Охолоджувачі HVAC поглинання та електричні чилери

Порівняння поглинаючих чиллерів та компресійних (електричних) холодильних установок

1. Холодильні холодильники мають коефіцієнт продуктивності COP (коефіцієнт продуктивності) лише 0.54 – 1.1, і він погано конкурує з електричними насосами (обертові компресорні чилери). Електричні чилери з іншого боку, COP від ​​1.0 ~ 8.0.
2. Чиллери HVAC поглинання займають приблизно 50% більше площі підлоги, ніж еквівалентні електричні чилери (парові холодильні пристрої).
3. Крім того, завдяки висоті поглинальних чиллерів приміщення механічного обладнання повинні бути на 6-10 футів вище, ніж приміщення з електричними чиллерами. Нарешті, оскільки рідкий розчин міститься у довгих неглибоких піддонах у поглинальному холодильнику, підлога повинна бути максимально наближена до максимального рівня.
4. У системах вентиляції та кондиціонування повітря поглинальний чиллер буде важити щонайменше вдвічі більше, ніж еквівалентний електричний чиллер (холодильна машина стиснення пари).
5. Через більші розміри поглинальні чилери іноді поставляються в декількох секціях, що вимагає зварювання на місцях для остаточного складання. Це не так з колекторами-чиллерами, чиллерами чи стисненням.
6. Більшість електричних водяних холодильних установок поставляються із заводу зі встановленим холодоагентом. Холодоагент та абсорбент (включаючи добавки) повинні бути встановлені на полях в холодильних холодильних холодильних установках.
7. Коли ми говоримо про шум і вібрацію, то чиллери з поглинанням (якщо тільки з прямим випалом) є тихими і по суті без вібрації порівняно з компресійними чиллерами (електричними чилерами). Шум і вібрації в системах кондиціонування, більше дратують, ніж будь-що інше.
8. Через потенціал кристалізації броміду літію в охолоджувачі, якщо він стає занадто прохолодним, температура води в конденсаторі повинна бути вище 75–808F. Немає проблеми кристалізації в електричних холодильниках (парові холодильні пристрої). Забудьте про кристалізацію і залишайтеся прохолодною, якщо встановити компресійні холодильники.
9. Охолоджувачі води часто вимагають аварійного живлення у випадках тривалих відключень електроенергії. Без електропостачання та теплопостачання чиллер починає охолоджуватися, і розчин броміду літію може кристалізуватися. Однак, оскільки поглинаючі чилери споживають дуже мало енергії, тому невеликий окремий резервний генератор може добре виконувати цю мету.
10. Системи вентиляції та кондиціонування також дають значення кількості відведеного тепла в конденсаторі за рахунок охолодження води або повітряного охолодження. Швидкість відведення тепла від конденсатора чиллера з бромітом літію на 20-50% більша, ніж для еквівалентного електричного чилера , що вимагає більш високих цін на конденсаторну воду та великі градирні та конденсаторні водяні насоси.
11. Нарешті, непрямі водяні холодильні холодильники будуть придбати щонайменше на 50% дорожче, ніж еквівалентний чиллер з електроприводом. Прямопоглинальні поглинальні чилери обійдуться майже вдвічі дорожче електричних, машинних та додаткових витрат, пов’язаних із забезпеченням повітря для горіння та вентиляції (штабель).
12. Водоохолоджувач або охолоджувач літію з бромідом використовує природні холодоагенти таку воду та усуває необхідність використання холодоагентів CFC або HCFC, які мають високий потенціал глобального потепління.
13. Якщо у вас є велика кількість відпрацьованого тепла або прямого вогню, і ви хочете знизити електричне навантаження, ймовірно, холодильні холодильники є найкращим рішенням. Але, очевидно, для вибору кліматичних водяних холодильників слід враховувати всі перераховані вище фактори.

