Чиллер, что это такое и для чего он нужен? Чем отличается от кондиционеров, каков его принцип работы? Если вы столкнулись с вопросом выбора или обслуживания климатического оборудования, об этих вещах стоит знать.
Многие считают: чиллер – просто большой кондиционер. Но такое мнение в корне неверно. Такое холодильное оборудование имеет свои отличия, особенности. В этой публикации мы расскажем, какие бывают виды чиллеров и чем они отличаются. Опишем принцип работы чиллеров с водяным, воздушным охлаждением и абсорбционных.
Чиллер: что это такое и как он работает
Чиллеры (англ. Chiller – холодильник, холодильная машина) – устройства для обеспечения охлаждения или обогрева в промышленных масштабах. Их часто используют на производствах, для обеспечения микроклимата в торговых центрах, жилых домах, офисных зданиях.
Это климатическое оборудование можно сравнить с наружным блоком кондиционера, к которому подключено большое количество внутренних. В их качестве выступают фанкойлы, поэтому такая система называется чиллер-фанкойл. Принцип работы чиллера позволяет подключить любые типы фанкойлов и их комбинации.
Как в кондиционере, производство тепла или холода происходит за счет циклов испарения-конденсации хладагента. В отличие от сплит-систем, фреон циркулирует только в устройстве.
Между основным блоком чиллера и фанкойлами проложена магистраль, по которой циркулирует вода, являющаяся теплоносителем. Иногда вместо нее используют гликоль, его производные и смеси с водой (этеленгликоль, пропиленгликоль).
Рабочий цикл
Основные элементаы чиллера:
- Компрессор;
- Конденсатор;
- Испаритель;
- Теплообменник.
Компрессор сжимает фреон в конденсаторе, повышая давление настолько, что он конденсируется, переходит в жидкое состояние. Его температура существенно повышается.
В конденсаторе нагретый фреон отдает тепло воздуху или воде. Он охлаждается и переходит в испаритель.
В испарителе установлен регулирующий вентиль, который контролирует количество хладагента. Фреон попадает больший объем расширяется, переходит в газообразное состояние. При испарении температура хладагента падает.
В состоянии экстремально охлажденного газа фреон переходит в теплообменник, где охлаждает воду в магистрали. Холодная вода поступает в фанкойлы, обеспечивая их работу. В радиаторах фанкойлов она охлаждает воздух.
Когда чиллер работает на обогрев, процесс такой же, но циркуляция идет в обратном порядке. Теплая вода в фанкойлах нагревает проходящий воздух.
- Перед попаданием в компрессор фреон имеет температуру 0 градусов. После сжатия и перехода в жидкую фазу она повышается до +60.
- Проходя через конденсатор хладагент охлаждается до +30 °С.
- В испарителе фреон переходит в состояние газа, его температура падает до -15 градусов.
- Протекая через теплообменник, он нагревается от воды до 0 °С.
- Цикл повторяется снова.
Установка внутреннего блока чиллера (Видео)
Преимущества и недостатки
По назначению чиллеры схожи с прецизионными кондиционерами, мультизональными или мульти-сплит системами. Они призваны обеспечивать микроклимат в нескольких помещениях и больших объемах. Но имеют принципиальные отличия.
В системах чиллер-фанкойл за обогрев или охлаждение отвечает теплоноситель – вода или антифриз. В мульти-сплит системах приток холода или тепла осуществляется хладагентом – фреоном, хладоном. Из-за разницы в теплоемкости он менее эффективен, чем теплоноситель системы чиллер-фанкойл.
В мультизональном кондиционере допускается расстояние между внутренним и наружным блоком в несколько десятков метров. Чем дистанция больше, тем быстрее падает эффективность (COP) кондиционера.
Длина труб между чиллером и фанкойлом может быть более 100 метров. При этом эффективность несколько снижается, но не так сильно, как у мульти-сплита. Все зависит от скорости потока, мощности насоса, теплоизоляции труб.
Кроме эффективности, у чиллеров есть следующие плюсы:
- Возможность изменять количество фанкойлов;
- Чиллер не портит внешний вид фасада здания;
- Фреон не циркулирует к фанкойлам, при его утечке нет риска нанести вред здоровью людей;
- Долгий срок службы;
- Низкая стоимость монтажа фанкойлов и магистралей для теплоносителя.
Есть у чиллеров минусы:
- Высокая стоимость;
- Дорогая профилактика и обслуживание;
- Высокая цена запчастей.
Как работает чиллер с воздушным охлаждением
Холодильные машины с воздушным охлаждением конденсатора наиболее распространены. Их часто можно увидеть на крышах больших зданий. Принцип работы чиллера с воздушным охлаждением основан на теплообмене между фреоном и атмосферным воздухом.
