Инверторные модульные чиллеры

‹ ›

Компания «Биоконд» поставляет выпускаемые корпорацией TICA Group инверторные модульные чиллеры (тепловые насосы) серии TCAV (торговая марка V-Force) производительностью 33,5, 65 и 130 кВт. По своему назначению и техническим характеристикам такие агрегаты близки к воздухоохлаждаемым чиллерам с фиксированной производительностью (on/off). Принципиальная разница заключается в применении DC-инверторных компрессоров и вентиляторов с DC-приводами. Как следствие, полностью инверторные модульные чиллеры работают непрерывно, однако их производительность регулируется в точном соответствии с тепловой нагрузкой. Это позволяет:

• стабильно поддерживать температуру теплоносителя (воды) на одинаковом уровне. Колебания этого показателя не превышают ±1 °C;
• динамически регулировать давление конденсации;
• расходовать примерно на 20% меньше электроэнергии, чем чиллеры on/off, всегда работающие на полную мощность;
• снизить нагрузку на распределительную сеть, что особенно важно в пиковые часы энергопотребления.

Максимальная энергоэффективность устройств достигается в режиме частичной нагрузки, особенно в межсезонье — весной и осенью. Как следствие, интегральный показатель IPLV, отражающий реальную эффективность климатической техники в течение года, у чиллеров серии TCAV достигает 4,55—4,60. Это на 26% выше, чем у воздухоохлаждаемых чиллеров с фиксированной производительностью.

Модульная конструкция дает возможность объединять в один гидравлический контур до 16 чиллеров. Благодаря этому суммарную мощность системы кондиционирования можно довести до более чем 2000 кВт. Что особенно важно, в один гидравлический контур допускается объединять инверторные и неинверторные агрегаты. Причем их производительность может быть как одинаковой, так и разной. Правда, приоритет отдается прежде всего инверторным модулям. Любой из них может быть назначен ведущим (Master). Он подключается к проводному или центральному пульту управления и получает команды от него. Далее микроконтроллер ведущего чиллера распределяет нагрузку между ним и ведомыми (Slave) модулями. Общее время наработки и нагрузка на чиллеры распределяются максимально равномерно. Это дает возможность обеспечить примерно одинаковый износ оборудования и продлить срок его эксплуатации. При проведении техобслуживания или ремонта одного из модулей остальные продолжают работать. Нагрузка перераспределяется между ними, и система кондиционирования продолжает исправно поддерживать заданные пользователем параметры микроклимата.

Инверторные модульные чиллеры (тепловые насосы): конструкция

Компрессор

Полностью инверторные модульные чиллеры серии TCAV оснащаются одним или двумя герметичными спиральными EVI-компрессорами Mitsubishi Electric (Япония). Вал компрессора вращается благодаря высокоэффективному 6-полюсному DC-двигателю с постоянными магнитами из неодима. Данный силовой агрегат отличается высоким КПД, низким уровнем шума и вибраций. Электропривод охлаждается с помощью радиатора, к которому подводятся трубки с циркулирующим по ним хладагентом R410A. Тепло рассеивается в окружающую среду. В результате такого воздушно-фреонового охлаждения температура двигателя значительно снижается. Как показали результаты измерений, он становится на 15 °C холоднее электроприводов, охлаждаемых исключительно за счет наружного воздуха. Для снижения уровня шума во время эксплуатации компрессор обернут в кожух из войлока, швы и стыки которого заполнены бутилкаучуковым герметиком. Благодаря этому удалось добиться снижения уровня шума на 10—12 дБ. Сам агрегат и его обвязка помещены в герметичную звукоизолированную коробку с панелями из вспененного полиуретана высокой плотности, которые эффективно подавляют вибрации, а также низко-, средне- и высокочастотные шумы.

