Чиллер с градирней — это система холодоснабжения с водяным охлаждением конденсатора. Чиллер производит холод для потребителей, а отдельный контур конденсаторной воды отводит тепло от холодильного контура к градирне или сухому охладителю. Подбор такой системы зависит не только от требуемой холодопроизводительности, но и от гидравлики, качества воды, места установки, климатических условий, автоматизации и требований объекта.
Чиллер с градирней является частью системы, где тепло от конденсатора отводится отдельным водяным контуром
Что такое чиллер с градирней
Чиллер с градирней — это не отдельный тип одного прибора, а инженерная система. В её составе используется чиллер с водяным охлаждением конденсатора и отдельное оборудование, которое охлаждает нагретую конденсаторную воду перед её повторным возвратом в чиллер.
Внутри холодильной машины хладагент отбирает тепло у охлаждаемой жидкости в испарителе. Затем компрессор направляет нагретый хладагент в конденсатор, где он отдаёт тепло воде конденсаторного контура. Эта вода нагревается и поступает к градирне или другому теплоотводящему оборудованию, после чего охлаждённой возвращается обратно к конденсатору.
Важно различать две жидкости. Охлаждённая вода или иной хладоноситель в контуре потребителей направляется к фанкойлам, воздухоохладителям, технологическому оборудованию или теплообменникам. Конденсаторная вода циркулирует между водяным конденсатором чиллера и градирней. Эти контуры могут иметь разные рабочие параметры, требования к качеству воды и составу арматуры.
На странице DANTEX чиллеров с градирней DANTEX указано, что в таких системах конденсация холодильного агента происходит за счёт теплообмена с водой, а затем нагретую воду необходимо охладить для повторного использования в конденсаторе.
Как работает водяное охлаждение конденсатора
Чтобы понять работу системы, полезно разделить её на контур потребителей холода, холодильный контур чиллера и контур конденсаторной воды. Каждый из них выполняет свою функцию, а корректная работа зависит от согласования всех трёх частей.
Контур охлаждённой воды
Контур охлаждённой воды связывает чиллер с потребителями холода. В зависимости от задачи ими могут быть фанкойлы, воздухоохладители вентиляционных установок, технологические теплообменники, оборудование производства или другие устройства, которым требуется отвод тепла.
Жидкость возвращается от потребителей более тёплой и поступает в испаритель чиллера, где отдаёт тепло хладагенту. Температурный график, расход и тип жидкости определяют по проекту и характеристикам конкретного оборудования. Для технологических контуров особенно важно учитывать состав жидкости и совместимость с материалами системы.
Холодильный контур чиллера
В холодильном контуре хладагент проходит испаритель, компрессор, конденсатор и регулирующий элемент. В испарителе он забирает тепло у охлаждённой воды, затем после сжатия отдаёт тепло в конденсаторе. Этот контур герметичен и не является тем же самым, что водяные контуры чиллера.
Работы с хладагентом, давлением, компрессорами, вакуумированием, опрессовкой и пусконаладкой должны выполнять квалифицированные специалисты по проектной документации и инструкции конкретной модели.
Контур конденсаторной воды
Контур конденсаторной воды отводит тепло от водяного конденсатора чиллера. Вода забирает тепло от хладагента, нагревается и насосом подаётся к градирне или сухому охладителю. Там тепло передаётся наружному воздуху, а охлаждённая вода возвращается в конденсатор.
В статье DANTEX о водоохлаждаемых чиллерах подчёркивается, что при такой схеме появляется дополнительный водяной гидравлический контур, который служит для охлаждения и конденсации холодильного агента. Подробнее о принципе можно прочитать в материале чиллеры с водяным охлаждением конденсатора: принцип работы.
В системе разделяют контур потребителей холода, холодильный контур чиллера и контур отвода тепла от конденсатора
Градирня и драйкулер: что отводит тепло
Оборудование для отвода тепла от конденсаторного контура выбирают по климату, месту установки, качеству воды, режиму работы, требованиям к обслуживанию и принятой инженерной схеме. Сам чиллер не определяет автоматически тип градирни: этот элемент подбирают отдельно.
Сухая градирня или драйкулер
Сухая градирня, или драйкулер, охлаждает жидкость в трубном теплообменнике потоком наружного воздуха, который создают вентиляторы. На странице DANTEX о чиллерах с градирней описана схема, где горячая вода из конденсатора насосом подаётся в сухую градирню, проходит по трубкам теплообменника, обдувается воздухом и затем возвращается к конденсатору.
Драйкулер не следует путать с открытой испарительной градирней. Он использует закрытый контур теплоносителя в трубках теплообменника, а наружный воздух обдувает поверхность теплообмена. Параметры оборудования зависят от температурного графика, наружных условий, расхода жидкости и требуемого отвода тепла.
