Системы холодоснабжения — изучаем принципы работы и основные схемы для комфортного охлаждения объектов

Системы холодоснабжения являются неотъемлемой частью многих процессов и установок, где требуется обеспечение определенных температурных режимов. Они позволяют охлаждать или замораживать продукты, поддерживать определенную температуру в помещениях или оборудовании. Использование специальных установок, в которых циркулирует хладагент, позволяет эффективно осуществлять процессы охлаждения и поддерживать заданные температурные режимы.

Основной элемент системы холодоснабжения – это компрессор, который создает давление и перекачивает хладагент по трубопроводу. В зависимости от конкретной схемы, компрессор может быть один или несколько, а также может быть различного типа (поршневой, винтовой, центробежный и др.). Важной составляющей системы является запорная арматура – это вентили и клапана, которые контролируют направление движения хладагента и регулируют его температуру и давление.

Одной из основных схем системы холодоснабжения является система с принудительным циркуляцией хладагента. В этой схеме установкой, осуществляющей охлаждение хладагента, является холодильная машина. Хладагент подается в конденсатор, где он охлаждается и конденсируется, а затем поступает в ресивер для дальнейшего хранения. Если необходимо, охлажденный хладагент поступает через подключение к испарителю, где происходит испарение и охлаждение жидкости. Затем хладагент снова направляется в компрессор для повторного цикла.

Принципы работы и схемы систем холодоснабжения

Одной из основных схем систем холодоснабжения является схема с двухконтурным холодильным агрегатом. Она состоит из группы чиллеров, конденсатором, ресивером и другими устройствами.

В этой схеме системы холодоснабжения каждый контур выполняет свою функцию. Первый контур отвечает за циркуляцию хладагента между ресивером и конденсатором. Конденсатор отводит тепло, а ресивер служит для накопления и хранения хладагента.

Второй контур обеспечивает охлаждение помещений или оборудования. В его основе лежит принцип работы холодильной машины. Рабочим телом этого контура является этиленгликоль, который охлаждается в водяном теплообменнике.

Охлажденный этиленгликоль проходит через систему запорной арматуры и попадает в рабочий контур для охлаждения. В помещении устанавливаются трубопроводы с точками вентилей и вентилей, что позволяет регулировать поток хладагента и поддерживать заданную температуру. После передачи холода этиленгликол сливается и возвращается обратно в трубопроводу для повторного охлаждения в водяном теплообменнике.

Компрессоры являются основным устройством системы холодоснабжения. Они приводят хладагент в движение и создают давление, необходимое для его циркуляции. Также компрессоры отвечают за поддержание оптимального давления в системе, что в свою очередь влияет на холодопроизводительность установки.

В системах холодоснабжения также используется датчик температуры, который регулирует работу компрессора в зависимости от температуры помещения или оборудования. Датчик передает информацию на управляющую панель, которая осуществляет контроль и регулировку параметров работы системы.

Эксплуатация системы холодоснабжения с двухконтурным холодильным агрегатом осуществляется с помощью специальной обвязки, включающей в себя трубопроводы и запорную арматуру. Обвязка обеспечивает правильную работу системы и позволяет производить операции технического обслуживания и ремонта.

Таким образом, системы холодоснабжения с двухконтурными холодильными агрегатами являются эффективным и надежным способом охлаждения помещений или оборудования. Их применение позволяет поддерживать необходимую температуру и обеспечивать комфортные условия работы и эксплуатации.

Схемы холодильных установок

Основным устройством холодильных установок является компрессор, который с помощью компрессорного арматурного устройства и вентилей создает необходимое давление для циркуляции жидкости охлаждения. В некоторых случаях, в схеме холодильных установок также может использоваться обратный клапан для переключений между различными режимами работы.

Существует несколько видов схем холодильных установок. В одной из таких схем, называемой «гидромодуль», основной функцией является подключение компрессора и конденсатора к группе потребителей с помощью запорной арматуры. Это позволяет регулировать поток охлаждающей жидкости и обеспечивать оптимальные условия охлаждения.

Другой распространенной схемой является схема с «freecooling». В этой схеме, помимо основных компонентов холодильных установок, используется мембранный теплообменник, который обеспечивает теплообмен между хладоносителем и наружной средой. В результате этого снижается энергопотребление установки и повышается ее эффективность.

Также существуют схемы с двумя компрессорами, которые позволяют обеспечивать нагрузку на холодильные установки в зависимости от потребностей процесса. В таких схемах компрессоры переключаются в зависимости от точки переключения, определенной датчиками, и обеспечивают надежное функционирование установки.

