Однонасосная схема гидромодуля чиллера

Однонасосная схема — базовая гидравлическая схема водоохлаждающей установки: один насос, буферная ёмкость, испаритель и байпасная магистраль. Применяется в чиллерах малой холодопроизводительности — примерно до 100 кВт. Это самое простое и недорогое решение, но оно подходит не для любого потребителя.

Когда применяется однонасосная схема

Небольшое число потребителей и стабильная нагрузка. Если нагрузка в процессе работы меняется в несколько раз, байпасная магистраль должна быть рассчитана на перепуск соответствующего количества хладоносителя по «малому» кругу — минуя теплообменники потребителей. Техническая возможность установки байпасного клапана на перепуск большей части хладоносителя есть только у установок холодопроизводительностью не более 100 кВт.
Перепад температур не более ~10 К. В стандартном исполнении испаритель подобран так, что разность между температурой возврата хладоносителя от потребителя и температурой на выходе из установки не превышает примерно 10 К. Если нужен больший перепад — укажите это при заказе: испаритель будет рассчитан под ваш режим.

Для охладителей мощностью более 100 кВт однонасосная схема применяется только при практически постоянной тепловой нагрузке.

Как работает схема

Насос подаёт воду из буферной ёмкости к потребителю. Отобрав тепло (и тем самым охладив оборудование), вода возвращается в установку, проходит через испаритель холодильной машины и охлаждается. Из испарителя вода поступает обратно в буферную ёмкость. Датчик температуры, по показаниям которого включается и выключается компрессор, расположен на магистрали подачи жидкости потребителю.

Обычно одна установка обслуживает несколько потребителей холода, каждый из которых оборудован термостатом и соленоидным клапаном, перекрывающим подачу хладоносителя при снижении потребности в охлаждении. Чтобы защитить оборудование от избыточного давления насоса и сам насос от работы на закрытую задвижку, в схеме предусмотрен перепускной клапан — байпасная магистраль.

Однонасосная схема с промежуточным контуром на пропиленгликоле

Такая схема используется, например, в системах охлаждения воды, подаваемой на сатураторы при производстве газированных напитков. Она позволяет подавать охлаждённую воду на розлив в цикличном режиме — когда проток воды через установку меняется от максимального до минимального или полностью останавливается. Датчик температуры, управляющий компрессором, расположен на магистрали подачи промежуточного хладоносителя (пропиленгликоля) к теплообменнику «хладоноситель/вода».

Гидравлическая схема состоит из двух частей: холодильного модуля и контура промежуточного хладоносителя. Холодильный модуль работает как любая парокомпрессионная холодильная машина. В контуре промежуточного хладоносителя насос подаёт гликоль из буферной ёмкости в теплообменник «хладоноситель/вода», откуда отеплившийся хладоноситель возвращается в испаритель холодильного модуля, охлаждается и поступает обратно в буферную ёмкость. Датчик температуры компрессора установлен на магистрали подачи насоса из буферной ёмкости к теплообменнику.

Как поддерживается температура воды на выходе

Есть два варианта:

Трёхходовой вентиль. Регулирует количество хладоносителя, подаваемого в теплообменник «хладоноситель/вода», по сигналу датчика температуры в водяном контуре на выходе из теплообменника. Даёт точное поддержание заданной температуры воды.
Без регулирования — по размеру теплообменника. Так работает подавляющее большинство установок, охлаждающих воду для розлива газированных напитков. Температура воды на выходе колеблется от максимального расчётного значения (например, +4 °С — при расходе и температуре воды не выше расчётных), определяемого размером теплообменника, до температуры промежуточного хладоносителя на входе в теплообменник (например, 0…+1 °С). На трубопроводе выхода воды устанавливается термометр, показывающий фактическую температуру воды, подаваемой потребителям. Расход охлаждаемой воды при этом может меняться в широких пределах.

Вопросы и ответы

Почему однонасосная схема ограничена ~100 кВт?
При переменной нагрузке байпас должен пропускать большую часть расхода насоса. Байпасный клапан на такой перепуск технически реализуем только для установок до 100 кВт; выше этого порога при переменной нагрузке применяется двухнасосная схема.

Можно ли получить перепад температур больше 10 К?
Да, но это нужно указать при заказе — испаритель рассчитывается под заданный перепад.

Зачем нужен промежуточный контур на гликоле?
Он развязывает холодильный модуль и водяной контур: проток воды может останавливаться полностью, а компрессор при этом работает по температуре гликоля в буферной ёмкости, без риска замерзания воды в испарителе.

Подобрать чиллер под вашу нагрузку

Укажите холодопроизводительность и температуру хладоносителя — подберите ВМТ-Ксирон онлайн или запросите расчёт схемы гидромодуля у инженера: 8 (495) 984-74-92.