Открытая градирня
Открытая градирня отводит тепло с использованием контакта воды и воздуха, при котором часть воды испаряется. Такая система требует особого внимания к качеству воды, подпитке, загрязнениям, химической обработке и обслуживанию.
DANTEX указывает, что открытые градирни в системах кондиционирования обычно не применяются из-за большого расхода воды и сильного загрязнения; их использование может встречаться в отдельных низкотемпературных промышленных системах. Решение о применении открытой градирни должно основываться на специализированном проекте и эксплуатационных требованиях объекта.
Промежуточный теплообменник
Промежуточный теплообменник может потребоваться для разделения контуров, если технологическая жидкость загрязнена, имеет нестандартный состав, несовместима с материалами оборудования или требует независимого режима эксплуатации. Он позволяет отделить контур чиллера от контура технологического потребителя, но добавляет гидравлическое сопротивление и должен учитываться в расчёте.
- Сухая градирня, или драйкулер, охлаждает жидкость через трубный теплообменник и поток наружного воздуха.
- Открытая градирня использует испарительный принцип и требует отдельного подхода к воде и обслуживанию.
- Тип теплоотводящего оборудования выбирают вместе с чиллером, насосами, контуром воды и автоматикой.
- Градирня не входит в комплект чиллера DANTEX и подбирается отдельно.
- Промежуточный теплообменник рассматривают при необходимости разделить жидкости или режимы двух контуров.
Тип теплоотводящего оборудования выбирают по проектной схеме, качеству воды, климату, размещению и требованиям эксплуатации
Из чего состоит схема чиллер–градирня
Система с водяным охлаждением конденсатора включает больше компонентов, чем чиллер с воздушным охлаждением. Каждый элемент влияет на теплообмен, расход жидкости, напор насосов, устойчивость работы и требования к обслуживанию.
Чиллер с водяным конденсатором
Чиллер охлаждает воду или другую рабочую жидкость в испарителе и передаёт отобранное тепло через водяной конденсатор в отдельный конденсаторный контур. Серия и модель определяются по расчётной нагрузке, температурному графику, типу жидкости, режимам работы, условиям установки и другим проектным параметрам.
Градирня или драйкулер
Теплоотводящее оборудование снижает температуру жидкости в конденсаторном контуре, чтобы она снова могла участвовать в теплообмене в конденсаторе чиллера. Его производительность и габариты зависят от наружных условий, расхода, температурного напора, схемы установки и выбранного типа оборудования.
Насосные группы и трубопроводы
В системе могут использоваться отдельные насосные группы для контура потребителей и контура конденсаторной воды. Насосы подбирают по требуемому расходу и полному гидравлическому сопротивлению сети, включая трубопроводы, теплообменники, фильтры, арматуру, повороты и оборудование.
Арматура, фильтрация и расширение жидкости
В гидравлическую часть могут входить запорная и регулирующая арматура, фильтры, воздухоотводчики, расширительные устройства, измерительные приборы и элементы защиты. Их состав зависит от схемы, жидкости, условий эксплуатации и требований проектной документации.
Автоматика и диспетчеризация
Автоматика координирует работу чиллера, насосов, градирни, вентиляторов, клапанов и датчиков. Для крупных объектов важны контроль температуры и давления, аварийные уведомления, ротация оборудования, защита от недопустимых режимов и передача данных в систему диспетчеризации.
Чиллер, градирня, насосы, арматура, трубопроводы и автоматика не должны подбираться по отдельности. Ошибка в одном элементе может изменить расход жидкости, температурный режим, давление конденсации и фактическую производительность всей системы.
Подбор чиллера, градирни, насосов, трубопроводов и автоматики выполняют как единое инженерное решение
Где применяют чиллер с градирней
Схемы с водяным охлаждением конденсатора применяют на объектах, где требуется значительная холодопроизводительность, централизованное холодоснабжение, внутренняя установка чиллера либо отдельное решение по отводу тепла. Конкретная применимость зависит от технических условий объекта и проектной схемы.
- Крупные офисные и административные здания с большим количеством помещений и фанкойлов.
- Торговые и гостиничные объекты с централизованным холодоснабжением.
- Производственные объекты и технологические линии, где требуется охлаждение воды или другой совместимой жидкости.
- Центры обработки данных и серверные — при наличии соответствующей архитектуры охлаждения, резервирования и автоматики.
- Объекты с ограничениями по размещению чиллера на открытом воздухе.
- Проекты, в которых нужно разделить место размещения чиллера и оборудование для отвода тепла.
Применение водяного конденсатора не означает, что система автоматически будет предпочтительнее воздушной. Сравнение выполняют по холодовой нагрузке, местному климату, доступной наружной площадке, качеству воды, капитальным и эксплуатационным ограничениям, шуму, инженерной инфраструктуре и требованиям к резервированию.
