Výber medzi vzduchom chladenými a vodou chladenými chladičmi
Váš závod potrebuje procesný chladič s chladiacim výkonom takmer 200 kW. Jeden dodávateľ uvádza vzduchom chladenú jednotku, ktorá môže sedieť na otvorenej podložke mimo budovy. Ďalší navrhuje vodou chladený chladič s chladiacou vežou na streche, čerpadlom na vodu kondenzátora a spojovacím potrubím. Cena vzduchom chladeného je nižšia a termín dodania kratší. Vodou chladený dodávateľ argumentuje tým, že nižšie kondenzačné teploty znížia spotrebu elektrickej energie počas prevádzky stroja. Oba argumenty môžu byť platné súčasne.
Praktický záver je tento: vodou chladený chladič zvyčajne odôvodňuje svoje vyššie náklady na inštaláciu, keď zariadenie beží veľa hodín ročne, má spoľahlivý zdroj chladiacej vody alebo už prevádzkuje chladiacu vežu. Vzduchom chladený chladič je vhodnejší, keď je voda vzácna alebo drahá, keď chladič beží len časť roka, alebo keď projekt potrebuje samostatný stroj, ktorý sa dá rýchlo nainštalovať. Zvyšok tohto článku vysvetľuje fyzické rozdiely za týmito pravidlami a poskytuje vám kontrolný zoznam na ich použitie na vašej lokalite.
Ako vzduchom chladený chladič odmieta teplo
Vzduchom chladený priemyselný chladič odvádza teplo zo svojho kondenzátora priamo do okolitého vzduchu. Kondenzátor je rebrovaná cievka a jeden alebo viac axiálnych ventilátorov ťahá okolitý vzduch cez rebrá. Keď chladivo prechádza cez špirálu, kondenzuje a uvoľňuje teplo do tohto prúdu vzduchu. Odvádzané teplo sa nikdy nedotkne iného vodného systému, takže tu nie je žiadna chladiaca veža, čerpadlo kondenzátora a žiadna slučka na úpravu vody.
Dôležitým konštrukčným obmedzením je, že kondenzačný tlak sleduje okolitú teplotu suchého teplomera. Väčšina výrobcov hodnotí vzduchom chladené chladiče pri teplote okolia 35 °C. Keď teplota na mieste projektu dosiahne 40 °C alebo viac, kondenzátor pracuje silnejšie, kompresor odoberá viac energie a chladiaca kapacita výparníka klesá. Stroj stále funguje, ale jeho účinnosť klesá presne vtedy, keď miesto najviac potrebuje chladenie.
Pre rastliny, ktoré dokážu žiť s týmto vzťahom, an rad vzduchom chladených chladičov ponúka jednoduchý spôsob, ako pridať procesné chladenie bez rozšírenia mechanickej miestnosti alebo pridania externej vodnej infraštruktúry.
Výrobcovia vzduchom chladených vodných chladičov na zákazku, továreň Shanghai Soouney je čínsky priemyselný chladič vzduchu, výrobcovia vzduchom chladených priemyselných chladičov, továreň, ponúkame vlastné priemyselné vzduchové chladenie... Zobraziť produkt → Ako vodou chladený chladič odmieta teplo
Vodou chladený priemyselný chladič odoberá teplo v dvoch stupňoch. Po prvé, chladivo odovzdáva teplo vo vodou chladenom kondenzátore, typicky rúrkovom alebo spájkovanom doskovom výmenníku tepla. Chladiaca voda odvádza toto teplo preč. Po druhé, teplá voda sa čerpá do chladiacej veže, kde sa rozprašuje na plniace médium a ochladí sa odparovaním. Ochladená voda sa vracia do kondenzátora a cyklus sa opakuje.
