Промышленный чиллер: что это и чем отличается от климатического

Промышленный чиллер — холодильная машина, которая охлаждает воду или гликоль для технологического оборудования: термопластавтоматов, лазеров, станков, реакторов, линий розлива. Устроен он так же, как чиллер для кондиционирования, но работает круглый год и круглые сутки, держит температуру точнее и рассчитан на резкие скачки нагрузки, грязную воду и зиму. Ниже — чем отличаются эти два класса и что из этого следует для подбора.

Чем промышленный чиллер отличается

Холодильный цикл у обоих одинаковый: испаритель, компрессор, конденсатор, расширительный вентиль, — он описан в справочнике «Что такое чиллер». Различаются режим работы и требования, которые предъявляет потребитель.

• Круглый год. Кондиционирование нужно летом, а технологическое оборудование работает и в мороз. Промышленный чиллер должен устойчиво запускаться при минусовой температуре воздуха, а его водяной контур не должен замерзнуть.
• Круглые сутки. Остановка чиллера останавливает линию, поэтому его делают с резервом: два независимых холодильных контура, резервный насос, сигнал аварии в диспетчерскую.
• Точная температура. Пресс-форме, лазеру или реактору нужна вода с отклонением в доли градуса или в пределах одного-двух градусов, а не «примерно 7 °C».
• Скачки нагрузки. Термопластавтомат выделяет тепло циклами, индукционная печь — плавками. Колебания сглаживают бак-аккумулятор и плавное регулирование компрессоров.
• Разные температуры воды. Для пластмасс и станков нужна вода 10–15 °C, для пищевых продуктов — гликоль около 0 °C и ниже, для масла гидравлики — 20–30 °C. О минусовых температурах — справочник о низкотемпературном чиллере.
• Вода в контуре. В цеху вода бывает грязной, с окалиной и эмульсией: нужны фильтры, а иногда промежуточный теплообменник.

Как выглядит система

Типовая промышленная система — чиллер, бак-аккумулятор с насосом и потребители в цеху. Бак держит запас холодной воды: когда оборудование выдаёт пик тепла, вода в баке его принимает, а компрессоры не включаются и не выключаются каждую минуту. Его объём считают в расчёте объёма бака-аккумулятора, а состав насосной части описан в справочнике о гидромодуле.

Для одного станка или лазера часто хватает моноблока с встроенным баком и насосом — такие машины описаны в справочнике о мини-чиллерах. Для цеха ставят один или несколько крупных чиллеров на общий контур.

Исполнения

• Моноблок с воздушным конденсатором на улице — самый распространённый вариант. Зимой контур заполняют гликолем.
• Чиллер в цеху с выносным конденсатором — вода остаётся водой круглый год, а тепло уходит на улицу по фреоновой трассе.
• Чиллер с водяным конденсатором — когда на улицу ничего не вынести; тепло уносит второй контур к драйкулеру или градирне.
• Взрывозащищённый чиллер — для производств с горючими газами, парами и пылью; когда его заменяет обычный чиллер вне зоны, описано в справочнике о взрывозащищённом чиллере.

Чем они отличаются и как выбрать, описано в справочнике о воздушном и водяном охлаждении конденсатора. Если оборудование работает зимой, часть холода можно получать без компрессоров — это фрикулинг.

Сколько электроэнергии потребляет

Электрическая мощность чиллера равна холодопроизводительности, делённой на холодильный коэффициент EER:

N = Q / EER

N — потребляемая мощность, кВт; Q — холодопроизводительность, кВт; EER — холодильный коэффициент из характеристик чиллера при нужных температурах воды и воздуха. У чиллера с воздушным конденсатором в жару он ориентировочно около 3: чиллер на 100 кВт холода потребляет около 33 кВт. В прохладную погоду потребление ниже, а в сильную жару выше — это разобрано в справочнике о чиллере в жару. Из чего складывается потребляемая мощность и как посчитать расход за год, описано в справочнике о потреблении электроэнергии.

Что из этого следует для подбора

• Нагрузку считают по процессу, а не по паспортной мощности оборудования или площади цеха: для каждого вида оборудования на сайте есть задача с калькулятором, например для термопластавтомата или лазерного станка.
• В опросном листе указывают режим работы — от часов в год зависит ресурс, как показано в справочнике о сроке службы чиллера, — нужную точность температуры, зимний режим и требование к резерву — какие ещё данные нужны, перечислено в справочнике о подборе чиллера.
• Серийные чиллеры рассчитаны на воду 5–15 °C и 2–1000 кВт. Гликоль, вода теплее 15 °C или нагрузка больше 1000 кВт — повод для индивидуального подбора.
• Грязную технологическую воду не пускают через испаритель: ставят фильтр или промежуточный теплообменник, как описано в справочнике о теплообменниках чиллера.