Технологии современных чиллеров

Общее

Центральные системы кондиционирования на основе чиллеров состоят из собственно чиллера и устройств обработки воздуха — приточно-вытяжных агрегатов (AHU) и фэнкойлов, а также насосов для подачи охлаждающей и охлажденной воды, трубопроводов, градирен для отвода тепла и ряда других элементов…

Общая стоимость такой системы зависит как от составляющих ее агрегатов, так и от области применения.
В денежном выражении объем спроса на AHU и фэнкойлы практически равен спросу на чиллеры. При этом 70% этой величины приходятся на приточно -вытяжные агрегаты(AHU). Ожидание скорого перехода на хладагенты с низким потенциалом глобального потепления (ПГП) — один из основных факторов, влияющих на состояние рынка чиллеров…

Чиллеры принято делить на две большие группы — воздушного и водяного охлаждения.
Чиллеры, в которых можно развернуть поток хладагента, используются как тепловые насосы. Чиллеры с водяным охлаждением делятся на три типа:

1. С центробежными компрессорами,
2. Компрессорами объемного сжатия (винтовыми, спиральными и поршневыми),
3. Абсорбционные холодильные машины, работающие за счет тепловой энергии.

Структура спроса на различные типы чиллеров представлена на Рис. 1. и Рис.2., соответственно по годам изменения в сторону незначительного роста…

Производители уже выпускают чиллеры, использующие вместо R134a хладагенты с низким ПГП, и с принятием поправки к Монреальскому протоколу такой продукции будет становиться все больше.
Среди других инновационных решений следует упомянуть сверхмощные холодильные машины на базе безмасляных компрессоров центробежного типа с магнитной подвеской.

В частности, уже разработан чиллер мощностью в 1000 холодильных тонн (3,5 мегаватта) с единственным безмасляным центробежным компрессором…

• 

• 

Системы центрального кондиционирования — переменный расход вторичного холодоносителя (воды)

Системы центрального кондиционирования — переменный расход вторичного холодоносителя (воды)
Водяные системы центрального кондиционирования предназначены для обеспечения охлаждения или обогрева нескольких помещений одновременно с использованием воды в качестве вторичного тепло- или холодоносителя. Как видно из Рис. 3, типичная конфигурация такой системы представляет собой сочетание первичного контура, проходящего через чиллеры, и вторичного контура, объединяющего воздушное оборудование. Подключение к системе котлов или тепловых насосов позволяет организовать и теплоснабжение помещений…

В зависимости от области применения и тепловой нагрузки в составе таких систем могут использоваться чиллеры как с воздушным, так и с водяным охлаждением.
В контексте последних тенденций, связанных с ужесточением требований к оборудованию для кондиционирования воздуха, энергоэффективность чиллеров должна быть повышена, а общее энергопотребление всей системы доведено до минимума.
Традиционно насосы с изменяемой частотой вращения двигателя регулируют поток воды во вторичном контуре в зависимости от потребности в охлаждении или обогреве. При этом поток в первичном контуре остается постоянным. Изменяемый расход воды в первичном контуре позволит снизить энергопотребление насосов, а также лучше сбалансировать и оптимизировать расходы в первичном и вторичном контурах.
Однако рабочий диапазон чиллеров для работы в таких системах должен быть расширен. Чтобы обеспечить оптимальное энергопотребление всей системы, разрабатываются и выпускаются чиллерные агрегаты со встроенным и синхронизированным насосом для подачи охлажденной воды…

Тенденции в области воздушного и водяного охлаждения

Чиллеры делятся на две большие группы: водоохлаждаемые, отводящие тепло при помощи воды, охлажденной градирнями, и воздухоохлаждаемые, в которых тепло от конденсатора отводится потоком воздуха, создаваемым вентиляторами.

