Absorpční chladiče HVAC vs elektrické chladiče

Porovnání absorpčních chladičů a kompresních (elektrických) chladičů

1. Absorpční chillery mají COP (koeficient výkonu) pouze 0.54 – 1.1 a špatně konkurují elektrickým čerpadlům (rotační kompresorové chillery). Elektrické chladiče na druhé straně, COP od 1.0 ~ 8.0.
2. Absorpční chladiče HVAC zabírají přibližně o 50% více podlahové plochy než ekvivalentní elektrické chladiče (kompresory páry).
3. Kromě toho musí být místnosti s mechanickým zařízením z důvodu výšky absorpčních chilleru vyšší o 6-10 ft než místnosti s elektrickými chillery. Konečně, protože tekutý roztok je obsažen v dlouhých, mělkých miskách v absorpčním chladiči, musí být podlaha co nejblíže k maximální úrovni.
4. Ve ventilačních a klimatizačních systémech bude absorpční chladič vážit nejméně dvojnásobek ekvivalentního elektrického chladicího zařízení (chladicí stroj s kompresí par).
5. Kvůli větší velikosti jsou absorpční chladiče někdy dodávány v několika sekcích, což vyžaduje svařování v terénu pro finální sestavení. To není případ elektrických chladičů nebo komprese chladicích jednotek.
6. Většina elektrických chladičů vody je dodávána z továrny s nainstalovaným chladivem. Zatímco chladivo a absorbent (včetně přísad) musí být instalovány na místě v absorpčních chladičích HVAC.
7. Když mluvíme o hluku a vibracích, absorpční chillery (pokud nejsou přímo vypalovány) jsou tiché a v podstatě bez vibrací ve srovnání s kompresními chillery (elektrické chillery). Hluk a vibrace v systémech HVAC, nepříjemnější než cokoli jiného.
8. Vzhledem k možnosti krystalizace bromidu lithného v chladiči, pokud se příliš ochladí, musí být teplota vody kondenzátoru vyšší než 75 - 808F. Žádný problém s krystalizací v elektrických chladičích (kompresory páry). Zapomeňte na krystalizaci a zůstaňte v pohodě, pokud nastavíte kompresní chladiče.
9. Chladiče pro absorpci vody někdy vyžadují nouzovou energii v případech dlouhodobého výpadku proudu, který se často očekává. Bez přívodu elektřiny a tepla se chladič ochladí a roztok bromidu lithného může krystalizovat. Protože však absorpční chladiče spotřebovávají jen velmi málo energie, může tento účel dobře posloužit malý samostatný záložní generátor.
10. Ventilační a klimatizační systémy také uvádějí hodnotu množství tepla, které je v kondenzátoru odváděno chladicí vodou nebo vzduchem chlazeným médiem. Rychlost odvádění tepla z kondenzátoru chladiče bromidu lithného je o 20-50% vyšší než u ekvivalentního elektrického chladiče , vyžadující vyšší ceny za průtok kondenzátorové vody a velké chladicí věže a čerpadla kondenzátorové vody.
11. Konečně, nepřímé vypalovací absorpční chladiče vody budou o alespoň 50% dražší než ekvivalentní chladič s elektrickým pohonem. Přímé topné absorpční chladiče budou stát téměř dvakrát dražší než elektrické, strojní a další náklady spojené se zajištěním vzduchu pro spalování a větrání (komín).
12. Chladič vody nebo chladič bromidu lithného používá přírodní chladiva, jako je voda, a eliminuje potřebu použití chladiv CFC nebo HCFC, které mají vysoký potenciál globálního oteplování.
13. Pokud máte k dispozici velké množství odpadního tepla nebo přímého ohně a chcete snížit elektrickou zátěž, pravděpodobně je nejlepším řešením absorpční chladič. Ale samozřejmě by všechny výše uvedené faktory měly být brány v úvahu při výběru chladičů klimatické vody.

