Оборудование для охлаждения помещения: воздушные системы

Назначение и устройство

Обычно во всех промышленных чиллерах в качестве охлаждающей жидкости используется вода. В этом их главное отличие от кулеров других серий, поэтому они называются промышленными водоохладителями.

Теплообменник промышленного водоохладителя состоит из ряда оребренных труб, заключенных в закрытые торцевые пластины с герметичными крышками. Корпус устройства снабжен патрубками для входа и выхода теплоносителя (воды, водного раствора гликоля) и фланцами для крепления устройства к трубе. Каждая модель теплообменника укомплектована заглушками для быстрого удаления воздуха и слива воды, а также монтажными принадлежностями.

Корпус устройства может быть выполнен из углеродистой или нержавеющей стали. Материал, используемый для труб теплообменника, зависит от качества охлаждающей воды и условий эксплуатации системы. Чаще всего в качестве материала для труб используется нержавеющая сталь, латунь. В некоторых моделях используются медно-никелевые трубы. Оребрение трубок зависит от метода изготовления, но очень часто для изготовления теплоотводящих ребер используется алюминиевый сплав.

Промышленные водоохладители различаются по производительности, диаметру трубы и ребрам, количеству циклов потока теплоносителя и конструкции, среди которых можно выделить:

• Фланцевое. В маркировке присутствует буква «F».
• Вертикальный. В маркировке присутствует буква «В».
• По горизонтали. В маркировке присутствует буква «G».
• Приостановленный. В маркировке присутствует буква «П».

Что собой представляет охладитель для холодильной камеры

Воздухоохладитель для холодильной камеры — это устройство, схема работы которого аналогична следующей: вентилятор подает в теплообменник давление воздуха с кипящим хладагентом или промежуточным теплоносителем. Отдав тепло хладагенту, поток охлажденного воздуха попадает в холодильную камеру. Теплообменник чиллера, как правило, состоит из оребренных труб, что значительно увеличивает площадь теплообмена по сравнению с гладкотрубными теплообменниками и, соответственно, КПД устройства.

Теплообменники различают по типу оребрения:

• Запуск. Это трубчатое ребро является самым надежным и обеспечивает наилучшую эффективность теплопередачи.
• Ламеллярный. Возникает при использовании в теплообменнике дюймовых стальных или медных труб диаметром 18 мм.
• Спиральная намотка. Изготавливается из стальной, алюминиевой или медной ленты методом намотки. Шаг ребер может составлять 30, 20 или 15 мм.
• Спиральная прокатка. Изготавливается методом накатки (выдавливания) ребер из медной или алюминиевой трубки. Шаг ребер после прокатки 3 мм.

По конструктивным особенностям воздухоохладители для холодильных камер делятся на:

1. Сухой. В таких установках теплообмен происходит за счет контакта воздуха с трубами теплообменника, по которым движется теплоноситель.
2. Влажный. Воздушное охлаждение осуществляется открытой водой, разбрызгивая ее через форсунки или контактируя воздушный поток с охлажденным и орошаемым водным раствором гликоля, керамическим кольцом.
3. Смешанный. В таких чиллерах воздух проходит через водный раствор гликоля, прошедший через теплообменник.

В конструкцию промышленного холодильного чиллера с контактным теплообменником (кроме гравитационного) входят осевые или центробежные вентиляторы. Эти устройства создают прямой поток воздуха, который охлаждает комнату.

Наиболее популярным оборудованием для охлаждения и замораживания продуктов являются устройства с принципом сухого теплообмена. В таких устройствах в качестве хладагента используется фреон. В комплект такого оборудования входят: холодильная установка, воздухоохладитель, внешний или внутренний пульт управления, соединительные кабели и автоматика.

Как устроен охладитель

Воздухоохладитель испарительного типа представляет собой устройство, состоящее из вентилятора, водяного насоса и системы фильтрации, заключенное в пластиковый или металлический корпус. Вентилятор всасывает воздух через отверстия в корпусе и пропускает его через фильтр, который постоянно смачивается водой. Тепло воздуха способствует испарению воды и последующему охлаждению воздуха.

Входящие в охладитель фильтры очищают воздух от вредных примесей и частиц размером более 10 микрон, а также от неприятных запахов. В некоторых случаях можно ароматизировать воздух выбранными духами, например, эвкалиптом.

Важно отметить, что воздуху необходимо пройти через чиллер только один раз, иначе охлаждающий эффект агрегата будет снижен.

Главное правило испарительного охлаждения гласит: сколько воздуха было подано в помещение через воздухоохладитель, такое же количество необходимо удалить из помещения через открытые проемы (окна или двери), а если их недостаточно, используйте вытяжную вентиляцию. Нарушение этого правила может привести к тому, что влажность воздуха значительно повысится, что сделает пребывание в помещении неудобным как для людей, так и для животных и растений.

