Компрессоры BITZER ECOLINE в энергоэффективных прецезионных чиллерах

Накопленный опыт ГК «ТЕРМОКУЛ» в разработке и производстве холодильного оборудования и технологических охладителей жидкостей получил свое дальнейшее развитие - началось серийное производство климатических чиллеров.

Группа компаний «ТЕРМОКУЛ», всегда работала одновременно в двух смежных отраслях рынка – климатическом и холодильном. Поэтому уже в 2005 году накопленный опыт в разработке и производстве холодильного оборудования и технологических охладителей жидкостей получил свое дальнейшее развитие - началось серийное производство климатических чиллеров.

За небольшой период времени оборудование «ТЕРМОКУЛ» установлено на объектах различных по типам и масштабам:

• крупный торгово-развлекательный комплекс «Армада» в Оренбурге - 13 чиллеров с гидромодулями суммарной производительностью более 8,6 МВт;
• зал импрессионистов ГМИИ им А.С. Пушкина - собранный на месте монтажа чиллер мощностью 90 кВт;
• хладостанции систем кондиционирования воздуха на Ивановской кондитерской фабрике – чиллер мощностью более 3,9 МВт;
• рыбинский завод приборостроения - прецизионные чиллеры мощностью 600 и 60 кВт.

На последнем объекте остановимся более подробно. Для этого предприятия были изготовлены чиллеры с выносными конденсаторами воздушного охлаждения УВВ-В (установки водоохлаждающие высокотемпературные, с выносными конденсаторами воздушного охлаждения). В данном случае особое значение имело функциональное назначение оборудования – охлаждение установок по выращиванию искусственных кристаллов, что накладывало на изготовленное оборудование ряд особых требований: высокие температуры теплоносителя и их точное (прецизионное) поддержание, широкий диапазон регулирования производительности чиллеров, а также необходимость круглогодичной эксплуатации.

Если для первого чиллера мощностью 60 кВт требуемые показатели температур теплоносителя на выходе/воде – 15/20°Cграничат со стандартным диапазоном эксплуатации, то для второго, более крупного, мощностью 600 кВт, требуются повышенные температуры – 24/32°C, что уже  выходит  за границы допустимого диапазона эксплуатации.

Обычным решением в данном случае служит применение стандартного (среднетемпературного) чиллера с промежуточным теплообменником и буферной емкостью. Однако такое решение обладает целым рядом недостатков:

• повышенное потребление электроэнергии - стандартный чиллер будет работать с температурой кипения в диапазоне 0…5°C, что неэффективно с энергетической точки зрения;
• увеличение капитальных затрат на приобретении промежуточного теплообменника, дополнительной насосной группы и их обвязки;
• наличие энергетических потерь в промежуточном теплообменнике;
• дополнительное потребление электроэнергии насосной группой гидравлического контура «чиллер – теплообменник»;
• общее удорожание всей холодильной установки, систем автоматизации и управления.

Поэтому специалистами «ТЕРМОКУЛ» было разработано специальное, высокотемпературное исполнение чиллеров на хладагенте R134a. Этот хладагент является моно веществом (а не азеотропной смесью) и используется в чиллерах большой производительности (на винтовых компрессорах), а также в автомобильных кондиционерах с ротационными компрессорами малой мощности, поэтому его применение, как правило, не вызывает трудностей у эксплуатационных служб.

Заказчику требовалось обеспечить регулирование холодопроизводительности для обоих чиллеров в широких пределах. Для решения поставленной задачи были установлены  2 компрессора для малого чиллера и 5 компрессоров для более мощного. При этом специалистами «ТЕРМОКУЛ» были подобраны специально разработанные для хладагента R134a поршневые компрессоры BITZER серии ECOLINE, ранее не поставлявшиеся на российский рынок. Кроме того, Заказчиком отдельно оговаривалась необходимость поддержания прецизионной точности регулирования и температуры теплоносителя на выходе из чиллера – плюс/минус 0,5К.

Перечисленные требования в свою очередь привели к необходимости использования ступенчатого регулирования производительности компрессоров и компрессоров с частотным (плавным) регулированием (инверторным приводом). Таким образом, схема регулирования для чиллеров представлена в следующем виде:

• чиллер мощностью 60 кВт – один компрессор с двумя степенями регулирования и один компрессор с инверторным приводом;
• чиллер мощностью 600 кВт – четыре компрессора с тремя степенями регулирования каждый и один компрессор с инверторным приводом.

Благодаря предложенным схемам, чиллеры производства «ТЕРМОКУЛ» обеспечивают широкий диапазон и плавное регулирование производительности при точности поддержания температуры теплоносителя на выходе не более плюс/минус 0,1К, т.е. в 5 раз точнее требуемого!

В целом же, инверторное регулирование компрессоров и температуры конденсации, точное поддержание температуры кипения, а также применение электронных регулирующих вентилей (ЭРВ), позволяет достичь значительной экономии электроэнергии по сравнению с решением использования стандартных (среднетемпературных) чиллеров. Кроме того, обеспечивается плавное регулирование производительности насосных станций хладоцентра.

С целью повышения общей энергоэффективности холодильной станции, более мощный чиллер оснащен специальным фор-конденсатором для частичной рекуперации теплоты конденсации в технологические системы предприятия.

Работа всего установленного оборудования холодильной станции полностью автоматизирована. Контроль и управление компонентами системы холодоснабжения производится с помощью программного обеспечения, разработанного специалистами «ТЕРМОКУЛ» -SCADA-системыTK-Vizor, интегрированной с комплексом управления и диспетчеризации предприятия. Информация по всем параметрам и режимам работы, хронологии принятых решений, аварий и т.п. доступна и удобно визуализированадля службы эксплуатации предприятия и сервисной службы «ТЕРМОКУЛ» в режиме реального времени.

Таким образом, на примере отдельного относительно небольшого хладоцентра продемонстрированы технические возможности компании «ТЕРМОКУЛ» в части инноваций и гибкого подхода к запросам Заказчика.