Операційні витрати на охолодження з повітряним охолодженням проти водяного охолодження

Важливо дивитись на загальні експлуатаційні витрати, пов'язані з холодильними установками, а не тільки на вартість компресор. Як показано на графіці, до поточних витрат системи охолодження з водяним охолодженням слід додати башту експлуатаційних витрат на охолодження. Система, охолоджуюча вежа включає в себе вентилятор башти, воду та каналізацію, витрати на хімікати та насосне обладнання. У процесі застосування баштові установки зазвичай мають технологічні насоси та рециркуляційні насоси, що може додати значної цінності. На малюнку нижче показано порівняння вартості робочого відцентрового чиллера з регульованою швидкістю повітряного охолодження або гвинта з охолодженням з водяним охолодженням. Це порівняння ґрунтується на 140 тоннах вантажу та інформації про погоду в Чикаго, $ 07 / енерговитрати, кВт * год, 5.00 $ / 1000 галонів, витрати на воду та каналізацію та 6,000 годин / рік експлуатації.

Оскільки охолоджувач з повітряним охолодженням використовує плаваючу головку тиску на регулювання тиску, споживання енергії компресора насправді менше, ніж при водяному охолодженні, різниця в кулер компресора $ 4,757 ($ 20,585 - $ 15,585). Додайте до вартості експлуатації системної вежі від $ 17,429, що призводить до операційних витрат 22,186 $ / рік. Більш ефективний відцентровий чиллер з водяним охолодженням зі змінною швидкістю зменшує різницю у вартості до $ 16,725 - все ще суттєвий щорічний штраф.

Теплообмінники

Охолоджувач з повітряним охолодженням працює над концепцією використання повітря для відхилення потреби будівлі в теплі, яка наближається до температури зовнішнього середовища на сухому термометрі. Отже, охолоджувачі з повітряним охолодженням повинні підвищувати температуру і тиск холодоагенту на більш високому рівні і вимагати більше енергії, щоб зробити таку ж кількість охолодження порівняно з охолоджувачем з водяним охолодженням. Незважаючи на це, охолоджувачі з повітряним охолодженням дозволяють комплектувати систему з єдиного джерела відповідальності. Час проектування та монтажу скорочується за рахунок меншої кількості обладнання для участі: відсутність вимог до охолодження веж та пов'язані з цим проблеми із замерзанням, витратою живильної води та хімічною обробкою, або конденсаторна вода насоси. Охолоджувач із повітряним охолодженням використовує прокручувальні компресори до 200 тонн та використовує гвинтові компресори вище потужності 200.

Альтернатива охолоджувачам з водяним охолодженням. Вони працюють за допомогою води для відхилення тепла будівлі, що наближається до зовнішньої температури навколишнього повітря мокрої - колби, яка, як правило, нижче температури сухого термометра. Таким чином, охолоджувачі з водяним охолодженням є більш енергоефективними, оскільки температура конденсації нижча і вони потребують меншої роботи компресора для підвищення температури холодоагенту та тиску. Хоча енергія чилера може бути меншою, ніж у порівнянних охолоджувачів з повітряним охолодженням, все ж слід оцінити всі витрати системи, чиллера, включаючи охолоджуючу башту та конденсаторні водяні насоси. Найменші холодильні установки з водяним охолодженням (200 тонн), починаючи з компресорів з декількома прокруткою, ті, що мають від 200 до 500 тонн, використовують гвинтові компресори, а понад 500 тонн використовують переважно відцентрові компресори. Охолоджувачі з водяним охолодженням зазвичай набагато довші, ніж чиллери з повітряним охолодженням через розташування охолоджувача всередині будівлі та зменшення експлуатаційних навантажень із використанням води як рідини для герметизації.

Він показує два 400-тонних гвинтові охолоджувачі з повітряним охолодженням паралельно для промислового будівництва. Люб'язність: ring & DuChateau Ще одним елементом, про який слід пам'ятати, є метод охолодження компресора та двигуна, який може мати відкритий привід або герметичну конструкцію. Відкрите охолоджувальне сховище, тепло відводиться безпосередньо в приміщення, і його потрібно охолоджувати або провітрювати навколишнім повітрям, можливо, для охолодження приміщення потрібні великі кількості повітря. Крім того, забруднення можуть потенційно потрапити в двигун, а ущільнення охолоджуючої рідини можуть витекти, якщо ущільнення не підтримуються належним чином. Герметичні чи напівгерметичні охолоджувачі охолоджуються холодоагентом, і тепло відводиться на холодоагент, зменшуючи навантаження відводу тепла в механічному приміщенні. Ці машини не потребують ущільнень, оскільки двигун повністю міститься в додатку, тому існує можливість витоку холодоагенту з системи.

