Гидромодуль — это блок в системе кондиционирования, отвечающий за циркуляцию различных жидкостей, в том числе, воды. Одной из установок, где используется гидромодуль, является система чиллер-фанкойл. Чиллеры – довольно чувствительные устройства, и сбой в любом узле может привести к серьезными поломками, поэтому не стоит экономить на отдельных узлах гидромодуля.
Гидромодуль для чиллера устройство, принципы работы
В системе чиллер-фанкойл гидромодуль является необходимым и очень важным элементом. В этой связке он отвечает за циркуляцию воды или какой-либо жидкости от потребителя (например, от фанкойла) до самого чиллера. В зависимости от назначения чиллера и режимов его работы гидромодуль может работать на воде, если его трубопроводы или он сам не контактируют с отрицательными температурами наружного воздуха. Если же такой контакт возможен, то в систему вместо воды заливается незамерзающая жидкость. Это может быть этиленгликоль, пропиленгликоль и другие.
На фото: гидромодули
Состав гидромодуля
Схемы гидромодулей разной производительности мало чем отличаются. Крупные фирмы в своем ассортименте имеют несколько комплектаций такого оборудования. Может быть от 2 до 4 комплектаций, но все они отталкиваются от максимального набора комплектующих гидромодуля, которые обязательно должны присутствовать.
На фото: внешний вид гидравлического модуля
Все составляющие гидромодуля можно ориентировочно разделить на 2 группы: основные (главные) и вспомогательные составляющие.
К основным узлам насосной станции относятся:
Позиция 1. Насос для циркуляции жидкости по гидравлическому контуру. Их количество и характеристики рассчитываются исходя из гидравлического сопротивления на протяжении всей системы. Также учитывается расход жидкости, требования безопасности и надежности.
Минимальное количество насосов, входящих в состав гидромодуля, согласно требованиям – 2 штуки. Они могут работать попеременно и за счет этого обеспечивается равномерный износ насосов. В постоянной работе может участвовать и один насос, а в случае его остановки или поломки в работу включается второй.
Для обеспечения большей надежности всей системы вместе с чиллером возможна компоновка и тремя насосами, где третий играет роль резервного.
В редких случаях в чиллерах небольшой производительности, где сам процесс работы чиллера и его остановка не являются критическим случаем, может быть применен один насос, хотя это не совсем правильно.
Гидромодуль можно монтировать как отдельно от чиллера (выносной гидромодуль), так и включить его в состав самого чиллера (встроенный гидромодуль). Вариант размещения гидромодуля больше зависит от производителя или же от пожеланий эксплуатирующей компании. Если требуются чиллеры со встроенным гидромодулем, то монтаж будет сложнее и в этом случае без профессионалов высокого уровня не обойтись, поскольку от качества установки будет зависеть и эффективность эксплуатации системы.
При выборе насосов необходимо учитывать тот факт, что на их количестве лучше все же не экономить, так как они являются основным элементом, обеспечивающим необходимое давление жидкости.
Позиция 2. Аккумулирующий бак также относится к основному оборудованию и выполняет одновременно несколько функций: обеспечение работы системы при вынужденных остановках компрессора чиллера, обеспечение минимально необходимого времени работы компрессора после запуска, сглаживание температуры жидкости, поступающей на фанкойлы.
Чиллер часто подбирается с небольшим запасом и поэтому обладает избыточной производительностью. Аккумулирующий бак сглаживает переменную тепловую нагрузку, что снижает количество нежелательных и крайне опасных запусков и остановок компрессора.
Позиция 3. Расширительный бак особенно важен, если чиллер работает при больших конечных разницах температур жидкостей, а также в случае длинных трасс гидравлического контура. Значение расширительного бака очень значимо. Любые температурные изменения жидкости в процессе работы влияют на объем жидкости, которая расширяется или сжимается. Все это приводит к объемному расширению жидкости и, как следствие, повышению или понижению давления в контуре.
Такие объемные изменения следует компенсировать, поскольку это может привести к кавитации циркуляционного насоса, разрыву, срабатыванию предохранительного клапана в аккумулирующем баке гидромодуля, а также возможному повреждению теплообменника самого чиллера, что уже является причиной чрезвычайной ситуации.
На фото: расширительный бак с мембраной
К вспомогательным узлам насосной станции можно отнести:
Позиция 4. Манометры, которые обеспечивают контроль давления жидкости в чиллере визуально.