Кулер может работать как с воздушным, так и с вентиляторным охлаждением. Переключение на вентиляцию необходимо в тех случаях, когда условия окружающей среды не позволяют воздуху охлаждаться, например, при минусовых температурах, когда вода в приборе может замерзнуть.

Водоснабжение

Стационарные чиллеры подключаются к водопроводной сети с помощью металлических или резиновых труб, и могут дополнительно оснащаться устройством очистки воды, что позволяет продлить срок службы фильтров чиллера. В бытовых кулерах воду наливают вручную в специальный резервуар.

Расход воды зависит от относительной влажности и температуры наружного воздуха, а также от скорости вентилятора. В жаркий день стационарный кулер, подключенный к водопроводной сети с постоянной подачей воды, потребляет 13-48 литров воды в час, бытовые кулеры — от 1 л / час. Чем ниже температура воздуха, тем меньше воды нужно для его охлаждения.

Энергопотребление

Что касается потребляемой мощности, то она зависит от мощности двигателя чиллера, и для бытовых чиллеров она составляет примерно 125-220 Вт / ч, а промышленно-коммерческие чиллеры потребляют от 0,25 до 20 кВт / ч, это примерно 15-20 кВт / ч. % этой энергии, необходимой кондиционерам для охлаждения того же объема воздуха. Для сравнения: домашний холодильник потребляет около 60 Втч, а настольный компьютер с ЖК-монитором — около 300 Втч.

Коммерческие охладители воздушной смеси

Применяются для понижения температуры воздушных масс в составе приточных систем вентиляции для охлаждения и замораживания продуктов в холодильных камерах, для понижения температуры воздуха в торговых центрах и супермаркетах.

В коммерческих воздухоохладителях можно использовать устройства, в которых в качестве хладагента используется как водный раствор гликоля, так и фреон. Они выпускаются в разных вариантах, в зависимости от способа установки:

• Потолочные воздухоохладители в большинстве случаев работают в системе чиллер-фанкойл и используются для охлаждения воздуха в больших производственных цехах, супермаркетах и ​​т. Д.
• В настенном оборудовании фреон часто используется в качестве хладагента и используется для понижения температуры воздуха в холодных помещениях.
• Напольные воздухоохладители — это, как правило, маломощные бытовые устройства испарительного или смешанного типа для локального охлаждения небольших бытовых помещений .

Промышленные чиллеры обычно имеют мощность от 30 до 500 кВт.

Эффективность воздухоохладителя

Почему кондиционер такой эффективный? Ответ прост: эффективность воздухоохладителя заключается в его действии, то есть передаче тепла между охлаждающей средой и охлаждаемой средой, которые разделены сплошной стенкой. Не забывайте о технике безопасности при подключении воздухоохладителей к электрическим машинам. В частности, при подключении необходимо принять меры для предотвращения попадания воды в открытые части электрических машин. В этом случае необходимо, чтобы при подключении воды к воздухоохладителям соблюдалось правило противотока, то есть вода должна поступать со стороны выхода воздуха из воздухоохладителей. При выборе воздухоохладителя необходимо руководствоваться основными техническими характеристиками, к которым относятся: расход охлаждающей воды, расход воздуха, температура охлаждающей воды, температура охлаждаемого воздуха, тепловой поток, вес воздухоохладителя. Воздухоохладитель рассчитан только на определенный диапазон отклоняемых потерь, который можно регулировать количеством воды, протекающей по трубкам воздухоохладителя. Чтобы не запутаться с техническими параметрами, на практике расчет воздухоохладителя обычно проводится с запасом, составляющим от десяти процентов и более, до их холодопроизводительности, с возможным снижением КПД их работать в периоды уборочных работ. Если руководствоваться действующими стандартами, то согласно ОСТ 16.0.684.001-79 рекомендуется брать запас в размере 25 процентов.

Важным фактором при выборе кондиционера является выбор производителя. Поскольку конструкция воздухоохладителя цельнометаллическая, стоит подумать о поставщиках, расположенных в регионах, где металлообработка является основным бизнесом. Благодаря тому, что сырьевая база находится поблизости, стоимость изготовления воздухоохладителя значительно снижается.

Классификация воздухоохладителей по принципу действия

Существует два основных типа воздухоохладителей: испарительные и с водяным охлаждением.

В воздухоохладителях испарительного типа внутри труб происходит фазовый переход вещества из жидкого в газообразное состояние (закипание хладагента за счет нагрева от более теплого воздуха). Процесс кипения хладагента внутри трубок сопровождается охлаждением теплообменного агрегата и, как следствие, перекачиваемого воздуха. Такие устройства часто называют просто испарителями.

