Экономия электроэнергии через интеграцию функции «свободного охлаждения»

Модификация схемы системы холодоснабжения

Роль трехходового клапана в системе

Дополнительные рекомендации

• Мониторинг и контроль: Важно обеспечить постоянный мониторинг температуры наружного воздуха и параметров теплоносителя для эффективного управления переключением между режимами.
• Энергоэффективность: Использование «свободного охлаждения» способствует не только снижению затрат на электроэнергию, но и уменьшению износа компрессора, что продлевает срок его службы.
• Экологический аспект: Метод свободного охлаждения является экологически более предпочтительным, так как сокращает выбросы углекислого газа, связанные с потреблением электроэнергии.
• Техническое обслуживание: Регулярное техническое обслуживание драйкулера и трехходового клапана является ключом к надежной и эффективной работе системы.
• Адаптация системы к различным климатическим условиям: Важно адаптировать параметры системы к конкретным климатическим условиям региона эксплуатации.

Двухконтурная система холодоснабжения с промежуточным теплообменником с применением этиленгликоля

Важность разности температур в контурах

• Выбор теплоносителя: Важно подобрать оптимальный теплоноситель, учитывая его температурные характеристики, химическую стабильность и совместимость с материалами системы.
• Эффективность промежуточного теплообменника: Оптимальный выбор и расчет параметров промежуточного теплообменника обеспечивают максимальную эффективность теплопередачи и предотвращают нежелательные тепловые потери.
• Системы автоматического контроля: Интеграция систем автоматического контроля и регулирования температуры повышает эффективность работы системы и помогает поддерживать оптимальные условия эксплуатации.
• Защита от замерзания: В зимний период необходимо предусмотреть меры защиты теплообменника и других элементов системы от замерзания, особенно в случае использования водных растворов в качестве теплоносителя.
• Поддержание разности температур: Регулярный мониторинг и поддержание оптимальной разности температур между контурами гарантирует эффективную работу системы и минимизацию энергопотребления.

Схема системы на базе чиллера с водяным конденсатором

Важными элементами контура охлаждения конденсатора являются насосы и расширительный бак, обеспечивающие циркуляцию и стабильность системы.

Из-за колебаний температуры наружного воздуха и, соответственно, изменений в производительности драйкулера, система оснащается трехходовым смесительным клапаном. Этот клапан позволяет поддерживать постоянную температуру теплоносителя на входе в конденсатор, что является критически важным для стабильности всей системы.

Для адаптации к изменениям температуры внешней среды также используются методы регулирования производительности драйкулера. Это включает в себя изменение скорости вращения вентиляторов и частичное или полное отключение одного или нескольких вентиляторов для оптимизации расхода воздуха.

Основными недостатками данной схемы являются её относительно высокая стоимость и сложность в эксплуатации. Однако преимуществом системы является возможность круглогодичной эксплуатации, что обеспечивает непрерывную работу холодоснабжения независимо от сезонных колебаний температуры.

Схема системы с параллельным подключением двух чиллеров

Принцип работы системы

• Недостатки многомашинных систем

• Сезонное обслуживание: При использовании воды в качестве теплоносителя возникает необходимость в сезонном сливе и заправке системы, что может приводить к усиленной коррозии трубопроводов и арматуры.
• Колебания температуры теплоносителя: Включение или отключение одной из холодильных машин может вызывать колебания температуры теплоносителя, что требует дополнительной регулировки и контроля.
• Ограниченность круглогодичной эксплуатации: В зависимости от климатических условий и конструкции системы может быть затруднена круглогодичная эксплуатация.

Дополнительные рекомендации

• Системы управления: Для координации работы нескольких чиллеров рекомендуется использование автоматизированных систем управления, которые могут оптимизировать работу оборудования в соответствии с текущими потребностями и условиями окружающей среды.
• Альтернативные теплоносители: Использование антикоррозийных добавок или альтернативных теплоносителей (например, растворов на основе этиленгликоля) может снизить коррозийные риски.
• Регулировка температуры: Важно настроить систему таким образом, чтобы минимизировать колебания температуры при переключении между разными холодильными машинами.
• Энергоэффективность: Рассмотрение возможностей повышения энергоэффективности системы, например, через использование частотных преобразователей для регулирования работы насосов и вентиляторов.
• Модульность и гибкость: При проектировании системы следует учитывать её модульность и гибкость, что позволит легко адаптироваться к изменениям в потребности холодопроизводительности.

Схема системы с чиллером наружной установки

Циркуляция теплоносителя в системе осуществляется при помощи насосной группы. В рассматриваемом примере насосная группа состоит из двух насосов: основного и резервного.

Компоненты системы

• Расширительный мембранный бак: Этот элемент не только предотвращает гидравлические удары при работе насосов, но и компенсирует изменение объема теплоносителя из-за колебаний его температуры.
• Бак-аккумулятор: Предназначен для увеличения тепловой инерционности системы, что способствует сокращению количества пусков и остановок холодильной машины.
• Регулировка потока теплоносителя: Важно обеспечить постоянный расход жидкости через теплообменник испарителя холодильной машины, особенно при использовании потребителей с переменным расходом теплоносителя, таких как фанкойлы. Это достигается установкой регулятора перепада давлений.

Недостатки и решения

• Отсутствие резервирования холодильного оборудования: Это может быть проблемой при необходимости непрерывной работы системы. Решение может заключаться в установке дополнительного резервного чиллера.
• Сезонное обслуживание: В случае использования воды требуется её сезонный слив и заправка, что увеличивает риск коррозии. Решением может быть использование антикоррозионных добавок или переход на теплоносители, не требующие сезонного обслуживания.
• Ограничения круглогодичной эксплуатации: В некоторых климатических условиях система может быть неэффективна зимой. Использование теплоносителей с антифризом или система подогрева может решить эту проблему.

Дополнительные рекомендации

• Автоматизация управления: Интеграция современных систем автоматизации может значительно улучшить эффективность и надежность системы.
• Энергоэффективность: Использование энергоэффективных компонентов, таких как частотные преобразователи для насосов и вентиляторов, может снизить энергопотребление.
• Экологические аспекты: Выбор экологически безопасных теплоносителей и компонентов помогает снизить воздействие системы на окружающую среду.