Схемы холодильных установок могут быть различными и выбор конкретной схемы зависит от целей и требований процесса охлаждения. Однако все схемы обеспечивают надежное холодоснабжение и эффективное охлаждение благодаря использованию основных компонентов, таких как компрессор, конденсатор и теплообменник.

Схема системы на базе чиллера с водяным конденсатором

Основной принцип работы этой схемы состоит в передаче тепла отхлаждающей среды (обычно воды) с помощью теплообменника.

Вода, поступающая в теплообменник, охлаждается водой из водяного конденсатора, а хладагент из холодильных аппаратов охлаждается за счет теплообменника со входящей в него водой. Затем охлажденная вода из конденсатора подается на входы холодильных аппаратов для их охлаждения.

Водяной конденсатор, в свою очередь, имеет целью обеспечивать охлаждение газа из компрессора вентиляцией и теплообменом с водой в теплообменнике. Он функционирует в определенном диапазоне температур и давлений хладоносителя.

Для обеспечения работы системы на базе чиллера с водяным конденсатором могут использоваться различные аппараты и механизмы. Например, запорная арматура, предназначенная для переключений хладагента, вентили для обеспечения регулировки расхода хладагента и его давления, ресиверы для аккумулирования и накопления хладагента, а также устройства для очистки и обработки хладагентов.

Система с водяным конденсатором может быть также оборудована устройством свободного охлаждения (freecooling), которое позволяет использовать внешнюю температуру для охлаждения внутренней среды системы, что позволяет существенно сэкономить энергию и ресурсы.

Обвязка системы на базе чиллера с водяным конденсатором включает в себя компрессоры, теплообменники, вентили и другие элементы, необходимые для обеспечения ее функционирования. Применение этой схемы обычно позволяет достичь высокой эффективности и надежности работы системы холодоснабжения.

Таким образом, система на основе чиллера с водяным конденсатором является продуктивной и надежной установкой, которая способна обеспечивать эффективную работу системы холодоснабжения благодаря принципу работы и основным схемам, которые позволяют обеспечивать правильный теплообмен и функционирование компонентов системы.

Двухконтурная система холодоснабжения с функцией «свободного охлаждения» Freecooling

Двухконтурная система холодоснабжения с функцией «свободного охлаждения» Freecooling предназначена для обеспечения охлаждения помещений или производственных установок. В такой системе используется параллельно два контура с независимыми трубопроводами и элементами управления.

Основной контур включает в себя холодильную машину, состоящую из компрессоров, испарительную группу, конденсатор и ресивер. В нем циркулирует хладоноситель и осуществляется процесс охлаждения помещений. Второй контур – «свободное охлаждение» (freecooling) – предназначен для использования только в случае, когда наружная температура позволяет охладить помещения без использования компрессоров.

Система оснащена запорной арматурой и клапанами, которые позволяют переключать различные элементы установки для обеспечения работы в режиме свободного охлаждения или с использованием чиллеров. Кроме того, в системе присутствует вентиль для слива конденсата и предохранительный клапан. Также установлены датчики температуры и давления для контроля процесса холодоснабжения.

Принцип работы такой системы заключается в следующем: в режиме «свободного охлаждения» гидромодуль переключает поток хладоносителя, направляя его через обводной трубопровод в испарительную группу. Тем самым исключается работа компрессоров и параллельно осуществляется охлаждение помещений. В режиме работы с использованием чиллеров включаются компрессоры, а хладоноситель, проходя через испаритель и конденсатор, обеспечивает охлаждение помещений.

Особенности и преимущества двухконтурной системы холодоснабжения с функцией «свободного охлаждения» Freecooling:

• Возможность использования режима свободного охлаждения при оптимальной наружной температуре, что позволяет снизить затраты на электроэнергию.
• Повышение эффективности и экономичности системы за счет параллельного использования двух контуров.
• Минимизация риска коррозии и повреждений оборудования благодаря наличию специальных клапанов и элементов арматуры.
• Возможность контроля и регулирования работы системы с помощью датчиков температуры и давления.
• Гибкость в выборе режима работы системы в зависимости от потребностей и условий эксплуатации.

Схема системы с параллельным подключением двух чиллеров

Основной принцип работы этой схемы заключается в использовании двух чиллеров, которые подключаются параллельно через группу обвязки. Группа обвязки включает в себя ресивер, трубопроводы и арматуру.

Температура в системе регулируется с помощью компрессоров, которые осуществляют переключение между чиллерами в зависимости от тепловой нагрузки. Компрессоры также поддерживают давление хладагента в системе на необходимом уровне.

