Воздушный или водяной чиллер — один из главных вопросов при проектировании системы холодоснабжения здания или производства. Оба типа выполняют одну задачу: охлаждают воду или водно-гликолевую смесь для фанкойлов, центральных кондиционеров и технологических потребителей. Различие заключается в том, куда оборудование отводит тепло из холодильного цикла.
Чиллер воздушного охлаждения передаёт тепло наружному воздуху через оребрённые теплообменники и вентиляторы. Водоохлаждаемый чиллер отдаёт тепло в отдельный водяной контур, который связан с градирней, сухим охладителем или другим устройством теплоотвода. Поэтому сравнивать нужно не только сами машины, но и всю инженерную систему.
Как работает чиллер воздушного охлаждения
Чиллер воздушного охлаждения устанавливается на кровле или открытой площадке. Вентиляторы пропускают наружный воздух через конденсатор, где хладагент отдаёт тепло. Градирня и конденсаторные насосы не нужны, поэтому монтаж и пусконаладка проще.
Как работает водоохлаждаемый чиллер
Водоохлаждаемый чиллер размещается в машинном помещении. Его конденсатор передаёт тепло воде, которая охлаждается в градирне. Система включает насосы, трубопроводы и водоподготовку, но обеспечивает стабильную температуру конденсации и высокую эффективность на большой мощности.
Основное различие
| Параметр | Воздушный чиллер | Водоохлаждаемый чиллер |
|---|---|---|
| Отвод тепла | Наружный воздух | Вода и градирня |
| Место установки | На улице | В машинном помещении |
| Сложность системы | Ниже | Выше |
| Начальные затраты | Обычно ниже | Обычно выше |
| Эффективность на большой мощности | Средняя | Часто выше |
| Водопотребление | Нет | Есть при мокрой градирне |
Преимущества воздушного чиллера
- не нужны градирня и конденсаторный контур;
- проще проектирование, монтаж и пусконаладка;
- меньше вспомогательного оборудования;
- нет расхода воды на испарение;
- удобен для коммерческих зданий средней мощности.
Воздушную схему выбирают при ограниченном месте, отсутствии воды, сезонной работе или необходимости быстро запустить объект.
Недостатки воздушного охлаждения
При высокой наружной температуре растёт давление конденсации, снижается мощность и увеличивается энергопотребление. Нужно учитывать шум, загрязнение теплообменников и рециркуляцию горячего воздуха при недостаточных расстояниях между агрегатами и стенами.
Преимущества водоохлаждаемого чиллера
- высокая эффективность на крупных объектах;
- стабильная температура конденсации;
- компактность по отношению к мощности;
- меньше наружного шума;
- доступны крупные винтовые и центробежные машины.
При большой нагрузке и длительной работе экономия электроэнергии может компенсировать более высокую стоимость системы.
Недостатки водяного охлаждения
Нужны машинный зал, градирня, насосы, трубопроводы и более сложная автоматика. Мокрая градирня требует водоподготовки, продувки, биологического контроля и расходует воду на испарение. Зимой необходима защита от замерзания.
Энергоэффективность
При одинаковой холодопроизводительности водоохлаждаемая машина часто работает эффективнее, потому что температура конденсаторной воды ниже температуры наружного воздуха, используемого воздушным конденсатором. Особенно заметно преимущество при высокой наружной температуре и круглосуточной нагрузке.
Но сравнение должно учитывать энергопотребление не только чиллера. В водяной схеме работают насосы конденсаторного контура и вентиляторы градирни. В воздушной схеме энергию потребляют конденсаторные вентиляторы. Правильный анализ выполняют по годовой работе всей системы.
Эксплуатация зимой
Воздушный чиллер для круглогодичного охлаждения должен иметь комплект низкотемпературной работы, регулируемые вентиляторы и автоматику, поддерживающую давление конденсации. При использовании воды в наружном гидравлическом контуре необходима защита от замерзания или гликоль.
В водяной системе зимой особого внимания требует градирня. Нужно контролировать температуру воды, вентиляторы, обогрев бассейна и возможность слива. Для некоторых объектов применяют сухой охладитель или режим свободного охлаждения.
Обслуживание
Воздушный чиллер требует регулярной очистки оребрённых теплообменников, проверки вентиляторов, компрессоров, хладагента и электрических соединений. Загрязнённый конденсатор быстро повышает давление и энергопотребление.
Водоохлаждаемая система дополнительно требует очистки конденсатора, обслуживания градирни, насосов, фильтров и контроля качества воды. При плохой водоподготовке на теплообменниках образуются отложения, снижающие эффективность.
Сравнение по жизненному циклу
Корректное технико-экономическое сравнение учитывает стоимость оборудования, монтажа, электроснабжения, воды, реагентов, планового сервиса и ремонта. Для воздушной схемы важны летние пики потребления, а для водяной — насосы, градирня и водоподготовка. Итог оценивают за расчётный срок эксплуатации, а не только по цене закупки.
Как выбрать систему для конкретного объекта
Для небольшого или среднего офиса, магазина, гостиницы либо производства с переменной или сезонной нагрузкой чаще рационален воздушный чиллер. Для крупного объекта с высокой круглогодичной нагрузкой стоит сравнить водоохлаждаемую схему по годовому энергопотреблению.
При выборе учитывают доступное место, воду, электрическую мощность, шум, продолжительность работы, резервирование и допустимое время остановки. Иногда оптимальны несколько воздушных чиллеров, а иногда — основная водоохлаждаемая машина с резервным источником холода.
Типичные ошибки выбора
- сравнение только цены самого чиллера;
- игнорирование температуры наружного воздуха;
- отсутствие расчёта годового энергопотребления;
- недооценка шума и рециркуляции горячего воздуха;
- отсутствие расходов на воду и водоподготовку;
- непроработанная зимняя эксплуатация;
- выбор без учёта резервирования и дальнейшего расширения.
Итог
Ответ на вопрос, какой чиллер лучше, зависит от объекта. Воздушный чиллер проще, дешевле в реализации и не требует воды. Водоохлаждаемый чиллер сложнее, но часто эффективнее на большой мощности и при длительной работе. Инженеры NIKLAND выполняют сравнение чиллеров, рассчитывают годовые режимы и подбирают систему с учётом климата Казахстана, стоимости эксплуатации и требований к надёжности.