Изменение направления течения хладагента в контуре превращает чиллеры с воздушным охлаждением в тепловые насосы, при этом воздушный теплообменник (конденсатор) выполняет функцию испарителя…

Как следует из Рис. 4,

чиллеры с водяным охлаждением бывают абсорбционными и

парокомпрессионными на базе компрессоров как центробежного типа,

так и объемного сжатия (винтовых, спиральных и поршневых).

Чиллеры с воздушным охлаждением — это, как правило,

холодильные машины с компрессорами объемного сжатия.

На Рис. 5 видно, что спрос на чиллеры разных типов существенно различается от страны к стране в зависимости от доступности воды, климатических условий, стоимости монтажных и сервисных работ. В связи с ростом населения вопрос доступности и чистоты воды становится одним из острейших. В Китае планом 13 й пятилетки к 2020 году предусмотрено снижение потребления воды на 23%
по сравнению с 2015 годом…

На сегодняшний день чиллеры с водяным охлаждением пользуются более высоким спросом, чем воздухоохлаждаемые устройства. Такое положение дел обусловлено значительно выросшей за последнее десятилетие потребностью в чиллерах на базе компрессоров центробежного типа с высокой тепло- и холодопроизводительностью. Пропорции мирового спроса на чиллеры с водяным и воздушным охлаждением остаются неизменными на протяжении десятка лет.
В силу того что температура конденсации в теплообменниках с водяным охлаждением значительно ниже, чем в устройствах с воздушным охлаждением, водоохлаждаемые чиллеры отличаются меньшим энергопотреблением…

Согласно стандарту ANSI/ASHRAE/IES90.1, коэффициент производительности (COP) чиллеров с водяным охлаждением на базе компрессоров объемного сжатия производительностью до 300 холодильных тонн (1055 киловатт) в среднем в 1,8 раза выше, чем у воздухоохлаждаемой холодильной машины такой же мощности. Интегральный показатель производительности при неполной нагрузке (IPLV) у чиллеров с водяным охлаждением выше в 1,6 раза.
С другой стороны, для обеспечения функционирования водоохлаждаемых чиллеров необходимы градирни, насосы, трубопроводы охлаждающей воды, а также организация водоподготовки…

Системы на основе чиллера с воздушным охлаждением, отличающиеся меньшей начальной стоимостью, вытесняют водоохлаждаемые машины малой и средней холодопроизводительности…

Новые хладагенты низкого и среднего давления с малым ПГП

В октябре 2016 года представителями 197 Сторон Монреальского протокола была принята поправка, предписывающая постепенное
ограничение производства и потребления гидрофторуглеродов. В частности, развитые страны должны будут сократить потребление ГФУ, в том числе R134a, до 15% от базового уровня к 2036 году. Эти меры заставляют производителей чиллеров переходить на хладагенты с более низким ПГП…

R134a — хладагент среднего давления с нулевой озоноразрушающей способностью — стал основным рабочим веществом для чиллеров на базе центробежных и винтовых компрессоров после того, как в конце 1980-х годов было решено отказаться
от использования хлорфторуглеродов (ХФУ). Однако сейчас на рынке появились несколько перспективных альтернатив с низким ПГП…

В сегменте чиллеров с компрессорами центробежного типа могут применяться новые хладагенты как низкого, так и среднего давления.
Так как применение хладагентов низкого давления предполагает увеличение объема всасывания в 4–6 раз (по сравнению с хладагентами среднего давления), габариты, а соответственно, и стоимость использующих их компрессоров существенно возрастают. С другой стороны, хладагенты низкого давления отличаются более высокой эффективностью цикла охлаждения.
Таким образом, задача производителей чиллеров сводится к поиску компромисса между эффективностью и ценой.
Современные альтернативные хладагенты для чиллеров перечислены в таблице 1:

Альтернативы низкого давления

R1233zd(E) — один из перспективных хладагентов низкого давления, разработанный для применения в качестве вспенивателя, а также рабочего вещества для чиллеров. Как хладагент R1233zd(E) обладает сравнимой с R123 эффективностью цикла охлаждения, имеет низкий ПГП и по классификации ASHRAE относится к нетоксичным и негорючим веществам.
В 2014 году компания Trane первой применила его для холодильных машин с компрессорами центробежного типа. Затем аналогичные продукты представили Mitsubishi Heavy Industries (MHI) Thermal Systems, Carrier и YORK. В 2018 году на выставке China Refrigeration Expo (CRH) чиллеры на базе центробежных компрессоров, использующие R1233zd(E), представили McQuay/Daikin и Gree…

Грядущие преобразования скажутся на ценах. Стоимость R1234yf оценивалась в 15 раз выше стоимости R134а.
Учитывая тенденции расставания с R134а, цены на ГФО могут вырасти еще больше. Финансовые затраты можно оценить,
поскольку в мире используется примерно 100 000 т хладагентов ежегодно для 240 000 супермаркетов и 300 000 коммерческих зданий.

Выбор хладагента теперь становится компромиссом между экологоэнергетическими показателями рабочего вещества,
безопасностью и ценой…

Для достижения сравнимой производительности R1233zd(E) требует в 1,4 раза большего объема всасывания, чем R123, и его нельзя использовать в чиллерах, рассчитанных на применение R123, без их модификации.
Тем временем компания Trane выпустила линейку чиллеров небольшой производительности с компрессорами центробежного типа, использующих новый хладагент R514A. Этот хладагент имеет сходные с R123 характеристики, но при этом токсичен.
Компания AGC разработала хладагент с низким ПГП R1224yd(Z) в качестве альтернативы для R245fa. Новинка отличается чуть более высоким рабочим давлением по сравнению с R1233zd(E), а ее эффективность цикла охлаждения такая же, как у R123. В 2018 году компания Ebara представила линейку чиллеров с компрессорами центробежного типа производительностью 220–1250 холодильных тонн (774–4396 киловатт), использующих R1224yd(Z) которые могут применяться в составе холодильных систем и электростанций бинарного цикла…

Альтернативы среднего давления

В настоящее время активно ведется разработка холодильных машин для работы с хладагентами среднего давления с низким ПГП. Такие хладагенты могут применяться в чиллерах с компрессорами как объемного сжатия, так и центробежного типа.
В Европе первым хладагентом, предложенным в качестве экологичной альтернативы существующему R134a, стал R1234ze(E), нашедший широкое применение в чиллерах воздушного и водяного охлаждения. ПГП этого вещества меньше 1, оно сравнимо с R134a по эффективности цикла охлаждения и имеет меньшую на 25% производительность.

По классификации ASHRAE R1234ze(E) относится к нетоксичным умеренно горючим веществам.
Также в качестве перспективной альтернативы R134a предложен смесевой хладагент R513A. Он негорюч, имеет сравнимую с R134a производительность. Выбирая между R1234ze(E) и R513A, следует обращать внимание на местные требования к ПГП и эффективности рабочего вещества чиллера…

Компания Danfoss Turbocor разработала новую модель компрессора двухступенчатого сжатия серии TG на R1234ze(E) с расширенным диапазоном производительности — от 40 до 150 холодильных тонн (141–528 киловатт). Кроме того, серию компрессоров TT производитель дополнил моделью на R513A производительностью до 200 холодильных тонн (703 киловатта).

В 2017 году MHI выпустила линейку чиллеров с компрессорами центробежного типа на R1234ze(E) холодопроизводительностью 300–5000 тонн (1055–17584 киловатта). Компания YORK одобрила замену R134a на R513A в своих чиллерах с винтовыми и центробежными компрессорами малой, средней и большой мощности. В 2018 году Trane представила новый чиллер центробежного типа, рассчитанный на применение как R134a, так и R513A, холодопроизводительностью 175–425 тонн (615–1495 киловатт)…

Ситуация с хладагентами

В ротационных и спиральных чиллерах используются хладагенты R22, R410A, R407C. Большинство винтовых и центробежных холодильных машин работают на R134a. Также в некоторых устройствах центробежного типа применяются R123 или R245f…

Ранее для замены озоноразрушающих хладагентов — гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), были разработаны гидрофторуглероды (ГФУ), однако из-за высокого потенциала глобального потепления (ПГП) будущее ГФУ под вопросом.
Таким образом, вопрос выбора наиболее приемлемого хладагента для чиллеров до сих пор актуален. Так, в качестве альтернативы для использования в холодильных машинах центробежного типа рассматриваются гидрофторолефины (ГФО).