Ресивер, который находится в группе обвязки, обеспечивает стабильное давление хладагента и его распределение между двумя чиллерами. Кроме того, ресивер позволяет снизить коррозию и сохранить рабочие свойства хладагента.

Трубопроводы в этой схеме служат для подачи и отвода хладагента от чиллеров и обеспечивают надежную передачу тепла. Обводная линия с переключениями позволяет осуществлять переключения между чиллерами без прерывания холодоснабжения.

Основными элементами схемы являются также теплообменник, конденсатор и компрессоры. Теплообменник обеспечивает охлаждение хладагента, транспортирующего тепло, а конденсатор выполняет функцию обеспечения теплоотдачи внешней среде.

Система с параллельным подключением двух чиллеров обычно работает с использованием этиленгликоля в качестве хладагента. Этот хладагент позволяет обеспечивать низкую температуру, даже в условиях высокой нагрузки.

Преимущества использования схемы с параллельным подключением двух чиллеров:

• Большая надежность работы системы за счет резервирования двух чиллеров;
• Эффективность работы системы при высоких нагрузках;
• Возможность проведения технического обслуживания одного из чиллеров без прерывания работы системы;
• Более гибкое управление температурой в системе за счет возможности переключения между чиллерами.

Схема системы с чиллером наружной установки

Схема системы с чиллером наружной установки представляет собой комплекс взаимосвязанных элементов и трубопроводов, которые обеспечивают надежную работу системы холодоснабжения. В основе схемы лежит принцип параллельного подключения нескольких чиллеров.

В данной схеме выделяются следующие основные элементы:

1. Чиллер с компрессором

Основным устройством в системе является чиллер, который выполняет функцию охлаждения и охлаждающего теплообменника. Чиллер состоит из компрессора, конденсатора и испарителя. Он может быть двухконтурным или одноконтурным, в зависимости от требований системы.

2. Трубопроводы и арматура

Для соединения элементов системы используются трубопроводы различных диаметров. Трубопроводы обеспечивают передачу хладагента между различными элементами схемы. Арматура, такая как клапаны и вентили, управляет движением хладагента и позволяет регулировать его распределение.

3. Гидромодуль и ресивер

Гидромодуль состоит из насоса, расширительного клапана и ресивера. Он обеспечивает циркуляцию холодильной жидкости и поддерживает нужное давление в системе. Ресивер служит для сбора и отбора хладагента, а также его временного хранения.

4. Потребители холода

К потребителям холода относятся теплообменники, системы вентиляции и другие устройства, которые требуют охлаждения. Они подключаются к системе посредством трубопроводов и специальной обводной обвязки.

Вся система работает следующим образом: вентиляторы наружной установки (конденсаторы) охлаждают хладагент, который затем поступает в чиллер через трубопроводы. В чиллере хладагент пройдет через процесс сжатия, охлаждения и испарения, а затем возвращается к конденсаторам для охлаждения и повторного использования.

Применение чиллеров с параллельным подключением позволяет достичь большей производительности и увеличить надежность системы. Также, схема с чиллером наружной установки позволяет использовать различные виды хладагента, включая такие холодильные жидкости, как этиленгликоль и др.

Схема обвязки гидромодуля

Основной функцией схемы обвязки является обеспечение работы холодильной установки в двухконтурном режиме. В этом случае система обычно содержит два контура — хладагентный и водяной.

Схема обвязки включает в себя следующие основные элементы:

• Компрессоры — основные устройства, отвечающие за сжатие и циркуляцию хладагента.
• Холодильные аппараты — используются для охлаждения теплообменников.
• Теплообменники — обеспечивают теплообмен между хладагентом и водой.
• Запорная арматура — используется для переключений и регулирования потока хладагента и воды.
• Датчики давления — контролируют уровень давления в системе.
• Клапаны — используются для регулирования потока хладагента и воды.
• Вентили — выполняют функцию разделения потоков хладагента и воды.
• Сливные и всасывающие трубопроводы — служат для удаления конденсата и подачи хладагента в компрессоры.

Принцип работы схемы обвязки гидромодуля основан на использовании параллельно подключенных компрессоров, которые работают с общим теплообменником. Это позволяет обеспечивать высокую эффективность работы системы и равномерный расход энергии.

Вентиль является важным элементом схемы обвязки, так как он регулирует подачу и снижение давления хладагента. Вентили могут быть использованы для регулирования температуры в системе и оптимизации работы компрессоров. Вентили также могут быть установлены на каждом теплообменнике для контроля теплового режима.

Схема обвязки гидромодуля позволяет обеспечивать надежную работу системы холодоснабжения и управлять теплообменом между хладагентом и водой. Она является ключевым компонентом системы и обеспечивает оптимальную работу всей установки при применении различных режимов охлаждения.