Позиция 5. Запорные клапаны, с помощью которых можно исключить из работы некоторые отдельные участки гидравлической системы для обслуживания, ремонта.
Позиция 6. Предохранительные клапаны, защищающие трубопровод гидравлического контура от превышения давления в системе в случае нарушений в его работы, приводящих к чрезмерному и опасному повышению давления жидкости.
Позиция 7. Автоматический воздушный клапан, который позволяет удалить попадание воздуха в трубопровод гидравлического контура.
Позиция 8. Ручной воздушный клапан, который устраняет воздух в трубопроводе гидравлического контура в ручном режиме.
Позиция 9. Ручной заправочный клапан, с помощью которого в ручном режиме можно запитать или подпитывать систему при недостаточном количестве жидкости.
На фото: один из вариантов обвязки гидромодуля. 1 - испаритель, 2 - циркуляционный насос, 3 - дренажный клапан, 4 - аккумулирующий бак, 5 - водяной фильтр, 6 - обратный клапан, 7 - мембранный расширительный бак, 8 - точки измерения давления, слив дренажа, 9 - выход воды на фанкойлы, 10 - вход воды от фанкойлов, 11 - запорные вентили, 12 - гибкие антивибрационные вставки, 13 - байпасная линия,14 -датчик температуры входящей воды в испаритель, 15 - датчик температуры выходящей воды из испарителя, 16 - автоматический воздушный клапан, 17 - предохранительный клапан, 18 - реле протока, 19 - термометр, 20 - фильтры, 21 - запорные вентили.
Позиция 10. Автоматический заправочный клапан, благодаря которому можно в автоматическом режиме подпитывать систему при недостаточном количестве жидкости.
Позиция 11. Блок автоматики, который позволяет отслеживать различные параметры контура и регулировать рабочие параметры системы в автоматическом режиме.
Позиция 12. Обратный клапан, обеспечивающий протекание жидкости в одном направлении и, в случае остановки насоса, исключающий обратный ток жидкости.
Позиция 13. Клапан слива жидкости, частично или полностью, из контура.
Позиция 14. Монтажные отверстия для крепления частей корпуса гидромодуля между собой и соединения с местом монтажа.
Позиция 15. Вход электропитания для прокладывания электрического кабеля внутрь гидромодуля для запитывания электрического оборудования.
Позиция 16. Отверстия для крепления и обеспечения погрузочно-разгрузочных работ.
Позиция 17. Патрубок, через который жидкость выходит из гидромодуля.
Позиция 18. Патрубок, через который жидкость входит в гидромодуль.
Где расположить гидромодуль
Как уже было сказано, гидромодули и чиллер могут быть расположены в одном или в различных корпусах. Независимо от их расположения важно учесть, что:
направление движения жидкости должно осуществляться в сторону испарителя чиллера;
для снижения сопротивлений при движении жидкости насосы необходимо расположить ближе к испарителю.
На фото: расположение гидромодуля
Несоблюдение этих требований может привести к появлению воздушных пузырьков в составе жидкости, что, в свою очередь, отразиться на теплообмене и других факторах, обеспечивающих безопасность работы гидромодуля.
Как подобрать гидромодуль
К подбору гидромодуля необходимо отнестись еще серьезнее, чем к подбору самого чиллера. Неправильный подбор отразиться на работе всей установки в целом. Поэтому следует кропотливо, по формулам произвести расчет и обратить внимание на следующие моменты:
Следует учесть все факторы и исходные данные (производительность чиллера, тип жидкости, температуру воздуха и т.д.);
Необходимо рассчитать объемную производительность насоса, суммарные гидравлические потери на протяжении всего контура, а также объем аккумулирующего бака.
Для расчета всех необходимых величин существуют общедоступные формулы.
Как подключить гидромодуль
Соединение между гидромодулем и чиллером не должно быть полностью жестким. Вибрации от гидромодуля и чиллера могут привести к разгерметизации всех соединений. Поэтому соединение должно производиться с помощью муфт и болтовых соединений через уплотнительные элементы. В случае применения жидкостей с агрессивными свойствами необходимо учитывать и материал уплотнений. Такие работы следует проводить только с привлечением специалистов, сертифицированных той компанией, чье оборудование монтируется.
