Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Драйкулер (сухая градирня) — это аппарат воздушного охлаждения, который отводит теплоту от жидкости в атмосферу, обдувая наружным воздухом оребрённый теплообменник, без испарения воды. Жидкость (вода или водогликолевый раствор) прокачивается по трубкам, а вентиляторы прогоняют сквозь оребрение наружный воздух — теплота переходит по цепочке «жидкость → металл → воздух». Ниже разобрано, как работает драйкулер: почему контур закрытый, зачем нужны оребрение и вентиляторы, что такое режим фрикулинга и какие ограничения накладывает климат.
По принципу это промышленный аналог автомобильного радиатора и разновидность аппарата воздушного охлаждения (АВО). В отличие от испарительной (мокрой) градирни, где вода охлаждается за счёт частичного испарения, драйкулер использует только конвективный теплообмен с воздухом. Отсюда и название «сухая»: расхода воды на охлаждение нет.
Горячий теплоноситель поступает на вход драйкулера и проходит по оребрённому змеевику. Снаружи змеевик обдувается наружным воздухом, который принудительно нагоняют вентиляторы. Поскольку воздух холоднее теплоносителя, теплота передаётся от жидкости через стенку трубки и рёбра в воздушный поток, а охлаждённая жидкость возвращается к оборудованию. Смены фазы жидкости при этом не происходит — это чисто конвективный (сухой) теплообмен.
Драйкулер физически не может охладить жидкость ниже температуры наружного воздуха по сухому термометру — на выходе теплоноситель всегда остаётся несколько теплее воздуха.
Разница между температурой охлаждённой жидкости на выходе и температурой входящего воздуха называется температурным сближением (approach). Полностью свести её к нулю нельзя: чем ближе выходная температура к температуре воздуха, тем большая поверхность теплообмена и расход воздуха для этого нужны. Именно это отличает драйкулер от испарительной градирни, которая ориентируется на температуру по влажному термометру и потому способна охладить воду ниже температуры наружного воздуха по сухому термометру.
Теплоноситель в драйкулере движется по закрытому контуру: он заключён внутри трубок теплообменника и не контактирует с наружным воздухом. Из этого вытекают ключевые эксплуатационные свойства сухой градирни.
Закрытый контур повышает надёжность: теплоноситель остаётся чистым, а обслуживание сводится в основном к поддержанию чистоты наружной поверхности теплообменника и работоспособности вентиляторов.
Воздух — плохой теплоноситель: его коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха многократно ниже, чем со стороны жидкости. Чтобы скомпенсировать это, воздушную поверхность теплообмена развивают рёбрами. На трубки насаживают или навивают пластины (ламели), и тепло отводится не только через трубку, но и через развитую поверхность оребрения. Шаг рёбер выбирают как компромисс: частое оребрение повышает поверхность и мощность, но увеличивает аэродинамическое сопротивление и склонность к загрязнению.
Вентиляторы создают принудительный поток воздуха через теплообменник. Применяют преимущественно осевые вентиляторы; для канальных и внутренних установок — центробежные. Взаимное расположение вентилятора и теплообменника влияет на равномерность продува:
Производительность по воздуху регулируют скоростью вращения (в том числе двигателями с электронной коммутацией) или последовательным включением вентиляторов. Это позволяет поддерживать заданную температуру на выходе и снижать потребление электроэнергии на неполной нагрузке.
Фрикулинг (свободное охлаждение) — режим, в котором драйкулер охлаждает контур напрямую наружным воздухом, а компрессор холодильной машины разгружается или полностью останавливается. Он возможен, когда наружный воздух достаточно холоднее требуемой температуры теплоносителя.
Поскольку зимой контур сброса теплоты контактирует с холодным наружным воздухом, в нём применяют незамерзающий теплоноситель (водогликолевый раствор). Часто фрикулинг реализуют через промежуточный теплообменник, отделяющий гликолевый наружный контур от внутреннего. В холодный период года такой режим существенно сокращает время работы компрессора и, соответственно, расход электроэнергии.
Производительность драйкулера напрямую зависит от температуры наружного воздуха по сухому термометру. Чем жарче воздух, тем выше температура теплоносителя на выходе и тем крупнее (по поверхности и расходу воздуха) должен быть аппарат для той же тепловой нагрузки. Поэтому подбор ведут по наихудшим условиям — наивысшей расчётной летней температуре наружного воздуха при проектном температурном графике теплоносителя.
Q = G · cp · ΔT
G
cp
ΔT
cp ≈ 4,19 кДж/(кг·К)
G = 5 кг/с
ΔT = 5 К
Q = 5 · 4,19 · 5 ≈ 105 кВт
В холодном климате контур защищают от замерзания незамерзающим теплоносителем и предусматривают меры против обмерзания теплообменника. В жарком климате, когда сухого охлаждения не хватает, применяют адиабатическое доохлаждение — распыление воды на входящий воздух или увлажняющие панели. Оно повышает мощность в пиковую жару, но вводит расход воды, то есть переводит установку в гибридный режим.
Драйкулеры применяют там, где нужно сбросить теплоту в атмосферу без расхода воды и без открытого водооборотного цикла:
Автономное применение сухой градирни оправдано там, где допустима относительно высокая температура охлаждённой жидкости — то есть когда входящий в драйкулер теплоноситель заметно горячее наружного воздуха. Если требуется температура ниже достижимой сухим охлаждением, драйкулер работает в связке с холодильной машиной.
Горячая жидкость прокачивается по оребрённому теплообменнику, который вентиляторы обдувают наружным воздухом. Теплота уходит от жидкости к воздуху через стенки трубок и рёбра, жидкость остывает и возвращается к оборудованию. Вода при этом не испаряется — охлаждение чисто воздушное.
Мокрая градирня охлаждает воду за счёт её частичного испарения и ориентируется на температуру по влажному термометру, поэтому может охладить воду ниже температуры наружного воздуха. Драйкулер испарения не использует и ограничен температурой по сухому термометру, зато не расходует воду, не требует водоподготовки и исключает биообрастания.
Драйкулер — это теплообменник, который лишь отводит теплоту в наружный воздух и не может охладить жидкость ниже температуры воздуха. Чиллер — холодильная машина: за счёт кипящего хладагента и компрессора он получает теплоноситель холоднее наружного воздуха. Часто их применяют вместе: драйкулер сбрасывает теплоту, а зимой ещё и берёт нагрузку на себя в режиме фрикулинга.
Это свободное охлаждение: когда наружный воздух достаточно холодный, драйкулер охлаждает контур напрямую, а компрессор холодильной машины частично или полностью выключается. В холодный сезон это заметно снижает потребление электроэнергии. Контур при этом заполняют незамерзающим водогликолевым раствором.
Не ниже температуры наружного воздуха по сухому термометру: на выходе теплоноситель всегда остаётся несколько теплее воздуха. Остаточную разницу (температурное сближение) можно уменьшить, увеличивая поверхность теплообмена и расход воздуха, но не свести к нулю.
Если аппарат работает при отрицательных температурах наружного воздуха, контур заполняют незамерзающим водогликолевым раствором, иначе теплоноситель может замёрзнуть и повредить теплообменник. Теплоёмкость такого раствора ниже, чем у воды, что учитывают при подборе мощности.
Для сброса теплоты от чиллеров с водяным конденсатором, в центрах обработки данных (с фрикулингом), для технологического охлаждения станков, печей, дизель-генераторов, экструзионных линий, холодильных складов и ледовых арен, а также на объектах с дефицитом воды или запретом на мокрые градирни.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.