Номер группы	Объект холодоснабжения	Точки подключения	Система холодоснабжения
1	Холодильные камеры	Вход-выход нагревательного шкафа	Прямой контур
2	Кондиционеры	Задний вход«шкаф аксессуаров»	Прямой контур с тройным теплообменником
3	Тепловые насосы	Вход-выход главной камеры	Прямой контур
4	Тепловые пушки	Выход шкаф аксессуаров	Обратный контур

Двухконтурная система холодоснабжения с промежуточным теплообменником с применением этиленгликоля

Основным элементом такой системы являются чиллеры, которые работают на двух контурах — основном и промежуточном. Контур основной служит для охлаждения и обеспечивает непосредственное охлаждение рабочей жидкости с помощью хладоносителя. Контур промежуточный, в свою очередь, служит для удаления тепла с помощью теплообменника и этиленгликоля.

Основной принцип работы такой системы заключается в том, что хладоноситель, находящийся в испарительной камере чиллера, передает свое тепло рабочей жидкости, тем самым охлаждая ее. После этого рабочая жидкость поступает в промежуточный контур и обменивается теплом с этиленгликолем в теплообменнике. Затем этиленгликоль, нагреваясь, передает тепло наружной среде через систему переключений и теплообменник. После этого этиленгликоль охлаждается и возвращается обратно в промежуточный контур.

Для управления системой используется группа арматуры, включающая в себя запорные и регулирующие клапана, вентили и насосные аппараты. Задача этой арматуры состоит в обеспечении правильной работы системы и поддержания необходимого давления хладоносителя и этиленгликоля. Благодаря этому можно обеспечивать постоянную холодопроизводительность системы и оптимальные параметры теплообмена.

Применение этиленгликоля в такой системе имеет несколько преимуществ. Во-первых, этиленгликоль обладает высокими теплофизическими свойствами, что позволяет обеспечивать эффективный теплообмен в промежуточном контуре. Во-вторых, этиленгликоль позволяет предотвратить коррозию и образование отложений в системе, так как он обладает защитными свойствами. В-третьих, этиленгликоль является нефактивной и экологически безопасной средой, что делает его применение в системах холодоснабжения безопасным и экологически чистым.

Таким образом, двухконтурная система холодоснабжения с промежуточным теплообменником и применением этиленгликоля является эффективным и надежным решением для обеспечения холодоснабжения различных потребителей. Она позволяет достичь оптимальных условий работы системы, обеспечить постоянную холодопроизводительность и снизить риски коррозии и образования отложений в системе.

Холодильные машины схема обвязки

Существует несколько различных схем обвязки для холодильных машин, каждая из которых предназначена для выполнения определенных функций и имеет свои преимущества и недостатки.

Прямая схема обвязки

Прямая схема обвязки является наиболее простой и распространенной схемой. В этой схеме пара хладагента проходит через испаритель, затем конденсатор, перед тем как вернуться обратно в компрессор.

Преимуществом прямой схемы обвязки является ее простота и низкая стоимость. Такая схема позволяет обеспечивать холодопроизводительность в течение всего времени эксплуатации установки.

Схема обратного смешения

Схема обратного смешения используется для улучшения холодопроизводительности и экономии энергии. В этой схеме осуществляется параллельное соединение двух или более чиллеров, что позволяет работать с увеличенной холодопроизводительностью и повышенным КПД.

Преимуществами схемы обратного смешения являются повышенная эффективность и экономия энергии. Однако, такая схема требует более сложной конструкции и больших затрат на установку.

Схема freecooling

Схема freecooling используется для повышения эффективности системы через использование внешнего источника холода, такого как холодная вода или атмосферный воздух. В этой схеме хладагент охлаждается не только в конденсаторе, но и в дополнительном теплообменнике, который соединен с внешним источником холода.

Преимуществом схемы freecooling является возможность использования окружающей среды для охлаждения хладагента, что позволяет снизить энергопотребление системы и улучшить ее эффективность.

Различные схемы обвязки холодильных машин позволяют выбрать оптимальное решение для каждой конкретной установки. В зависимости от требуемой холодопроизводительности, условий эксплуатации и доступных ресурсов можно выбрать наиболее подходящую схему для установки.

Обвязка чиллера

Теплообменник

Главным элементом обвязки чиллера является теплообменник. Он предназначен для передачи тепла от хладагента воде или другой рабочей среде и наоборот. Вода, обладающая определенной температурой, циркулирует в трубопроводе обраткой, а хладагент передает тепло воде через стенки трубы теплообменника.