Свои ГФО-хладагенты для чиллеров разработали компании DuPont и Honeywell.
Honeywell в качестве экономически и энергетически эффективной и экологичной альтернативы хладагентам с высоким ПГП предлагает вещества Solstice zd (HFO-1233zd) и Solstice (HFO-1234ze), а также смесь Solstice N-13.
Компания DuPont для замены ГХФУ R123 в центробежных чиллерах разработала ГФО-хладагент DR-2, безопасный для озонового слоя и обладающий ПГП менее 10. Еще одно предложение от DuPont — хладагент XP-10.

Европейские производители уже производят винтовые чиллеры, работающие на ГФО. Кроме того, ГФО применяются
в центробежных компрессорах Turbocor (на магнитной подвеске) производства компании Danfoss. Японские производители объявили о начале тестов, призванных определить возможность использования HFO-1234ze в центробежных чиллерах. Успех этих тестов станет серьезным шагом на пути широкого распространения ГФО. Однако решение главной проблемы ГФО, связанной с их воспламеняемостью, требует разработки новых стандартов безопасности…

ГФО — не единственные вещества, рассматриваемые производителями в качестве альтернативы.
В настоящее время ведутся исследования возможности применения в чиллерах таких хладагентов, как диоксид углерода, аммиак, пропан.
В Японии уже разработаны холодильные машины с COP, равным 5,4, использующие в качестве хладагента воду…

Распространение безмасляных технологий

Небольшие безмасляные компрессоры центробежного типа с прямым приводом были выпущены на рынок в начале 2000-х годов.
С тех пор в ассортименте многих ведущих производителей климатического оборудования появились мощные безмасляные компрессоры и чиллеры на их основе, созданные как с использованием собственных разработок, так и в сотрудничестве с поставщиками подшипников. Сведения о различных безмасляных технологиях приведены в таблице 2. Фактором, ограничивающим их применение в компрессорах, является нагрузка на подшипник, поэтому на сегодняшний день безмасляные технологии используются лишь в устройствах центробежного типа, где вал вращающейся крыльчатки равномерно сбалансирован…

Магнитная подвеска

Один из примеров безмасляной технологии — магнитная подвеска, обеспечивающая «парение» вращающегося вала в магнитном поле. Для ее работы необходима совершенная система управления, позволяющая удерживать вал точно по центру, реагируя в реальном времени на любые отклонения от заданного положения. Такое решение называется активной магнитной подвеской.
Концепция безмасляной магнитной подвески была разработана еще в 1970-х годах. Технология нашла применение в турбомолекулярных насосах и компрессорах воздушного цикла, но ее распространению в сфере отопления, вентиляции и воздушного кондиционирования препятствовали высокая цена, сложность систем управления и технические трудности, связанные с обеспечением стабильности в широком диапазоне рабочих режимов.