Výhodou tohto dvojstupňového usporiadania je, že teplota kondenzátora sa riadi teplotou vlhkého teplomeru vzduchu vstupujúceho do veže, nie teplotou suchého teplomera. Keďže teplota mokrého teplomera je takmer vždy nižšia, vodou chladený systém môže pracovať pri nižšom kondenzačnom tlaku aj uprostred leta. Pre typickú vežu s 30 °C prívodnou vodou a 35 °C vratnou vodou chladivo kondenzuje pri 40 °C. V ten istý deň môže byť vzduchom chladený kondenzátor o 5 až 10 K teplejší a každý kelvin extra kondenzačnej teploty zvyšuje prácu kompresora.
Vodou chladené modely chladičov preto oslovujú zariadenia, ktoré už majú vežu, alebo ktoré chcú minimalizovať spotrebu elektrickej energie počas dlhej prevádzkovej sezóny.
Kľúčové rozdiely na prvý pohľad
V tabuľke nižšie sú praktické rozdiely zhrnuté do položiek, ktoré sa zvyčajne objavujú v technickom porovnaní pred nákupom. Hodnoty sú typické rozsahy, nie prísľuby pre žiadny konkrétny stroj, pretože konečné čísla závisia od typu kompresora, veľkosti výmenníka tepla, okolitých podmienok a stratégie riadenia.
| Parameter | Vzduchom chladený chladič | Vodou chladený chladič |
|---|---|---|
| Kondenzačné médium | Okolitý vzduch (suchá žiarovka) | Voda z chladiacej veže (mokrá žiarovka) |
| Kondenzačná teplota | Vyššie a mení sa v závislosti od klímy | Nižšie a stabilnejšie |
| Energetická účinnosť | Nižšie, najmä nad 35°C okolia | Vyššie; Typický o 10 až 30 % nižší výkon kompresora |
| Spotreba vody | Žiadne pre odvod tepla | Odličovacia voda plus chemické ošetrenie |
| Rozsah inštalácie | Jedno balenie, sada na podložke | Chladič plus veža, čerpadlo a potrubie |
| Vonkajší priestor | Vyžaduje čisté prúdenie vzduchu okolo jednotky | Veža potrebuje vonkajšie umiestnenie; stopa chladiča môže byť menšia |
| Zameranie na údržbu | Čistenie cievok a motory ventilátorov | Úprava vody, plnenie veže, eliminátory unášania |
| Hluk | Hluk ventilátora v mieste jednotky | Hluk čerpadla a veže sa dá umiestniť ďaleko |
| Najlepšie sedí | Suché miesta, sezónne použitie, jednoduchá inštalácia | Nepretržité zaťaženie, horúce podnebie, rastliny citlivé na energiu |
Efektívnosť a prevádzkové náklady: Tam, kde vodné chladenie získava pôdu pod nohami
Prečo na teplote kondenzátora záleží
Účinnosť chladenia závisí od zdvihu tlaku medzi výparníkom a kondenzátorom. Čím vyšší je kondenzačný tlak, tým viac práce musí kompresor vykonať pre rovnaký chladiaci efekt. Počas horúceho popoludnia môže vzduchom chladený kondenzátor mať teplotu 45 až 50 °C, pretože musí odvádzať teplo do vzduchu, ktorý už môže mať 35 °C alebo viac. Vodou chladená veža, naopak, môže dodávať 30 °C vodu aj keď je teplota vzduchu 35 °C, pretože vyparovanie ochladzuje vodu pod teplotu suchého teplomera. Výsledná kondenzačná teplota blízko 40°C znižuje tlakový zdvih a výkon kompresora.
Povedané priamo: pre rovnakú chladiacu kapacitu a rovnaké podmienky výparníka, dobre navrhnutý vodou chladený chladič zvyčajne čerpá O 10 až 30 percent nižší výkon než porovnateľný vzduchom chladený stroj, pričom väčšie úspory sa prejavia v horúcom podnebí a pri vysokom zaťažení.
Ročný energetický výpočet
Rozdiel v účinnosti je viditeľný v ročnom účte za elektrinu. Zoberme si 200 kW chladič pracujúci 4 000 hodín ročne pri 80 percentnom priemernom zaťažení. Ak vodné chladenie ušetrí 15 percent výkonu kompresora, úspora je 200 × 0,8 × 4 000 × 0,15 = 96 000 kWh za rok. Pri cene priemyselnej elektriny 0,12 USD/kWh je to viac ako 11 000 USD ročne. V mnohých závodoch rozdiel pokrýva náklady na chladiacu vežu a vodné čerpadlo kondenzátora v priebehu dvoch až štyroch rokov.
