Praca agregatu chłodniczego: 7 ważnych faktów, które powinieneś wiedzieć

Chillery to maszyny używane do osuszania lub chłodzenia płynów. Istnieją różne typy agregatów chłodniczych, które są klasyfikowane na podstawie stosowanej cieczy roboczej, zastosowanego mechanizmu roboczego itp.

W tym artykule wyjaśniono, jak działa agregat chłodniczy, różne typy agregatów chłodniczych stosowanych w przemyśle oraz ogólne informacje na temat sprężarek stosowanych w agregatach chłodniczych chłodzonych powietrzem.

Jak działa chiller chłodzony powietrzem?

Widziałeś kiedyś wielu wentylatorów zainstalowanych na szczycie budynku? Służą do celów chłodzenia wewnątrz budynku. Wentylatory te są częścią większego systemu zwanego agregatem chłodniczym chłodzonym powietrzem.

Chiller to maszyna, która pochłania ciepło za pomocą cykl kompresji pary, cykl absorpcji pary lub cykl adsorpcji pary. Chłodny płyn można przepuścić przez wymiennik ciepła do dalszych zastosowań. Koncepcje termodynamika są stosowane w agregatach chłodniczych chłodzonych powietrzem do chłodzenia cieczy lub osuszania powietrza.

Chillery zbierają ciepło z wody i przesyłają je z powrotem do centrali wentylacyjnej, która wykorzystuje do swojej pracy zimną wodę. Po pracy centrali temperatura wody wzrasta i jest sprowadzana z powrotem do schładzacza powietrza.

Jak działa chiller przemysłowy?

Głównym celem przemysłowego agregatu chłodniczego jest schłodzenie wody i przesłanie jej z powrotem do AHU (jednostki uzdatniania powietrza). Po wykonaniu przez centralę określonego zadania, woda wewnątrz centrali nagrzewa się. Ta ciepła woda jest przesyłana z powrotem do wlotu agregatu chłodniczego. Cykl ten trwa do końca pracy centrali.

Agregat powietrzny absorbuje ciepło z przetworzonej wody, która wchodzi do wlotu agregatu chłodniczego. Ciepło pochłaniane jest za pomocą parownika chillera.

Po ciekły czynnik chłodniczy przechodzi przez parownik, jego faza przechodzi w gaz i ciśnienie w tym procesie spada. Po sprężeniu wypływający czynnik chłodniczy ma wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę.

Gaz ten wchodzi do skraplacza, gdzie jest chłodzony przez wentylatory kondensacyjne. Wentylatory chłodzące wydmuchują ciepło do otoczenia, dlatego zaleca się instalowanie agregatów chłodniczych poza pomieszczeniem lub w miejscu, w którym odprowadzanie ciepła nie stanowi problemu.

Przemysłowy agregat chłodniczy ma następujące elementy - parownik, skraplacz, sprężarkę, pompę i wentylatory chłodzące.

• Parownik - Odbiera ciepło z wody, aby zmienić fazę z ciekłej na gazową.
• Sprężarka - Temperatura i ciśnienie gazu jest zwiększane przez sprężanie gazu w sprężarce.
• Wentylatory kondensacyjne/wentylatory chłodzące-Wentylatory chłodzące wydmuchują ciepło z czynnik chłodniczy obniżający temperaturę gazu.
• Skraplacz - Faza zmienia się z powrotem w ciecz wewnątrz skraplacza.

Do czego służą chillery przemysłowe?

Chillery przemysłowe są wykorzystywane do chłodzenia mechanizmów, produktów i szerokiej gamy maszyn. Może być scentralizowany, gdzie jeden agregat może być używany do wielu aplikacji, lub zdecentralizowany, gdzie każda aplikacja ma jeden dedykowany agregat.

Chillery są stosowane w przemyśle tworzyw sztucznych, olejach roboczych do obróbki skrawaniem metali, formowaniu wtryskowym i rozdmuchowym, przetwórstwie cementu. Są one również wykorzystywane w systemach chłodzenia turbin gazowych, zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak MRI i lasery w szpitalach.

Agregaty wody lodowej chłodzone cieczą są używane do pracy w pomieszczeniach, ponieważ ciecz pochłania odrzucone ciepło. Chillery chłodzone powietrzem są przeznaczone do instalacji zewnętrznych, ponieważ ciepło jest odprowadzane do otoczenia. Dlatego większość agregatów chłodniczych chłodzonych powietrzem jest instalowanych na szczycie budynków.

