Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Промышленный чиллер — холодильная машина, предназначенная для охлаждения жидкого теплоносителя (воды, водного раствора гликоля) в системах кондиционирования, технологического охлаждения оборудования и производственных процессов. Правильный расчёт холодопроизводительности и подбор чиллера определяют энергоэффективность и надёжность всей системы холодоснабжения. Расчёт выполняется на основании тепловой нагрузки, расхода и температурного режима теплоносителя.
Чиллер работает по парокомпрессионному холодильному циклу с четырьмя основными элементами: компрессор, конденсатор, дросселирующее устройство (терморегулирующий вентиль, ТРВ) и испаритель.
Хладагент (фреон) в испарителе отбирает тепло у охлаждаемой жидкости, переходя из жидкого состояния в газообразное. Компрессор сжимает газообразный хладагент и нагнетает его в конденсатор, где хладагент отдаёт тепло окружающей среде (воздуху или воде) и конденсируется. Жидкий хладагент поступает через дросселирующее устройство обратно в испаритель, где давление и температура снижаются, и цикл повторяется.
К оглавлению
Холодопроизводительность чиллера — количество теплоты, которое он способен отвести от охлаждаемой жидкости в единицу времени. Она зависит от расхода теплоносителя, разности температур и теплофизических свойств жидкости.
Q = G × ΔT × c × ρ / 3600
где:Q — требуемая холодопроизводительность, кВт;G — объёмный расход охлаждаемой жидкости, м3/ч;ΔT = T1 − T2 — разность температур на входе и выходе, °C;c — удельная теплоёмкость жидкости, кДж/(кг·°C);ρ — плотность жидкости, кг/м3;3600 — коэффициент перевода (кДж/ч в кВт).
Q = G × ΔT × 1,163
где G — расход воды, м3/ч; ΔT — разность температур, °C; 1,163 — коэффициент, учитывающий теплоёмкость (4,19 кДж/(кг·°C)) и плотность воды (998 кг/м3) при +15 °C: 4,19 × 998 / 3600 ≈ 1,163.
Требуется охлаждать воду с температуры T1 = +20 °C до T2 = +12 °C. Расход воды G = 10 м3/ч.
ΔT = 20 − 12 = 8 °C
Q = G × ΔT × 1,163 = 10 × 8 × 1,163 = 93,0 кВт
С учётом запаса 15%: Qрасч = 93,0 × 1,15 = 107,0 кВт
Вывод: требуется чиллер с холодопроизводительностью не менее 107 кВт при заданных условиях. При подборе необходимо уточнить холодопроизводительность по каталогу производителя при фактических температурах конденсации и испарения.
Холодильный коэффициент (COP, Coefficient of Performance) — показатель энергоэффективности чиллера, равный отношению холодопроизводительности к потребляемой электрической мощности:
COP = Qхол / Nэл
где Qхол — холодопроизводительность, кВт; Nэл — потребляемая электрическая мощность, кВт.
Чем выше COP, тем меньше энергии потребляет чиллер для производства единицы холода. Типичные значения COP зависят от типа конденсатора, компрессора, условий эксплуатации и хладагента.
Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора — наиболее распространённое решение для объектов с мощностью холодоснабжения до нескольких сотен кВт благодаря простоте монтажа и отсутствию дополнительных водяных контуров. Для крупных промышленных объектов с нагрузкой от сотен кВт до нескольких МВт предпочтительны чиллеры с водяным охлаждением конденсатора.
Выбор хладагента определяется требованиями экологического законодательства, рабочими температурами и энергоэффективностью. Основные хладагенты, применяемые в современных промышленных чиллерах:
ODP (Ozone Depletion Potential) — потенциал разрушения озонового слоя. GWP (Global Warming Potential) — потенциал глобального потепления. Все перечисленные хладагенты имеют ODP = 0. Тенденция развития направлена на снижение GWP в соответствии с Кигалийской поправкой к Монреальскому протоколу.
При подборе промышленного чиллера необходимо учитывать следующие параметры:
Промышленные системы холодоснабжения большую часть времени работают при нагрузке ниже номинальной. Эффективность чиллера на частичной нагрузке определяет реальное годовое потребление энергии. Для оценки используется показатель IPLV (Integrated Part Load Value) или ESEER (European Seasonal Energy Efficiency Ratio).