Ak už stránka má vežu zo staršieho systému, návratnosť je ešte kratšia. Ak lokalita nemá žiadnu vodnú infraštruktúru, investície do veže, čerpadiel, potrubí a úpravy vody môžu byť značné a jednoduchá doba návratnosti môže presiahnuť užitočný horizont projektu. Preto je predpoklad prevádzkových hodín dôležitejší ako akékoľvek jedno číslo účinnosti. Viac podrobností o tom, ako profily zaťaženia ovplyvňujú výber chladiča, nájdete tu sprievodca výberom chladiacich jednotiek pre rôzne priemyselné procesy .
Použitie vody, inštalácia a obmedzenia lokality
Vodný systém nie je zadarmo
Vodou chladené chladiče spotrebúvajú vodu a tieto náklady je ľahké podceniť. Chladiaca veža odparuje časť recirkulujúcej vody pri každom prechode. Vyžaduje tiež prídavnú vodu, odkalovanie na kontrolu rozpustených pevných látok a chemické ošetrenie, aby sa zabránilo usadzovaniu vodného kameňa, korózii a biologickému rastu. V regiónoch, kde je voda drahá alebo silne regulovaná, môžu prevádzkové náklady vodou chladeného systému kompenzovať významný podiel úspor energie.
Vzduchom chladený chladič sa vyhýba celému tomuto podsystému. Neexistuje žiadna kondenzátorová voda, žiadna veža, žiadny účet za vodu a žiadna povinnosť údržby chladiacej veže. Pre lokalitu, ktorá nikdy neudržiavala chladiacu vežu, to tiež znižuje rozsah zručností požadovaných od tímu údržby.
Obmedzenia inštalácie a rozloženia
Vzduchom chladené chladiče sa ľahšie inštalujú. Stroj sa dodáva ako jeden balík s už zmontovaným kondenzátorom, ventilátormi, ovládacími prvkami a náplňou chladiva. Položíte ho na rovnú podložku, pripojíte potrubie na chladenú vodu a elektrický prívod a uvediete jednotku do prevádzky. Jednoduchšie je aj premiestňovanie, čo je dôležité pri prenajatých budovách, dočasných závodoch alebo modulárnych výrobných linkách.
Hlavným obmedzením je cirkulácia vzduchu. Teplo odvádzané kondenzátorom sa musí presunúť preč z cievky. Ak je niekoľko jednotiek zbalených príliš tesne, alebo ak steny a ploty blokujú výstupnú cestu, horúci vzduch recirkuluje späť do vstupu a kondenzačný tlak stúpa. Okolo jednotky ponechajte dostatočný voľný priestor a pri umiestňovaní nasávania zvážte prevládajúci smer vetra.
Vodou chladené systémy robia samotný chladič kompaktnejším, ale zvyšujú nároky na priestor inde. Chladiaca veža potrebuje vonkajší priestor, prívod vody, odvodnenie a zazimovanie v chladnom podnebí. Ak závod nemá žiadnu voľnú plochu pre vežu, vodou chladená schéma môže vyžadovať štrukturálne práce, než bude možné pokračovať. Ak má závod priestor, vežu možno často umiestniť na strechu alebo na odľahlý dvor, čím sa hluk presunie preč z pracovných oblastí.
Keď je vnútorná podlahová plocha obmedzená, pomôže iná možnosť chladenia vzduchom: vzduchom chladený boxový chladič môže byť inštalovaný vo vnútri miestnosti s potrubným vetraním, čo vám poskytuje jednoduchosť chladenia vzduchom bez obetovania cenného vnútorného priestoru.