Как подобрать чиллер с градирней
Подбор начинается с тепловой нагрузки и схемы контуров, а не с выбора модели или габаритов чиллера. Для водяного охлаждения конденсатора необходимо одновременно определить параметры потребительского и конденсаторного контуров.
- Определите назначение системы: кондиционирование, технологическое охлаждение, серверная, производственный процесс или комбинированный объект.
- Соберите расчётные теплопритоки от потребителей и график изменения нагрузки.
- Зафиксируйте тип жидкости, её температуру подачи и обратки, расход и требования к качеству в контуре потребителей.
- Определите параметры конденсаторного контура: предполагаемый расход, температурный график, тип теплоотводящего оборудования и место его размещения.
- Оцените доступную площадку для градирни или драйкулера, шумовые ограничения, наружные условия, сервисные проходы и возможность прокладки трубопроводов.
- Укажите требования к водоподготовке, подпитке, фильтрации, защите от загрязнения и, при необходимости, от замерзания.
- Подготовьте схему насосных групп, арматуры, теплообменников, коллекторов, буферных ёмкостей и точек измерения.
- Определите требования к резервированию чиллера, насосов, питания, автоматики и конденсаторного контура.
- Уточните требования к автоматике, диспетчеризации, аварийным сигналам и режимам работы оборудования.
- Передайте данные квалифицированным специалистам для расчёта гидравлики, температурного режима, теплоотвода и подбора оборудования в комплексе.
Для крупных объектов, технологических процессов, ЦОД, систем с несколькими контурами, нестандартной жидкостью, резервированием или круглогодичной нагрузкой нужен проектный подход. Каталог помогает ознакомиться с оборудованием, но не заменяет расчёт чиллера, градирни, насосов и автоматики как единой системы.
Подбор начинается с тепловой нагрузки и завершается проверкой гидравлической схемы, отвода тепла и автоматики
Что важно учесть при эксплуатации
Качество и подготовка воды
Качество воды влияет на состояние теплообменников, трубопроводов, насосов и арматуры. Минеральные отложения, коррозия, загрязнение или биологические процессы могут ухудшить теплообмен и увеличить сопротивление сети. Требования к подготовке воды, фильтрации и контролю определяют по проекту, типу градирни, материалам оборудования и условиям объекта.
Раздельное обслуживание контуров
Контур охлаждённой воды и контур конденсаторной воды имеют разные функции и могут иметь разные требования к жидкости и обслуживанию. Нельзя произвольно объединять их, менять состав жидкости или перенастраивать арматуру без проверки проектной схемы.
Контроль гидравлики и автоматики
Изменение скорости насосов, положения клапанов, расхода воды или уставок автоматики может повлиять на давление конденсации, температуру жидкости и работу всей системы. Настройку, диагностику, пусконаладку и ремонт сложных компонентов должны выполнять квалифицированные специалисты.
Сервисный доступ и наружные условия
До монтажа необходимо предусмотреть доступ к чиллеру, насосам, фильтрам, арматуре, электрооборудованию и градирне. Для наружного оборудования учитывают климатические условия, защиту от загрязнения, размещение относительно здания, доступ для обслуживания и требования объекта к шуму.
Защита от замерзания
Если часть гидравлического контура проходит снаружи здания или работает при низкой температуре, проект должен предусмотреть защиту от замерзания. Конкретное решение зависит от типа жидкости, схемы трубопроводов, режима работы, теплоизоляции и требований оборудования. Нельзя назначать состав жидкости или концентрацию гликоля без расчёта и проверки совместимости компонентов.
Чиллеры с градирней DANTEX
В разделе чиллеров с градирней DANTEX представлена серия DN-524–1204VUSIWF — моноблочные чиллеры большой производительности с водяным охлаждением конденсатора. На странице категории указан диапазон холодопроизводительности от 154,8 до 379,2 кВт, внутренняя установка и режим только охлаждения. Эти данные относятся к конкретной серии и не заменяют расчёт оборудования для объекта.
Для сравнения классов оборудования можно перейти к категории чиллеров большой производительности с водяным охлаждением конденсатора. В ней представлены модульные, винтовые, инверторные и центробежные решения различных серий. Выбор определяется требуемой холодопроизводительностью, температурным графиком, схемой теплоотвода, рабочей жидкостью и инженерными ограничениями.
Для понимания связки чиллера и сухого охладителя используйте статью «Чиллер с драйкулером». Если объект предполагает применение свободного охлаждения, дополнительно изучите материал DANTEX о фрикулинге, но оценивайте возможность такого режима только по параметрам конкретной схемы и местного климата.
Перед обращением подготовьте параметры из чек-листа ниже и направьте их через форму «Отправить вопрос» на странице категории. Это позволит обсуждать не отдельный чиллер, а согласованную систему с градирней, гидравлическими контурами и автоматикой.