Лишь в конце 1990-х годов прогресс в области силовой электроники, полупроводниковых и цифровых технологий привел к появлению компактных систем управления магнитами по разумной цене. Вскоре был разработан и выпущен на рынок первый безмасляный центробежный компрессор для чиллеров производительностью 70 холодильных тонн (246 киловатт). В его конструкции использовался прямой привод от высокоскоростного электродвигателя на постоянных магнитах. Начиная с 2000 года подобные компрессоры холодопроизводительностью от 500 до 1000 тонн (1758–3517 киловатт) появились в ассортименте многих производителей.
Помимо производителей, перечисленных в таблице 2, на выставке CRH 2018 о разработке собственных моделей безмасляных компрессоров центробежного типа объявили такие компании, традиционно специализирующиеся на изготовлении винтовых компрессоров, как Hanbell (в сотрудничестве с производителем подшипников SKF) и Fusheng.
В отличие от устройств объемного сжатия, для центробежных компрессоров характерно значительное увеличение энергопотребления с ростом коэффициента сжатия (перепада давлений), поэтому они редко применяются в чиллерах с воздушным охлаждением и тепловых насосах. Однако в 2017 году Danfoss Turbocor анонсировала разработку центробежного компрессора для применения в системах с высоким перепадом давлений хладагента (и, соответственно, большой разницей температур испарения и конденсации), обеспечивающего коэффициент сжатия в 6,2.

Керамические подшипники, смазываемые хладагентом

Разрабатываются и другие безмасляные технологии, альтернативные магнитной подвеске. Одна из них — смазка подшипников хладагентом. Подшипники в данном случае представляют собой замкнутые в стальное кольцо ролики из керамики с низким коэффициентом трения. Благодаря тому, что для смазки используется чистый жидкий хладагент, вязкость которого существенно ниже вязкости масла, удается добиться значительного снижения потерь на преодоление силы трения без применения сложных электронных схем, необходимых для управления магнитной подвеской.
В 2013 году эту технологию использовала компания Trane в чиллере с двухступенчатым центробежным компрессором, приводимым в движение электромотором на постоянных магнитах. В качестве хладагента использовался R123. Мощность чиллера — 180–390 холодильных тонн (633–1371,5 киловатта).

В 2016 году Carrier представила холодильную машину с двухступенчатым центробежным компрессором, где для смазки подшипников использовался новый хладагент R1233zd(E). В 2018 году начались продажи этой модели в США.
На выставке CRH 2017 компания Dunham-Bush демонстрировала чиллер на базе безмасляного центробежного компрессора с керамическими подшипниками, заправленный хладагентом среднего давления R513A. На CRH 2018 Gree привезла холодильную машину на базе двухступенчатого центробежного компрессора на R1233zd(E).
Один из ведущих производителей подшипников — компания SKF — посвятила долгие годы исследованию и совершенствованию технологии смазки хладагентом, и c поглощением крупного поставщика систем магнитной подвески S2M может предоставить клиентам решения на базе обеих технологий, что должно подстегнуть процесс разработки безмасляных чиллеров для климатической индустрии…

Газовая смазка

В решениях с газовой смазкой подшипников вал компрессора удерживается потоком газообразного хладагента, подаваемого под давлением, или газа, нагнетаемого за счет взаимодействия вала с поверхностью скольжения. Подобная подвеска уже давно использовалась в воздушных компрессорах и агрегатах турбонаддува, но лишь недавно нашла применение в центробежных компрессорах холодильных систем.
Компания LG представила на рынке инверторный чиллер производительностью 300 холодильных тонн (1055 киловатт), в конструкции которого использованы три двухступенчатых безмасляных центробежных компрессора с газовой смазкой. По заявлению компании, коэффициент производительности COP данного устройства равен 6,4, а интегральный показатель эффективности при частичной нагрузке (IPLV) — 11,4.

На сегодняшний день производители из США, Европы и Китая активно ведут исследования и разработку безмасляных технологий для компрессоров центробежного типа, и многие проекты уже доведены как минимум до стадии прототипа…

Расширение диапазонов производительности компрессоров объемного сжатия

Применение мощных спиральных и ротационных компрессоров, использующих хладагенты с высоким рабочим давлением, такие как R410A, позволяет существенно уменьшить размеры теплообменников и трубопроводов высокопроизводительных чиллеров воздушного охлаждения и воздушных тепловых насосов…

