полградуса на каждом термометре может исказить результат в полтора раза. Обе температуры измеряют одним и тем же точным прибором.
• Считают гликоль как воду. Раствор переносит на 5–12 % меньше тепла — теплоёмкость растворов в справочнике о свойствах гликолей. По формуле для воды нагрузка выходит завышенной, а расход под заданную нагрузку — заниженным, и насос оказывается мал.