В водоохладителях внутри труб течет хладагент без фазовых превращений (вода или различные растворы гликоля), который охлаждает теплообменник и, как следствие, прокачиваемый через него воздух.

Принцип действия водяного охладителя воздуха

Принцип работы воздухоохладителя заключается в следующем: охлажденная вода поступает в теплообменник, где снимает избыточную температуру воздушного потока, проходящего через оребренные трубы. Для эффективного охлаждения воздуха в электрических машинах, работающих в умеренном климате, температура воды, циркулирующей в теплообменнике, не должна превышать 30 ° C. Для устройств, установленных в более теплом климате, температура охлаждающей жидкости должна быть в пределах 30-40 ° C°.

Некоторые модели оснащены вентиляторами, которые всасывают горячий или смешивают холодный воздух внутри электрической машины. КПД водяного воздухоохладителя с вентилятором значительно выше, чем у необорудованного. Но применить их не всегда удается из-за конструктивных особенностей охлаждаемого механизма.

Где используют охладители?

Многие области производства и торговли не могут обойтись без использования воздухоохладителей. Это самый выгодный способ охладить универмаги или заморозить продукты. Кроме того, выполнение различных промышленных реакций и процессов требует соблюдения определенных температур в камерах. В каждом случае подбирается оптимальный и эффективный комплекс для конкретных целей.

Основные области использования оборудования:

• промышленные холодильные и морозильные камеры для хранения продуктов;
• изделия быстрой заморозки, предназначенные для специальной технологии приготовления продуктов;
• холодильные камеры в пищевых производствах, овощехранилища (для создания нужного микроклимата);
• камеры дозревания овощей и фруктов;
• лабораторные комплексы для проведения реакций, требующих определенных температур;
• производственные помещения — использование в качестве элементов хозяйственного кондиционирования.

Есть еще и гравитационные комплексы. Они работают с пониженным КПД, но исключают движение воздуха. Иногда это необходимо при хранении нежных продуктов. Но такое оборудование менее востребовано, так как требует значительных затрат на комплексы циркуляции фреона. Кроме того, точная регулировка скорости вращения вентилятора в стандартных установках решает проблему движения воздуха в камере.

Производители холодильного оборудования

По разным сферам применения воздухоохладителей можно выделить лидеров в производстве оборудования. ECO предлагает широкий выбор чиллеров для различных сфер деятельности. Стоит выбирать продукцию надежного бренда с оптимальными характеристиками и заводской гарантией. Так вы получите эффективное и экономичное оборудование.

Основные типы устройств для холодильных камер

Рассматривая промышленные системы воздушного охлаждения, стоит выделить водяные модели и устройства, требующие подачи фреона. Эти продукты различаются по дизайну и функциональности. Среди популярных в промышленности типов воздухоохладителей преобладают фреоновые типы, которые позволяют охлаждать помещение с максимальной эффективностью.

Основные отличия этой техники:

• применение в холодных и морозильных камерах с отрицательными температурами в рабочем объеме;
• подключение к компрессорному блоку с подачей хладагента;
• наличие испарителя, переводящего жидкий хладагент в газообразное состояние;
• контроль скорости вращения вентилятора для обеспечения заданной температуры внутри помещения;
• оптимальная защита от агрессивного воздействия фреонов на металл.

Водоохладитель для холодильной камеры не преобразует рабочую жидкость, а использует ее только для охлаждения теплообменника. Вентиляторы нагнетают воздух из охлаждаемой системы в камеру. Такие средства подключаются к охладителям — блокам охлаждения нагретого теплоносителя. Эффективность чиллеров напрямую зависит от температуры наружного воздуха. Поэтому в летних условиях этот прием часто теряет свою эффективность.

Чем отличаются комплексы для промышленного использования?

Существуют различные системы, отвечающие потребностям каждой компании. В одном случае достаточно агрегата с двумя вентиляторами, в другом устанавливается несколько комплексов по 3-4 вентилятора в каждом.

Существует несколько классификаций воздухоохладителей. Оборудование различается площадью теплообменника, количеством вентиляторов, массовым расходом воздуха и габаритами. Мощность системы повлияет на эффективность модели.

При выборе также учитываются монтажные характеристики. Агрегаты можно монтировать на стене, потолке или полу холодильной камеры. Выбор зависит от планировки пространства камеры и других особенностей. Основные характеристики вентиляторных агрегатов рассчитываются и указываются при проектировании помещения.

Конструкция воздухоохладителей

Оребренный трубчатый воздухоохладитель состоит из труб, трубы соединены специальными U-образными роликами, ламели установлены на трубах с натягом. На входе в теплообменник установлен распределитель хладагента, предназначенный для равномерного распределения потока по всем контурам теплообменника. На выходе из теплообменника установлен выпускной коллектор для объединения потоков газовой фазы хладагента.