Provozní náklady na vzduchem chlazené vs vodou chlazené chladiče

Je důležité se podívat na celkové provozní náklady spojené s chladicími jednotkami, nejen na náklady na chlazení kompresor. Jak ukazuje obrázek, věta o provozních nákladech na chlazení by se měla přidat k současným výdajům chladiče chlazeného vodou. Systém, chladící věž zahrnuje ventilátor věže, vodu a kanalizaci, náklady na chemikálie a čerpací zařízení. V procesu aplikace mají věžové závody typicky procesní čerpadla a recirkulační čerpadla, což může přidat významnou hodnotu. Obrázek níže ukazuje srovnání nákladů na provoz vzduchem chlazeného odstředivého chladiče s proměnnou rychlostí nebo vodou chlazeného chladicího šroubu. Toto srovnání je založeno na 140 tunách nákladu a informacích o počasí v Chicagu, 07 $ / náklady na energii, kWh, 5.00 $ / 1000 galonů vody a kanalizace a 6,000 XNUMX hodin / rok provozu.

Protože vzduchem chlazený chladič využívá regulaci tlaku plovoucí hlavy, spotřeba energie kompresoru je ve skutečnosti menší než při chlazení vodou je rozdíl kompresoru $ 4,757 ($ 20,585 - $ 15,585). Zvýšení nákladů na provoz systémové věže z $ 17,429 vede k provozním nákladům 22,186 $ / rok. Účinnější vodou chlazený odstředivý chladič s proměnlivou rychlostí snižuje rozdíl v nákladech na $ 16,725 - stále je to značná roční pokuta.

Výměníky tepla

Vzduchem chlazený chladič pracuje na koncepci využití vzduchu k odmítnutí potřeby tepla budovy, která se blíží teplotě vnějšího prostředí na suchém teploměru. Proto musí chlazovače chlazené vzduchem zvyšovat teplotu a tlak chladiva na vyšší úrovni a vyžadovat více energie k provedení stejného množství chlazení ve srovnání s vodou chlazeným chladičem. Navzdory tomu vzduchem chlazené chladiče umožňují zabalený systém z jediného zdroje odpovědnosti. Konstrukce a doba instalace jsou zkráceny díky menšímu podílu zařízení: žádné požadavky na chladicí věže a související problémy s mrazem, průtokové množství napájecí vody a chemického čištění nebo kondenzátorová voda čerpadla. Vzduchem chlazený chladič používá spirálové kompresory až do 200 tun a používá šroubové kompresory nad kapacitou 200 tun.

Alternativa k vodou chlazeným chladicím zařízením. Pracují tak, že pomocí vody odvádějí teplo budovy, které se blíží k okolní teplotě vzduchu mokré - žárovka, která je zpravidla nižší než teplota suchého teploměru. Chladiče chlazené vodou jsou tedy energeticky účinnější, protože kondenzační teplota je nižší a ke zvýšení teploty chladiva a tlaku je třeba méně práce kompresoru. I když energie chladicího média může být nižší než energie srovnatelného vzduchem chlazeného chladicího zařízení, je třeba ještě posoudit všechny náklady na systém, chladicí kapalinu, včetně chladicí věže a čerpadel kondenzátorové vody. Nejmenší vodou chlazené chladiče (200 tun), které začínají více spirálovými kompresory, ty s 200 až 500 tunami používají šroubové kompresory a nad 500 tun používají hlavně odstředivé kompresory. Chladiče chlazené vodou jsou obvykle mnohem delší než chladiče chlazené vzduchem kvůli umístění chladiče uvnitř budovy a snížení provozního zatížení použitím vody jako těsnicí kapaliny.

Zobrazuje dva 400tunové vzduchem chlazené šroubové chladiče paralelně pro průmyslové budovy. S laskavým svolením: ring & DuChateau Dalším bodem, který je třeba si uvědomit, je metoda chlazení kompresoru a motoru, což může být otevřený pohon nebo hermetický design. Otevřete skladování chladiče, teplo je odváděno přímo do prostor a je třeba jej ochladit nebo větrat okolním vzduchem, což může vyžadovat velké množství vzduchu pro chlazení místnosti. Kromě toho se mohou nečistoty potenciálně dostat do motoru a těsnění chladicí kapaliny může unikat, pokud nebudou těsnění řádně udržována. Hermetické nebo polohermetické chladicí jednotky jsou chlazeny chladivem a teplo je odváděno do chladiva, čímž se snižuje zatížení odvodu tepla ve mechanické místnosti. Tyto stroje nevyžadují těsnění, protože motor je zcela obsažen v aplikaci, takže existuje možnost úniku chladiva ze systému.