Различают два вида такого оборудования:
- С выносным, наружным конденсатором;
- С встроенным, внутренним конденсатором.
В первом случае блок конденсатор находится на удалении от основного блока и связан с ним магистралью, по которой циркулирует фреон. Такие установки дороже, но удобнее в обслуживании – внутренний блок можно установить в помещении.
Чиллеры с встроенным конденсатором выполнены в виде моноблока. Их монтируют снаружи здания, в основном на крыше. Их стоимость ниже, но обслуживание затруднено.
Холодильные машины с выносным конденсатором подвержены влиянию внешних факторов (осадки, механические повреждения). Они имеют меньший срок эксплуатации.
Принцип работы чиллера с водяным охлаждением
В чиллерах с водяным охлаждением конденсатора в качестве среды для отбора или сброса тепловой энергии используется вода. Это может быть пруд, река, бассейн или любой водоем. В них конденсатор находится отдельно от основного блока и погружен в воду.
Такие устройства имеют хорошую тепло- и хладопроизводительность. Они меньше подвержены зависимости от температуры окружающей среды.
На вопрос как работает чиллер с водяным охлаждением, можно ответить просто – точно так же, как с воздушным. Единственное отличие в том, что конденсатор погружен в воду, а не находится на открытом воздухе.
При этом чиллеры с водяным охлаждением более эффективны, чем с воздушным. Дело в том, что вода имеет большую теплоемкость и способна более эффективно отбирать или отдавать тепло. Но рассчитать разницу в энергопотреблении чиллеров двух вариантов можно только на индивидуальном примере.
Абсорбционный чиллер
Абсорбционный чиллер или АБХМ имеет отличный от других видов принцип работы. В его конструкции отсутствует компрессор, а давление внутри системы повышается за счет внешних источников тепла. Такое оборудование может использовать низкотемпературную тепловую энергию.
Подробнее о функционировании абсорбционных чиллеров читайте в статье «Принцип работы АБХМ».
В последнее время производители ведут разработки холодильных машин малой мощности, которые можно было бы использовать в быту. Уже существуют опытные модели, но их стоимость слишком велика. Прогнозируется, что через 10-15 лет можно будет установить абсорбционный чиллер для обеспечения микроклимата в частном доме.
Вопрос-Ответ
Какие бывают типы чиллеров
По принципу работы чиллеры бываю парокомпрессионные и абсорбционные. По типу охлаждения или нагрева хладагента бывают чиллеры с воздушным и водяным охлаждением.
Для чего нужен чиллер
Чиллер необходим для нагрева или охлаждения воды или антифриза. Они используются как теплоноситель или хладагент в фанкойлах и другом климатическом, нагревательном или холодильном оборудовании.
Надеемся, статья была вам полезна, вы узнали что такое чиллер и его принцип работы. Если вы хотите высказать свое мнение или задать вопрос – это можно сделать в комментариях. Не забудьте поделиться статьей в соцсетях
ничего не понял
Ну ты и тупой
вкратце как я понял : чиллер это холодильная машина по типу кондиционера но с некоторым отличием: в нем и испаритель и конденсатор находятся в одном блоке + есть теплообменник, а к «фанкойлам» идут лишь трубки с теплоносителем а не фреоном как в кондиционере.
Не совсем верно. Есть модели с раздельным исполнением. А если чиллер с водяным охлаждением, то конденсатор и испаритель не располагаются в одном блоке. И они соединены медной фреоновой магистралью.
«Компрессор сжимает фреон, повышая его давление настолько, что он переходит в жидкое состояние» — скорее всего в газообразное состояние.
«Фреон расширяется и переходит в газообразное состояние» — скорее всего в жидкое состояние
Нет, все именно так, как написано в статье. Простой пример – зажигалка. В ней газ под давлением, и он в жидком состоянии. А когда вы открываете клапан, давление падает и газ начинает испаряться – переходить в газообразное состояние. Точно так же и с фреоном.
Как я поняла, чиллеры только для промышленных зданий. А для большого дома можно применить его? У нас 758 квадратов.
Это зависит от теплопотерь. Есть чиллеры малой мощности, но если ваш дом хорошо утеплен, ставить его нет смысла. Теплопотери дома вашей площади с хорошим утеплением могут быть настолько малы, что проще поставить обычный воздушный тепловой насос, для подогрева. Либо разводку с радиаторами. Они обеспечат более равномерное тепло.
Меня интересует устройство для охлаждения воды летом с +25 до +15 гр.С, обьем 2400 м3.
Это вода пруда, в котором живет рыба, нужная температура воды +15-17 гр. Жаркий период 4-5 мес в году.