Výrobcovia vzduchom chladených boxových chladičov na zákazku, továreň Sme čínski výrobcovia vzduchom chladených boxových chladičov, továreň, Shanghai Soouney chladiace zariadenie Co., Ltd. Ponúkame vlastné vzduchom chladené boxy... Zobraziť produkt → Praktický rámec rozhodovania
Nasledujúce otázky nenahradia podrobný technický prehľad, ale nasmerujú vás na správnu všeobecnú rodinu strojov predtým, ako vyzvete podrobné cenové ponuky.
- Potvrďte svoje letné konštrukčné podmienky. Výkon chladenia vzduchom závisí od teploty suchého teplomera; výkon veže závisí od teploty vlhkého teplomera. V horúcom suchom podnebí je rozdiel medzi suchým a mokrým teplomerom veľký, čo rozširuje medzeru v účinnosti v prospech vodného chladenia.
- Skontrolujte, či už existuje chladiaca voda. Závod s existujúcou vežou, zdrojom riečnej vody alebo procesnou chladiacou slučkou môže hostiť vodou chladený chladič s miernymi dodatočnými nákladmi. Miesto bez vodnej infraštruktúry musí mať rozpočet na vežu, čerpadlá, potrubia, úpravu vody a inštaláciu.
- Odhadnite ročné prevádzkové hodiny a profil zaťaženia. Ako hrubé pravidlo, vodou chladené chladiče sa zvyčajne stávajú nákladovo efektívnymi, keď zariadenie beží viac ako 2 500 až 3 000 hodín ročne pri zmysluplnom faktore zaťaženia. Pri sezónnej alebo prerušovanej prevádzke často vyhráva nižšie prvé náklady na vzduchom chladený stroj.
- Porovnajte celkové náklady na inštaláciu, nie cenu zariadenia. Zahrňte základy, elektrické prípojky, vodovodné prípojky, vežu, čerpadlá, potrubia, uvedenie do prevádzky a hodnotu obsadeného priestoru. Vodou chladený chladič môže vyzerať lepšie z hľadiska energie na jednotku chladiaceho výkonu, ale stále musí prejsť testom primeranej návratnosti vášho zariadenia.
- Skontrolujte schopnosti svojho tímu údržby. Vzduchom chladené jednotky vyžadujú pravidelné čistenie cievky a údržbu ventilátora. Vodou chladené systémy vyžadujú úpravu vody, kontroly veží a zazimovanie v mrazivých klimatických podmienkach. Ak má stavenisko obmedzený personál, vzduchom chladená trasa túto záťaž znižuje.
V prípade veľkokapacitných zariadení je rovnaký kompromis medzi kondenzátormi spojený aj s výberom kompresora. náš porovnanie vzduchom chladených skrutkových chladičov a odstredivých chladičov vysvetľuje, ako sa tieto možnosti kombinujú na hornom konci rozsahu výkonu.
Úloha procesnej teploty
Procesná teplota nemení základné porovnanie. Či už chladič produkuje 7°C chladenú vodu alebo kvapalinu s nižšou teplotou, kondenzátor stále pracuje pri rovnakých úrovniach tlaku a logika odvádzania tepla suchým teplomerom a mokrým teplomerom zostáva rovnaká. Spoločnosť Soouney ponúka vzduchom aj vodou chladené stroje, vrátane modelov s kryogénnym hodnotením, takže rozhodnutie medzi týmito dvoma by sa malo riadiť podmienkami vašej lokality a prevádzkovým profilom, nie dostupnosťou produktu.
Ak má vaše zariadenie vodu, beží dlhé hodiny a chce minimalizovať spotrebu energie, vodou chladený systém zvyčajne spláca dodatočné náklady na inštaláciu prostredníctvom nižšej spotreby elektrickej energie. Ak je nedostatok vody, inštalácia musí zostať jednoduchá alebo chladič beží len časť roka, vzduchom chladený stroj je často tou inteligentnejšou prvou investíciou. Či tak alebo onak, overte kapacitu a odber energie pri vašich skutočných konštrukčných podmienkach a požiadajte dodávateľov o cenovú ponuku celého systému, aby bolo porovnanie spravodlivé.