Способы регулирования холодопроизводительности: ступенчатое включение/отключение компрессоров в многокомпрессорных чиллерах; золотниковый регулятор в винтовых компрессорах (плавное регулирование от 25% до 100%); частотное регулирование (инверторное управление электродвигателем компрессора); регулирование направляющих лопаток на входе в центробежный компрессор.
По формуле Q = G × ΔT × c × ρ / 3600 (кВт), где G — расход жидкости (м3/ч), ΔT — разность температур (°C), c — теплоёмкость (кДж/(кг·°C)), ρ — плотность (кг/м3). Для воды упрощённо: Q = G × ΔT × 1,163. К полученному значению рекомендуется добавить запас 10–20%.
COP (Coefficient of Performance) = Qхол / Nэл. Для чиллеров с воздушным конденсатором типичный COP составляет 2,5–3,5. Для чиллеров с водяным конденсатором — 4,0–6,0. Центробежные чиллеры могут достигать COP 5,5–7,0. Значение COP ≥ 3,0 считается приемлемым для воздушных, ≥ 5,0 — хорошим для водяных чиллеров.
При большой мощности холодоснабжения (от сотен кВт); при высокой температуре наружного воздуха; при размещении чиллера внутри здания; при повышенных требованиях к акустике на площадке; при необходимости стабильной производительности круглый год.
Рекомендуется запас 10–20% к расчётной холодопроизводительности для учёта пиковых нагрузок, теплопритоков через трубопроводы и неточности исходных данных. Чрезмерный запас (более 30%) приводит к работе чиллера на частичной нагрузке со снижением эффективности.
Раствор пропиленгликоля или этиленгликоля применяется, когда температура теплоносителя на выходе из чиллера ниже +5 °C. Это предотвращает замерзание испарителя. Типичная концентрация — 25–35%. При использовании гликоля необходимо учитывать изменение теплоёмкости и плотности в расчёте.
IPLV (Integrated Part Load Value) и ESEER (European Seasonal Energy Efficiency Ratio) — показатели эффективности чиллера при работе на частичных нагрузках. Они усредняют COP при нескольких уровнях нагрузки (100%, 75%, 50%, 25%) и точнее отражают реальное годовое потребление энергии, чем номинальный COP.
Спиральный — для малых мощностей (до 200 кВт), простота и низкая вибрация. Винтовой — средние и большие мощности (100–2000 кВт), плавное регулирование. Центробежный — большие мощности (от 500 кВт до 10+ МВт), максимальный COP, безмасляные магнитные подшипники.
Стандартная ΔT на испарителе составляет 5 °C (например, 7/12 °C или 5/10 °C). Допустимый диапазон — от 4 до 8 °C. При ΔT более 8 °C рекомендуется увеличить расход теплоносителя или использовать промежуточный теплообменник.
Наиболее распространены R134a, R410A. Новое поколение: R32 (GWP 675), R513A (GWP 631), R1234ze(E) (GWP 7). Тенденция — переход на хладагенты с низким GWP в соответствии с экологическими требованиями Монреальского протокола (Кигалийская поправка). Все современные хладагенты имеют нулевой ODP.
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Представленные формулы, параметры и рекомендации не являются руководством к действию и не заменяют профессионального проектирования. Автор и издатель не несут ответственности за последствия использования информации. Проектирование систем холодоснабжения должно выполняться квалифицированными специалистами на основании конкретных исходных данных, каталожных характеристик оборудования и действующих нормативных документов.
1. СП 60.13330 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (актуализированная редакция СНиП 41-01-2003).
2. ГОСТ 22270-2018 «Машины холодильные. Термины и определения».
3. ASHRAE Handbook — HVAC Systems and Equipment.
4. ASHRAE Handbook — Refrigeration.
5. AHRI Standard 550/590. Performance Rating of Water-Chilling and Heat Pump Water-Heating Packages Using the Vapor Compression Cycle.
6. Eurovent Certita Certification Programme. Energy efficiency classification for liquid chilling packages.
7. Монреальский протокол, Кигалийская поправка (2016). Поэтапное сокращение производства и потребления ГФУ.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.