Modulární chladiče

Navzdory výhodám modulárních chladičů je jednou z hlavních nevýhod vysoká počáteční cena. Většina modulárních chladičů představuje asi 150% až 200% nákladů podobného chladiče tonáže s chlazením vodou. Za druhé, modulární účinnost chladiče není zpravidla tak atraktivní jako účinnost standardního vodou chlazeného chladicího média pomocí kompresoru používaného při chlazení. Zatřetí, úprava vody je nesmírně důležitá, protože modulární chladiče deskových a rámových výměníků tepla místo výměníku tepla z pláště a trubek, které by měly být čištěny, aby se zabránilo kontaminaci a ucpávání výměníků tepla. Pro zajištění údržby jednoho filtru musí být vždy použity duplexní, externí filtry, zatímco je udržován provoz přes druhý filtr. Stejně tak musí být tepelné výměníky plně funkční s jednotlivými uzavíracími ventily, aby se tepelný výměník izoloval bez vypnutí chladicího zařízení. Obrázek 3 ukazuje příklad modulárního chladiče s tepelným výměníkem v provozní poloze.

Vodou chlazené a chlazené vzduchem chlazené možnosti založené na výkonu jsou uvedeny pro hlavní výrobce na základě jednotkové tonáže.

Chladiče kategorií mají zpravidla mnoho společného a varianty v každé kategorii mají rozsah výkonu popsaný výše. Na obrázcích 5 a 6 je znázorněn zjednodušený způsob pozorování rozsahů a typy kompresorů, vzduchem chlazené a vodou chlazené chladiče s chladiči hlavních výrobců.

Počáteční investice

Obecně platí, že rolovací chladiče jsou nejdražší ze tří typů uvažovaných chladicích jednotek. Odstředivé chladiče jsou nákladově nejefektivnější možností, ale ne všechny tonáže. Pokud jsou k dispozici šroubové a odstředivé kompresory, v závislosti na kapacitě jsou šroubové kompresory obecně o 10-15% dražší. Podobně je vzduchem chlazený chladič obecně dražší počáteční investice než stejná velikost vodou chlazeného chladiče při přísném porovnání počátečních nákladů vzduchem chlazeného chladiče vodou chlazeného chladiče.

Při hodnocení celkových instalovaných nákladů vzduchem chlazených nebo vodou chlazených systémů, včetně všech nezbytných součástí, aby systém mohl pracovat na plnou kapacitu, je investice do nezbytných komponent v systému s chlazením vodou vždy dražší. Důvod: vzduchem chlazený systém vyžaduje pouze chladiče a čerpadla chladicí vody, zatímco v systému chlazených vodou vyžaduje chlazená vodní čerpadla, kondenzátory vodních čerpadel a chladicí věže pro plný provoz systému a sklízí výhody energetické účinnosti .

Na obrázcích 5 a 6: možnosti chlazení chlazené vodou a chlazené vzduchem na základě výkonu jsou uvedeny pro hlavní výrobce na základě jednotkové tonáže.

Příklad projektu je také představen, aby ilustroval rozdíly v počátečních nákladech chladiče. Tento projekt zahrnuje výměnu dvou odstředivých vodou chlazených chlazovačů 180-ton od 1980. Pro stanovení nejlepšího chladiče pro tento projekt byla specifikace zadávání zakázek s uvedením kapacity chladiče, maximálního poklesu tlaku výparníku a kondenzátoru, výkonových kritérií , maximální hladina zvuku a omezení maximální velikosti. Poté bylo doporučeno výrobcům obchodovat s jakýmkoli typem chladiče, který splňuje požadavky technických specifikací. Tyto výsledky zahrnovaly směs výkonových úrovní, rolovací chillery, šroubové chillery a modulární chillery. Tato tonáž představuje 44% kolísání nákladů.