Технология усовершенствованного впрыска пара (EVI)

Технология EVI реализуется с помощью пластинчатого экономайзера и соленоидного клапана. В режиме охлаждения при температуре наружного воздуха выше 45 °C в компрессор всасывается газообразный хладагент низкой температуры. В результате увеличивается общий расход фреона и снижается его температура. Это позволяет увеличить частоту вращения вала компрессора и тем самым повысить его холодопроизводительность. При высоких температурах окружающей среды прирост составляет 20% по сравнению с чиллерами без технологии EVI. В режиме нагрева при морозах ниже -15 °C впрыск пара средней температуры уменьшает степень сжатия и температуру хладагента. Как следствие, расход фреона и теплопроизводительность компрессора повышаются примерно на 20%. Технология EVI позволяет нагревать воду до 40 °C даже при -26 °C. А значит, инверторные модульные чиллеры серии TCAV можно использовать для отопления помещений. Оптимальными в этом отношении являются системы «чиллер — фанкойл» и «чиллер — приточная вентиляционная установка».

Кожухотрубный испаритель

Инверторные модульные чиллеры комплектуются противоточными кожухотрубными испарителями. Такие агрегаты устойчивы к замерзанию и коррозии, характеризуются значительным расходом воды, нетребовательны к ее качеству. В испарителе фреон R410A, циркулирующий по медным трубкам, и теплоноситель в межтрубном пространстве движутся противотоком друг к другу. В результате повышается эффективность теплопередачи. Нагретые и более холодные слои воды перемешиваются в межтрубном пространстве благодаря встроенным перегородкам. В результате диффузии температура потока выравнивается, достигая заданного пользователем значения на выходе испарителя.

Медно-алюминиевый конденсатор

Двойной С-образный конденсатор обдувается воздухом одновременно с четырех сторон. Благодаря такой конструкции площадь теплопередачи увеличилась сразу на 45% по сравнению с конденсаторами V-образной формы. При этом наклон стенок конструкторы TICA сохранили. В результате обеспечивается плавное стекание конденсата вместе с пылью и грязью в дренажный поддон. Медные трубки конденсатора имеют внутреннюю накатку трапецеидальной формы, увеличивающую площадь теплопередачи и повышающую ее эффективность. На алюминиевое оребрение нанесен гидрофильный полимер по технологии Blue Fin. Он не дает влаге и грязи скапливаться между ламелями, ускоряя их стекание в поддон.

Конденсатор оснащен одним или двумя DC-инверторными вентиляторами диаметром 760 мм. Изготовленные из композитного материала лопасти рабочего колеса имеют спиралевидную форму, а их края зазубрены, как у пилы. Благодаря этому снижается аэродинамическое сопротивление лопастей, при этом расход воздуха сохраняется. Скорость бесколлекторного двигателя постоянного тока варьируется в диапазоне от 15 до 100%, а его КПД на 45% превышает аналогичный показатель AC-электропривода. Благодаря этому обеспечивается высокоэффективная работа чиллера при снижении уровня шума. Максимальная скорость вращения рабочего колеса вентилятора достигает 840 об/мин. Уровень шума при эксплуатации двух вентиляторов на низкой скорости составляет всего 30 децибел.

Инверторные модульные чиллеры (тепловые насосы): система управления

Все процессы, протекающие в чиллере, непрерывно контролируются микрокомпьютером. Он представляет собой процессор промышленного уровня, размещенный на материнской плате. Микрокомпьютер получает информацию с датчиков температуры и давления и, исходя из нее, корректирует настройки комплектующих. Все данные записываются и на протяжении десяти лет хранятся в USB-флэш-накопителе Black Box. Благодаря флэш-накопителю существенно упрощаются поиск и анализ неисправностей, автоматизируется процесс обновление программного обеспечения.

Текущие параметры (температура наружного воздуха, воды на входе/выходе чиллера и др.) отображаются на пульте управления. Компания TICA предлагает два типа унифицированных пультов, подходящих для любого типа модульных чиллеров:

• стандартный с небольшим экраном и механическими кнопками;
• опциональный с 7-дюймовым цветным сенсорным дисплеем.

Инверторные модульные чиллеры (тепловые насосы): условия эксплуатации

Воздухоохлаждаемые модульные чиллеры линейки TCAV (торговая марка V-Force) допускается эксплуатировать при температуре наружного воздуха:

• охлаждение — от -20 до +55 °С;
• нагрев — от -26 до +55 °С.