Rodzaje sprężarek stosowanych w chillerach chłodzonych powietrzem

Istnieją różne typy sprężarek, które mogą być stosowane w agregatach chłodniczych w zależności od wymagań obciążenia w aplikacji. Poniżej znajdują się sprężarki, które mogą być stosowane w chillerach-

• Sprężarka tłokowa-A prosta pompa wyporowa który wykorzystywał tłok do dostarczania gazu pod wysokim ciśnieniem. Gaz wchodzi do cylindra w suwie ssania, gdy tłok znajduje się w dolnym martwym punkcie. Gaz jest sprężany w następnym skoku, gdy tłok porusza się w kierunku górnego martwego punktu. Sprężony gaz wypływa przez zawór tłoczny. Sprężarki tego typu dostarczają sprężony gaz w pulsacji.
• Sprężarka śrubowa - Sprężarki rotacyjne są stosowane w dużych wielkości zastosowań chłodniczych, takich jak agregaty chłodnicze. Mają typ obrotowy mechanizm wyporowy i zapewniają ciągłe dostarczanie sprężonego gazu w przeciwieństwie do sprężarek tłokowych, które mają pulsacje. Sprężarki rotacyjne pracują ciszej.  
• Sprężarka łopatkowa - Najpopularniejszym typem sprężarki jest sprężarka łopatkowa. Wykorzystuje siłę odśrodkową do sprężania gazu. Sprężarki te wykorzystują łopatki zamiast śrub śrubowych do wytwarzania sprężonego powietrza.
  
• Sprężarka spiralna - Sprężarka spiralna wykorzystuje dwie spiralne spirale do sprężania gazu lub czynnika chłodniczego. Zwykle jeden zwój jest stały, a inne orbity z niewielkim przesunięciem bez obracania. Gaz spuszczany między zwojami zostaje skompresowany z powodu względnego ruchu między zwojami. Jego sprawność jest nieco wyższa niż sprężarek tłokowych.

Agregaty chłodzone wodą

Jak sama nazwa wskazuje, chillery chłodzone wodą wykorzystują do chłodzenia wodę zamiast powietrza. Wykorzystuje ciepło utajone do celów chłodzenia.

Zewnętrzne wieże chłodnicze dostarczają wodę, która służy do chłodzenia gazów czynnik chłodniczy w skraplaczu. Wewnątrz skraplacza zmienia się faza czynnika chłodniczego. Gazowy czynnik chłodniczy zamienia się w ciecz czynnika chłodniczego, a następnie jest ponownie wprowadzany do systemu.

Zalety i wady chillerów chłodzonych wodą

Każdy element mechaniczny ma swoje zalety i wady. Projektanci muszą dokonać kompromisu między zaletami i wadami, aby jak najlepiej dopasować projekt do konkretnego zastosowania. Poniżej przedstawiono zalety i wady chillerów chłodzonych wodą

Zalety chillerów chłodzonych wodą-

• Są bardziej wydajne niż chłodnice chłodzone powietrzem.
• Nie generują dużo hałasu podczas pracy.
• Mogą być używane zarówno w zastosowaniach na małą skalę, jak i na skalę komercyjną.

Wady chillerów chłodzonych wodą-

• Ze względu na ciągłe zapotrzebowanie na wodę, agregaty chłodzone wodą nie nadają się do stosowania w obszarach, w których występują problemy z niedoborem wody.
• Wraz ze wzrostem liczby komponentów (wieża chłodnicza i pompy) koszt instalacji agregatów chłodniczych chłodzonych wodą jest wyższy.

Chillery ze sprężonym parą vs. chillery z pochłanianiem pary

Zarówno agregaty chłodnicze ze sprężonym parą, jak i absorbowane przez parę są agregatami chłodzonymi powietrzem. Zasadniczą różnicą między chillerem ze sprężonym parą a chillerem z pochłaniaczem powietrza pochłaniającym parę jest sposób chłodzenia.

Oczywiste jest, że chiller pochłaniający parę ma więcej części, ale jest tańszy w eksploatacji, ponieważ nie potrzebuje do działania sprężonego powietrza.