Чиллер с драйкулером

Dry Cooler – Драйкулер, или cухой охладитель, или cухая градирня, или естественное охлаждение. Если произвести дословный перевод, то Dry Cooler - это сухое охлаждение. 

Dry Cooler

Особенностью работы всех систем кондиционирования воздуха является то, что расчет всех элементов такой системы ведется, исходя из максимальной температуры воздуха в летний период - +35 ℃. Такая температура соответствует температуре конденсации - +50 ℃, и именно она лежит в основе расчетов и дальнейшем конструировании систем кондиционирования. И чиллер не является исключением. В южных регионах летняя температура часто поднимается выше +35 ℃, и тогда чиллер не справляется с нагрузкой: конденсация происходит не полностью до жидкого состояния холодильного агента, а последующее дросселирования такой парожидкостной смеси еще усугубляет ситуацию с получением нужных температур в испарителе. 
Однако есть регионы, где температура воздуха в течение года опускается до очень низких значений. В этих случаях существует возможность применения чиллера с водяным конденсатором и сухим охладителем.
Если такой чиллер комплектовать опцией фрикулинга, то в зимний период времени возможно полное отключение работы холодильного контура, и энергоэффективность такого чиллера повышается в несколько раз. Рассмотрим состав и принцип работы такого чиллера. 

Чиллер с драйкулером без фрикулинга. 

Такой режим работы предусматривает обязательное включение холодильного контура.

Парообразный холодильный агент сжимается компрессором (1) и в таком же парообразном состоянии, с температурой от 60 до 110 С, нагнетается по трубопроводам в конденсатор (2). Чаще всего используются конденсаторы водяного охлаждения пластинчатого типа. В пространстве между пластинами протекает холодильный агент, а в противотоке, в соседнем пространстве, протекает охлаждающая жидкость. Эти два вещества вступают в теплообмен между собой, в результате чего холодильный агент превращается в жидкое состояние, а охлаждающая жидкость нагревается и, при помощи насоса (9), подается в сухую градирню (3) на охлаждение, где, протекая по трубам теплообменника (4), которые обдуваются вентилятором (5), жидкость охлаждается. После этого жидкость опять поступает в конденсатор и цикл повторяется. Жидкий холодильный агент, выходя из конденсатора, дросселируется в ТРВ (6), после чего, уже холодный, поступает в испаритель (7), где и охлаждает воду, предназначенную для потребителя. В большинстве случаев в качестве потребителя выступают фанкойлы. Теплая вода от фанкойла через промежуточный теплообменник (10) снова возвращается назад для охлаждения. В испарителе холодильный агент кипит и, в парообразном состоянии, поступает на всасывание в компрессор. Цикл замыкается. При такой организации работы чиллера в промежуточном теплообменнике (10) никаких процессов не происходит.

Положительным моментом такой работы чиллера является то, что независимо от температуры наружного воздуха чиллер работает безотказно.
Однако появляется и отрицательный фактор. Промежуточный теплообменник, необходимый для работы фрикулинга, создает дополнительные гидравлические сопротивления, которые необходимо компенсировать увеличением мощности насосов, что, соответственно, приводит к увеличению энергозатрат. Также появляются дополнительные элементы, усложняющие саму схему чиллера. 

Чиллер с драйкулером и фрикулингом. 

Когда температура наружного воздуха становится ниже температуры холодильного агента, поступающего в испаритель, тогда необходимость в работе холодильного контура нет. Компрессор останавливается, и холодильный контур исключается из работы. Однако потребность в работе фанкойлов и охлаждении для них воды все же существует.

Тогда, за счет переключение трехходового клапана (8), происходит перераспределение потоков жидкостей. Насос (9) продолжает работать, но рабочая жидкость, которая охлаждается в сухой градирне (3), поступает не в конденсатор, а в промежуточный теплообменник (10) и в нем охлаждает воду. Далее эта вода проходит через испаритель (7) на потребители. При такой организации работы чиллера в испарителе (7) никаких процессов не происходит.

Огромным плюсом такой схемы, является увеличение ресурса компрессора за счет того, что он исключается из работы в режиме фрикулинга. Также в режиме фрикулинга энергопотребление чиллера уменьшается в несколько раз.
Отрицательным фактором можно считать то, что не во всех регионах можно использовать режим фрикулинга. Чем ниже и дольше держится сезон с низкой температурой воздуха, тем более выгодным становится использование такого чиллера.