Охлаждающее оборудование
Чиллер — это холодильная машина, предназначенная для охлаждения жидкого теплоносителя. Чиллеры можно разделить принципиальным образом на две большие группы — абсорбционные и парокомпрессионные — в зависимости от способа получения холода — используя тепловые свойства веществ при поглощении (абсорбции) и компрессии соответственно.
I. Абсорбционные чиллеры — очень перспективная область развития холодильной техники, получающая всё более широкое применение ввиду ярко выраженной современной тенденции к электросбережению. Дело в том, что для абсорбционных холодильных машин основным источником энергии является не элетрический ток, а бросовое тепло, неизбежно возникающее на заводах, предприятиях и т.п. и безвозвратно выбрасываемое в атмосферу, будь то горячий воздух, охлаждаемая воздухом горячая вода и др.
Внешний вид машин (на примере оборудования LS Air Conditioning):
Рабочим веществом является раствор из двух, иногда трех компонентов. Наиболее распространены бинарные растворы из поглотителя (абсорбента) и хладагента, отвечающие двум главным требованиям к ним: высокая растворимость хладагента в абсорбенте и значительно более высокая температура кипения абсорбента по сравнению с хладагентом. Широкое применение получили растворы вода-аммиак (водоаммиачные холодильные машины) и бромистый литий-вода (бромистолитиевые машины), в которых, соответственно, вода и бромистый литий являются абсорбентами, а аммиак и вода — хладагентами.
Рабочий цикл в абсорбционных чиллерах (см. на рисунке ниже) выглядит следующим образом: в генераторе, к которому подводится бросовое тепло) кипит рабочее вещество, в результате чего выкипает практически чистый хладагент, ведь его температура кипения гораздо ниже, чем у абсорбента. Пар хладагента поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется, отдавая своё тепло окружающей среде. Далее полученная жидкость дросселируется, в результате чего охлаждается при расширении) и направляется в испаритель, где, испаряясь, отдает своё холод потребителю и следует в абсорбер. Сюда же через дроссель подается абсорбент, из которого в самом начале выкипел хладагент, и поглощает пары хладагента, ведь мы выше обозначили требование их хорошей растворимости. Наконец, насыщенный хладагентом абсорбент насосом перекачивается в генератор, где хладагент снова выкипает. Ремонт чиллера недорого можно заказать у нас.
Если принять бесплатность бросового тепла, то электроэнергию потребляет только насос — вот она экономичность абсорбционных холодильных машин! Вот она причина их бурного развития и внедрения в последние годы!
II. Парокомпрессионные чиллеры. Это наиболее распространенный в настоящее время тип холодильного оборудования.
Генерация холода осуществляется в парокомпрессионном цикле, состоящем из четырех основных процессов — компрессии, конденсации, дросселирования и испарения — с использованием четырех основных элементов — компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя — в следующей последовательности:
Рабочее вещество (хладагент) в газообразном состоянии поступает на вход компрессора с давлением P1 (~7атм) и температурой T1 (~5C) и сжимается там до давления P2 (~30атм), нагреваясь до температуры T2(~80C). Далее хладагент следует в конденсатор, где охлаждается (как правило, за счет окружающей среды) до температуры T3 (~40С=Tокр.среды+8..15С), при этом давление в идеале остается неизменным, реально же падает на десятые доли атм. В процессе охлаждения хладагент конденсируется и полученная жидкость поступает в дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий вентиль, по сути — элемент с большим гидродинамическим сопротивлением), где внезапно (очень быстро) расширяется. На выходе получается паро-жидкостная смесь с параметрами P4(~7атм) и T4(~0С), поступающая в испаритель. Здесь хладагент отдает свой холод обтекающему испаритель теплоносителю, нагреваясь и испаряясь при постоянном (в идеале) давлении (реально, оно опять-таки падет на десятые доли атмосферы). Полученный охлажденный теплоноситель (Tх~7С) и является конечным продуктом. А хладагент на выходе из испарителя имеет параметры P1 и T1, с которыми попадает в компрессор. Цикл замыкается. Движущая сила — компрессор.
Особо отметим разделение схожих на первый взгляд терминов — хладагент и теплоноситель. Хладагент — это рабочее вещество холодильного цикла, в процессе которого оно может находиться в широком диапазоне давлений, а также претерпевает фазовые изменения. Теплоноситель же агрегатного состояния (фазовых изменений) не меняет и служит для передачи (переноса) тепла (холода) на определенное расстояние. Конечно, можно провести аналогию, сказав, что движущей силой хладагента является компрессор со степенью сжатия около 3, а теплоносителя — насос, повышающий давление в 1.5-2.5 раза, т.е. цифры соизмеримые, но принципиальным является факт наличия фазовых изменений у хладагента. Другими словами, теплоноситель всегда работает при температурах ниже точки кипения для текущего давления, хладагент же может иметь температуру как ниже, так и выше точки кипения.
Читайте также: Новости Украины России и мира сегодня.