Драйкулер: что это и чем отличается от чиллера

Драйкулер, или сухая градирня, — теплообменник с вентиляторами, который охлаждает жидкость наружным воздухом, и вода на выходе из него всегда на 5–10 °C теплее воздуха. Чиллер — холодильная машина, она даёт заданную температуру, например 7 или 12 °C, в любую погоду. Поэтому драйкулер не заменяет чиллер, а работает вместе с ним: отводит тепло водяного конденсатора или охлаждает воду зимой в режиме фрикулинга.

Что такое драйкулер

Драйкулер — оребрённый трубчатый теплообменник с осевыми вентиляторами, который ставят на улице. Жидкость идёт по трубкам, воздух продувается между рёбрами, вода не испаряется и не расходуется. Из-за зимы в контуре почти всегда раствор гликоля, а не вода.

Охладить жидкость ниже температуры воздуха драйкулер не может. Температура на выходе:

t_вых = t_в + Δt_н

t_вых — жидкость на выходе из драйкулера, °C; t_в — наружный воздух, °C; Δt_н — температурный напор, ориентировочно 5–10 °C: чем больше теплообменник на тот же поток тепла, тем он меньше. Летом при +30 °C на улице драйкулер даёт 35–40 °C.

Чем драйкулер отличается от чиллера

Чиллер переносит тепло от холодной воды к горячему воздуху за счёт работы компрессора. Поэтому он может отдавать тепло на улицу в жару и при этом держать воду 5–15 °C. Платой за это служит электроэнергия на компрессор.

Драйкулер переносит тепло только от тёплого к холодному. Энергия нужна только вентиляторам и насосу, но температура жидкости привязана к погоде: зимой она низкая, летом высокая, и в жару заданную температуру драйкулер не удержит.

Драйкулер вместе с чиллером

Чиллер с водяным конденсатором. Чиллер стоит в помещении, а тепло конденсатора уносит гликоль к драйкулеру на улице. Фреоновой трассы нет, холодильный контур заправлен на заводе и не зависит от длины трубопровода до улицы. Драйкулер рассчитывают не на холодопроизводительность, а на тепло конденсатора — это холодопроизводительность плюс мощность компрессора:

Q_др = Q_х + N

Q_др — тепло, которое отводит драйкулер, кВт; Q_х — холодопроизводительность чиллера, кВт; N — потребляемая мощность компрессоров, кВт. Ориентировочно Q_др на 25–35 % больше Q_х: для чиллера 50 кВт с компрессорами 15 кВт драйкулер должен отвести 65 кВт при самой высокой летней температуре.

У такой схемы есть минус: гликоль в контуре конденсатора теплее воздуха, конденсатор работает при более высокой температуре, чем воздушный, и компрессоры потребляют больше. Взамен чиллер можно поставить в помещении на любом расстоянии от улицы.

Выносной воздушный конденсатор решает ту же задачу иначе: на улицу идёт фреоновая трасса, а не гликолевая. Лишней ступени теплообмена нет, но длина трассы и перепад высот ограничены, а трассу заправляет и проверяет холодильщик на месте.

Фрикулинг. Зимой тот же драйкулер или отдельный охладитель может охлаждать воду потребителя напрямую, пока на улице холодно, а компрессоры стоят. Как это устроено и когда окупается — в справочнике о фрикулинге.

Когда драйкулер без чиллера не справится

Драйкулер без чиллера работает только там, где процесс допускает жидкость на 5–10 °C теплее самой жаркой летней температуры воздуха, то есть 40 °C и выше. Масло гидравлики и редукторы охлаждают водой до 30 °C, пресс-формы и лазеры — водой 10–25 °C: в жару драйкулер этих температур не даст, и оборудование уйдёт в перегрев. Сравнение с испарительной градирней — в справочнике «Градирня или чиллер».

Что из этого следует для подбора

• Холодопроизводительность чиллера считают по процессу. Для гидравлики — в расчёте для гидростанции, по расходу и температурам воды — в расчёте мощности по расходу и температурам.
• Драйкулер к чиллеру с водяным конденсатором считают на тепло конденсатора — холодопроизводительность плюс мощность компрессоров — при максимальной летней температуре воздуха.
• Контур драйкулера заправляют гликолем по зимнему минимуму воздуха: расчёт концентрации гликоля.
• Чиллер с водяным конденсатором и драйкулером подбирают индивидуально: вместе с ним рассчитывают драйкулер, гликолевый контур и насос под климат площадки.