Оборудование для отвода тепла от конденсатора размещают и подбирают с учётом гидравлики, климата, шума и сервисного доступа
Чек-лист для инженерного запроса
- Назначение объекта и перечень потребителей холода.
- Расчётная и перспективная холодовая нагрузка.
- Режим работы: постоянный, сменный, сезонный, с пиковыми нагрузками или круглогодичный.
- Тип жидкости в контуре потребителей и требования к её качеству.
- Температура подачи и обратки в контуре потребителей.
- Расчётный расход жидкости и допустимые отклонения температуры.
- Параметры предполагаемого конденсаторного контура.
- Тип теплоотводящего оборудования: сухая градирня, открытая градирня, драйкулер или другая согласованная схема.
- Площадка для размещения градирни или драйкулера, ограничения по шуму и доступу.
- Схема трубопроводов, длина трасс, высотные отметки, теплообменники, арматура и фильтры.
- Данные о насосных группах, гидромодулях, коллекторах и буферных ёмкостях, если они уже существуют.
- Требования к водоподготовке, подпитке, защите от загрязнения и замерзания.
- Необходимость резервирования чиллера, насосов, питания, автоматики и конденсаторного контура.
- Требования к автоматике, диспетчеризации, аварийным сигналам и мониторингу.
- Планировочные материалы, техническое задание, паспорта существующего оборудования и результаты измерений, если они доступны.
Вопросы и ответы
Что такое чиллер с градирней?
Это система с чиллером, у которого конденсатор охлаждается водой. Нагретая конденсаторная вода направляется к градирне или сухому охладителю, отдаёт тепло наружной среде и затем возвращается к чиллеру.
Чем чиллер с градирней отличается от чиллера с воздушным охлаждением?
В чиллере с воздушным охлаждением конденсатор отводит тепло непосредственно наружному воздуху. В системе с водяным охлаждением конденсатора тепло сначала передаётся воде, а затем отводится через отдельное оборудование: градирню, драйкулер или другую согласованную схему. Это добавляет отдельный гидравлический контур и соответствующие требования к проектированию.
Сколько водяных контуров используется в системе?
Как минимум обычно различают контур охлаждённой воды для потребителей и контур конденсаторной воды для отвода тепла от водяного конденсатора. Кроме них внутри чиллера есть герметичный холодильный контур с хладагентом, который не является водяным контуром.
Для чего нужна градирня в чиллерной системе?
Градирня или сухой охладитель снижает температуру воды, которая нагрелась в конденсаторе чиллера. После охлаждения эта вода возвращается в водяной конденсатор и снова участвует в отводе тепла от холодильного агента.
Градирня входит в комплект чиллера?
На странице категории DANTEX указано, что градирня не входит в комплект чиллера и подбирается отдельно. Её тип и параметры зависят от схемы, нагрузки, расхода воды, климата, качества воды, места установки и требований к обслуживанию.
Чем сухая градирня отличается от открытой?
Сухая градирня, или драйкулер, охлаждает жидкость внутри трубного теплообменника наружным воздухом. Открытая градирня использует испарительный принцип и контакт воды с воздухом, поэтому требует другого подхода к подпитке, водоподготовке, загрязнению и обслуживанию. Для систем кондиционирования DANTEX отмечает, что открытые градирни обычно не применяются из-за расхода воды и загрязнения.
Можно ли использовать чиллер с градирней для технологического охлаждения?
Такая схема может использоваться для технологического охлаждения воды или другой совместимой жидкости, если параметры чиллера, гидравлического контура и теплоотвода соответствуют процессу. Для нестандартной или загрязнённой среды может потребоваться промежуточный теплообменник.
Когда нужен промежуточный теплообменник?
Его рассматривают, когда необходимо разделить контур чиллера и технологический контур: например, при загрязнённой, агрессивной или нестандартной рабочей жидкости, а также при разных требованиях к давлению или эксплуатации. Необходимость и параметры теплообменника определяют расчётом.
Какие требования предъявляются к воде?
Требования зависят от материалов теплообменников, типа градирни, схемы, режима работы и документации оборудования. Обычно оценивают загрязнение, жёсткость, коррозионную активность, необходимость фильтрации, водоподготовки, подпитки и защиты от замерзания. Конкретные показатели должны быть определены проектом и требованиями выбранного оборудования.
Какие данные нужны для подбора чиллера с градирней?
Подготовьте тепловую нагрузку, перечень потребителей, тип и температуру жидкости, расход, схему трубопроводов, параметры конденсаторного контура, площадку для градирни, сведения о воде, требования к резервированию и автоматике. Затем перейдите в раздел чиллеров с градирней DANTEX и направьте запрос через форму «Отправить вопрос».
Руководитель учебного центра DANTEX GROUP