Состав теплообменного блока испарителя:

Технические характеристики воздухоохладителей, особенности выбора и применения

Производительность в выбранном рабочем режиме зависит от объемного расхода воздуха, прокачиваемого через теплообменник, разницы температур между воздухом на входе и выходе из теплообменника, а также удельной теплоемкости воздуха, прокачиваемого при определенных условиях.

Q = G * Cp * (Tin — Tout)

Q — производительность, Вт
G — объемный расход воздуха, м3 / ч
Cp — удельная теплоемкость воздуха, кДж / (кг ° С)
Олово — температура воздуха на входе в воздухоохладитель, ° С
Tвых — температура воздуха на выходе из воздухоохладителя, ° С

Поверхность теплообмена — это поверхность, через которую происходит передача тепла от теплообменника к воздуху. Для увеличения поверхности теплообмена на трубках теплообменника устанавливаются натяжные ребра (ребра). Планки, в свою очередь, имеют профиль особой формы для увеличения поверхности. Чем больше поверхность теплообмена, тем меньше влаги конденсируется в воздухе в процессе охлаждения. Следовательно, чем меньше площадь теплопередачи, тем больше конденсация влаги на ламелях. Это может быть критичным при охлаждении неупакованных продуктов, поскольку конденсация водяного пара из воздуха высушит охлажденные продукты и потеряет их объем и внешний вид.

Объемный расход воздуха, прокачиваемого через теплообменник. Формула расчета производительности показывает, что чем мощнее используются вентиляторы и чем больше объемный расход воздуха, тем выше производительность воздухоохладителя.

Промышленное теплообменное оборудование

Промышленные воздухоохладители чаще всего бывают поверхностного или сухого типа. Этот тип устройства используется для охлаждения электрического оборудования, такого как электродвигатели, гидрогенераторы, турбины и т.д.

Промышленные устройства выпускаются следующих серий: ВО; ВУП; семейный врач; ВБ

• ВО — теплообменники этой серии применяются на предприятиях, где работает крупное электротехническое оборудование. Принцип работы устройства: холодная вода циркулирует по оребренным трубкам теплообменника. Воздушная смесь из механизма контактирует с поверхностью оребренных трубок, охлаждается и снова возвращается в механизм. Теплообменники этой серии могут изготавливаться в двух климатических исполнениях: общем и умеренно холодном.
• ВУПы — системы, рассчитанные на тепловые потоки до 500 кВт. Это оборудование изготовлено из углеродистой или нержавеющей стали и предназначено для максимального охлаждения потока горячего воздуха. В этой серии устройств в качестве охлаждающей жидкости используется вода.
• GP. Оборудование этой серии имеет определенные конструктивные особенности, за счет которых охлажденная вода проходит несколько циклов, что позволяет более эффективно охлаждать воздушную смесь за счет крупных электрических механизмов.
• VB — встраиваемый чиллер, рассчитанный на тепловые потоки до 200 кВт.

Бытовые устройства для охлаждения воздуха

Бытовые или мобильные воздухоохладители — прямые конкуренты сплит-систем. Такая климатическая техника в последнее время стала особенно популярной среди наших соотечественников, и тому есть ряд причин:

1. Бюджетный. Средняя цена бытового воздухоохладителя колеблется в пределах 2500-3000 рублей.
2. Легко обслуживать и устанавливать. Конструктивные особенности этого устройства исключают выделение конденсата, в результате для бытовых кулеров не требуется дренажный трубопровод.
3. Низкое энергопотребление. В конструкции этого устройства предусмотрено все электрооборудование: водяной насос и вентилятор. В среднем энергопотребление бытовых холодильников в 7-9 раз ниже, чем у кондиционера.
4. Экологическая чистка. В этом оборудовании не используются фреон и другие химические вещества. В мобильных воздухоохладителях в качестве охлаждающей жидкости используется обычная вода.

Принцип работы мобильных чиллеров основан на естественном испарении воды в потоке горячего воздуха, создаваемом вентилятором. Насос из емкости в корпусе устройства подает воду на абсорбирующий фильтр. Вентилятор, создавая воздушный поток, испаряет воду, и это явление происходит при понижении температуры. Воздух охлаждается, увлажняется, очищается с помощью фильтрующего элемента и затем попадает в помещение.

Совет: Если в помещении повышенная влажность или есть источник тока, не рекомендуется использовать охладитель описанного выше типа. Лучше всего использовать кондиционер или фреоновый теплообменник.
Промышленные воздухоохладители чаще всего бывают поверхностного или сухого типа. Этот тип устройства используется для охлаждения электрического оборудования, такого как электродвигатели, гидрогенераторы, турбины и т.д.

Читайте также: Клапан приточного воздуха: установка в квартире