В чем разница между конденсатором, драйкулером и градирней?

Основное отличие сухого охладителя (драйкулера) от конденсатора хладагента заключается в следующем. Во-первых, если рассмотреть работу холодильного цикла, в нем жидкий хладагент (который холоднее, чем температура в помещении) проходит через испаритель, представляющий собой не что иное, как теплообменник змеевикового типа. В испарителе происходит переход теплоты от теплоносителя (вода или растворы гликоля) к жидкому хладагенту, который при этом меняет свое фазовое состояние с жидкого на парообразное. В таком состоянии (перегретом) хладагент поступает в компрессор, который увеличивает давление хладагента и обеспечивает его циркуляцию внутри контура. Затем теплота, поглощенная хладагентом, должна быть отведена в окружающую среду.

Существуют 3 способа отвода теплоты в окружающую среду:

• • воздушное охлаждение в конденсаторе;
• • охлаждение жидкостью в сухом охладителе (драйкулере);
• • испарительное охлаждение в градирне.

Процесс отвода теплоты можно рассматривать как процесс «перемещения» тепловой энергии от хладагента наружу, то есть, в атмосферу. Существуют две основные точки «движения» тепловой энергии — внутренняя и внешняя с «транспортной» средой между ними, которая может представлять собой газ или жидкость.

Конденсатор хладагента

Промышленные и коммерческие системы холодоснабжения работают по принципу, описанному выше. Холодильная машина (бесконденсаторный чиллер) расположен внутри помещения, а конденсатор устанавливается снаружи, чтобы отводить полученную от хладагента теплоту в атмосферу. Как показано на рисунке ниже, хладагент выходит из холодильной машины в виде пара, а возвращается из конденсатора охлажденным в виде жидкости. Затем цикл повторяется.

Преимущества:

• • Относительно невысокая цена;
• • Простота в обслуживании.

Недостатки:

• • Ограничение по высоте и расстоянию между чиллером и конденсатором из-за необходимости возврата масла в компрессор.
• • Ограничение по суммарной холодопроизводительности

Сухие охладители (драйкулеры)

Эта система объединяет все компоненты холодильного цикла (компрессор, испаритель и конденсатор) в чиллере, который располагается внутри помещения. При этом, громоздкий теплообменник конденсатора воздушного охлаждения заменен теплообменником жидкостного охлаждения или, как их еще принято называть, конденсатором типа «вода-вода», или «жидкость-жидкость», обладающий более компактными размерами.

Существует 2 типа конденсаторов типа «вода-вода»:

• • Пластинчатый;
• • Кожухотрубный.

Для сброса отводимой от хладагента теплоты в окружающую среду, в контуре между конденсатором и драйкулером используется вода или смесь воды и этиленгликоля, аналогичная автомобильному антифризу. Водно-гликолевая смесь подается по трубам в драйкулер, где теплота отводится в атмосферу. Движение воды в контуре обеспечивают циркуляционные насосы или гидромодули, которые представляют собой агрегат, состоящий из нескольких насосов и блока управления.

Преимущества:

• • Все компоненты холодильного контура находятся в одном агрегате в виде герметичной и прошедшей испытания на заводе системы, обеспечивающей высокую надежность эксплуатации;
• • Удобство технического обслуживания;
• • Трубопроводы гликолевого контура не имеют ограничений по длине трассы и перепаду высот;
• • Один драйкулер может одновременно обслуживать несколько холодильных машин;
• • В системах охлаждения, используемых круглогодично, в холодный период года можно применять фрикулинг (от агнг. «free-cooling»). То есть, направить антифриз в обход теплообменника конденсатора в специально установленный промежуточный теплообменник (фрикулер). В режиме фрикулинга антифриз, проходящий через фрикулер, будет охлаждать теплоноситель на стороне потребителей — фанкойлов, вентиляционных установок или технологического оборудования. Этот режим работы системы холодоснабжения известен, как режим «естественного охлаждения», и обеспечивает значительное снижение расходов на эксплуатацию такой системы.

Недостатки:

• • Дополнительные компоненты водно-гликолевого контура (насосы, запорно-регулирующая арматура), которые незначительно увеличивают капитальные затраты и затраты на монтаж;
• • Требуется контроль концентрации и качества гликоля в контуре.

Градирни

Комбинация холодильной машины с градирней также широко применяется в системах с водяным охлаждением. Данная система очень похожа на систему охлаждения с драйкулером, однако, существует отличие между системой с драйкулером и системой с градирней. Теплообмен в градирне происходит при непосредственном контакте оборотной воды и уличного воздуха. В процессе охлаждения вода испаряется. То есть, система не герметична и требует организации подпитки. Вследствие этого в градирнях в качестве теплоносителя может применяться только вода.

Преимущества:

• • Все компоненты холодильного контура находятся в одном агрегате в виде герметичной и прошедшей испытания на заводе системы, обеспечивающей высокую надежность эксплуатации;
• • Удобство технического обслуживания;
• • Водяные трубопроводы контура охлаждения конденсатора практически не имеют ограничений по длине;
• • Испарительные градирни могут охлаждать воду в контуре конденсатора до температур ниже температуры окружающей среды.

Недостатки:

• • Постоянный расход воды (в некоторых регионах из-за недостатка пресной воды, её потребление предприятиями ограничено);
• • Высокие затраты на техническое обслуживание из-за необходимости водоподготовки и периодичности обслуживания.