Вентили и клапана

Для регулирования обводности и давления в системе используются вентили и клапана. Они позволяют контролировать и управлять потоком хладагента. Кроме того, они служат для изоляции установки от внешней среды и выполняют функцию защиты от обратного потока.

Для установок с двумя и более компрессорами требуется группа замесов (выходящая из ресивера) на каждый компрессор и запорная установка на выходе каждого компрессора.

Насосы

На периферии системы обвязка чиллера обеспечивает циркуляцию воды по трубопроводу. Для этого применяются насосы, которые подают воду в теплообменник и осуществляют ее обратный поток.

Также, в системе может присутствовать насосная группа для охлаждения воды и насосы для очистки теплообменников.

Вариант обвязки может быть выбран в зависимости от условий эксплуатации конкретной системы. Самая распространенная схема – это параллельное подключение теплообменников и вентилей. При такой схеме работают несколько обводных и холодильных контуров, которые обеспечивают равномерную работу системы в зависимости от требуемой холодопроизводительности.

Теплообменник и его обвязка являются важной частью системы холодоснабжения. От правильной работы этих устройств зависит эффективность и безопасность функционирования всей системы.

Схема обвязки холодильной установки

Схема обвязки холодильной установки предназначена для подачи и отвода хладагента к различным элементам системы. Она состоит из основных устройств, таких как холодильный агрегат, теплообменник и насосная группа.

Основным элементом схемы является холодильный агрегат или чиллер, который обеспечивает охлаждение хладоносителя до требуемой температуры. Чиллер состоит из компрессора, конденсатора, выпарителя и испарительного теплообменника.

Компрессор отвечает за подачу хладагента в систему, а конденсатор выполняет функцию конденсации хладагента, позволяя ему отдавать тепло окружающей среде. Испарительный теплообменник обеспечивает испарение хладагента и его охлаждение.

Теплообменник также может быть предназначен для охлаждения хладоносителя за счет использования воздуха или воды наружной среды. Для этого используется конденсатор, который выполняет функцию теплообмена с наружной средой.

Важным элементом схемы является мембранный клапан, который регулирует давление хладагента и предотвращает его обратное течение. Мембранный клапан также предотвращает перемешивание хладагента различных рабочих групп.

Трубопроводы, входящие в состав схемы обвязки, позволяют направлять хладагент по необходимым линиям. В одном из вариантов схемы обвязки хладагент может быть направлен в теплообменник для охлаждения перед входом в испарительную линию.

Для обеспечения безопасности и удобства эксплуатации, в схеме обвязки присутствуют также запорные и запорно-регулирующие вентили. Они позволяют отключать установку от системы, регулировать расход хладагента, а также устанавливать нужное давление в различных частях системы.

Одним из параметров, которым следует учитывать при выборе схемы обвязки холодильной установки, является наружная температура. В зоне с низкой наружной температурой может возникнуть замерзание хладагента, что может привести к поломке системы. Для предотвращения этого используется система обогрева трубопроводов и элементов схемы.

Принцип функционирования основных рабочих групп чиллера

Двухконтурная группа охлаждения

Наиболее распространенной рабочей группой чиллера является двухконтурная группа охлаждения. В данной группе два трубопровода — один для хладагента, другой для воды. Хладагент проходит через компрессор, испарительный теплообменник и конденсатор, осуществляя циклический процесс охлаждения. Вода используется для охлаждения хладагента в конденсаторе и дальнейшего охлаждения помещений или процессов.

Обводная группа

Другой тип рабочей группы чиллера — обводная группа. Она используется для охлаждения только определенных элементов системы, например, холодильных трубопроводов или обвязки. Обводная группа состоит из теплообменника, запорных клапанов, фильтров и других элементов, обеспечивающих очистку и контроль хладагента в системе.

Группа свободного охлаждения (freecooling)

Еще одной рабочей группой чиллера является группа свободного охлаждения (freecooling). Она предназначена для охлаждения помещений или процессов с использованием наружной температуры воздуха. Группа свободного охлаждения обычно включает в себя специальный модуль с теплообменником, который позволяет использовать наружный воздух для охлаждения хладагента без применения компрессора.

Выбор рабочей группы чиллера зависит от требований и особенностей конкретной установки. Важно учитывать температурные условия окружающей среды, надежность и эффективность работы группы охлаждения, а также возможность запорной обвязки и обеспечения теплообмена для избежания коррозии и других проблем.

Видео:

Лекция 2 Принцип работы кондиционера

Лекция 2 Принцип работы кондиционера de Холод-Клуб 81,331 vistas hace 3 años 8 minutos y 20 segundos