Модульні чилери

Незважаючи на переваги модульних чиллерів, одним з головних недоліків є його висока початкова вартість. Більшість модульних чиллерів складає приблизно від 150% до 200% вартості аналогічного тонажного чиллера з водяним охолодженням. По-друге, модульна ефективність охолоджувача, як правило, не така приваблива, як стандартна ефективність охолодження з водяним охолодженням через компресор, що використовується в холодильному холодильнику. По-третє, очищення води є надзвичайно важливим, оскільки модульні теплообмінники мають пластини та каркасні теплообмінники замість оболонок та трубних теплообмінників, які слід очистити, щоб запобігти забрудненню та засміченню теплообмінників. Дуплексні зовнішні фільтри завжди повинні використовуватися, щоб забезпечити підтримку одного ситечка при збереженні роботи через інший фільтр. Так само теплообмінники повинні бути повністю справними з індивідуальними запірними клапанами для ізоляції теплообмінника, не вимикаючи чиллер. На малюнку 3 показаний приклад модульного охолоджувача з теплообмінником в робочому положенні.

Варіанти чиллерів з водяним та повітряним охолодженням, засновані на потужності, показані для великих виробників на основі тоннажу одиниць.

Охолодження категорій, як правило, мають багато спільного, і варіанти в межах кожної категорії діапазон потужності, описаний вище. На малюнках 5 і 6 представлений спрощений метод дотримання діапазонів і типи компресорів, чиллери повітряного та водяного охолодження з найбільшими виробниками чиллерів.

Початкові інвестиції

Загалом, прокручувальні холодильники - найдорожчі з трьох типів розглянутих холодильників. Відцентрові чилери є найвигіднішим варіантом, але не всім тоннажем. Якщо доступні гвинтові та відцентрові компресори, залежно від потужності, гвинтові компресори зазвичай 10-15% дорожчі. Аналогічно, охолоджувач з повітряним охолодженням, як правило, дорожчий початкового капіталовкладення, ніж той самий розмір охолоджувача з водяним охолодженням, якщо суворо порівнювати початкову вартість чиллера з водяним охолодженням з повітряним охолодженням.

Однак при оцінці загальної встановленої вартості систем з повітряним чи водяним охолодженням, включаючи всі необхідні компоненти для роботи системи на повну потужність, інвестування в необхідні компоненти в системі з водяним охолодженням завжди дорожче. Причина: система з повітряним охолодженням потребує лише охолоджувачів та насосів для охолодження води, тоді як у системі охолоджувачів з водяним охолодженням потрібні охолоджені водяні насоси, водяні насоси конденсатора та градирні для повного функціонування системи та пожинання винагородження енергоефективності .

На малюнках 5 і 6: для найбільших виробників показано параметри охолодження з водяним та повітряним охолодженням, засновані на потужності, виходячи з тоннажу одиниць.

Приклад проекту також представлений для ілюстрації відмінностей у початкових витратах на чиллер. Цей проект передбачає заміну двох центробежних водяних охолоджувачів з током 180, починаючи з 1980. Для визначення найкращого охолоджувача для проекту була специфікація закупівлі із зазначенням потужності чиллера, максимального перепаду тиску випарника та конденсатора, критерії експлуатаційних характеристик , максимальний рівень звуку та обмеження максимального розміру. Потім виробникам було рекомендовано торгувати будь-яким типом чиллерів, що відповідають вимогам технічних умов. Ці результати включали суміш рівнів продуктивності, прокручувальні чилери, гвинтові чилери та модульні чилери. Цей тоннаж становить 44% від зміни витрат.