В Японии, где производительность ротационных компрессоров, применяющихся главным образом в бытовых системах кондиционирования, доведена до 15 л. с. (11,2 киловатта), компрессоры со сдвоенным ротором широко используются в мощных воздухоохлаждаемых чиллерах и воздушных тепловых насосах, состоящих из стандартных модулей производительностью 30–70 л. с. (22,4–52,2 киловатта) каждый. Объединение большого количества модулей позволяет получить холодильную мощность, сравнимую с холодильной мощностью чиллеров с компрессорами центробежного типа и абсорбционных холодильных машин…

В США растет спрос на чиллеры воздушного охлаждения на базе спиральных компрессоров, обеспечивающих производительность вплоть до 390 холодильных тонн (1371,5 киловатта). При этом большинство воздухоохлаждаемых чиллеров производительностью свыше 300 холодильных тонн (1055 киловатт) используют винтовые компрессоры на R134a.
Что касается чиллеров с водяным охлаждением, то вместо традиционных полугерметичных винтовых компрессоров в холодильных машинах малой производительности все чаще используются небольшие энергоэффективные безмасляные компрессоры центробежного типа. С другой стороны, это обстоятельство подстегнуло разработку мощных высокоэффективных полугерметичных компрессоров.
Недавно компания Trane выпустила водоохлаждаемый чиллер с двойным контуром на базе винтовых компрессоров. Новинка холодильной мощностью до 2700 киловатт работает на хладагенте R1234ze(E). Производитель утверждает, что показатель ее энергоэффективности EER равен 6,3, а значение европейского показателя сезонной энергоэффективности ESEER достигает 9,5.

Daikin, в свою очередь, разработала полугерметичный винтовой компрессор производительностью 750 холодильных тонн (2637,6 киловатта), предназначенный для применения в холодильных складах…

По данным BSRIA, в пересчете на единицы холодильной мощности спрос на чиллеры на базе спиральных компрессоров выше, чем на устройства с компрессорами винтового типа, однако в денежном выражении объем этого сегмента рынка на 30% меньше, чем сегмента чиллеров с винтовыми компрессорами…

Улучшение характеристик тепловых насосов и систем утилизации тепла

Популярности тепловых насосов как альтернативы традиционным отопительным системам, вырабатывающим тепловую энергию за счет сжигания топлива, способствует растущая озабоченность проблемами защиты окружающей среды, в частности, стремление сократить выбросы углекислого газа…

По источнику тепловой энергии тепловые насосы на основе чиллеров делятся на воздушные и водяные.
Воздушный тепловой насос, как правило, представляет собой чиллер с воздушным охлаждением, переключающийся из режима охлаждения в режим отопления путем изменения направления потока хладагента в контуре…

В Китае и Японии от 60 до 70% всех чиллеров с воздушным охлаждением — это тепловые насосы. А вот в США такое оборудование не очень популярно, там в сегменте воздухоохлаждаемых чиллеров доминируют устройства, работающие только в режиме охлаждения.
В Европе растет спрос на усовершенствованные теплонасосные системы, способные одновременно вырабатывать тепло, холод и утилизировать бросовую тепловую энергию за счет четырехтрубного подключения…

Рабочий диапазон температур современных воздушных тепловых насосов расширяется, сегодня они способны нагревать воду до 65*С и стабильно работать при наружной температуре до 30*С.
Спрос на чиллерные системы централизованного отопления растет в Китае благодаря быстрому росту городов и государственной политике, направленной на сокращение загрязняющих воздух выбросов, образующихся при сжигании угля. Эта политика способствует разработке мощных систем, утилизирующих и использующих для теплоснабжения бросовое тепло, выделяющееся в ходе промышленных процессов или при производстве электроэнергии. Различные теплоутилизирующие системы производительностью от 1 до 40 мегаватт предлагает Johnson Controls…

Технологией эффективной утилизации бросового тепла являются абсорбционные тепловые насосы. Системы теплоснабжения на базе абсорбционных чиллеров обладают множеством преимуществ, они способны одновременно нагревать и охлаждать воду, не используя озоноразрушающие и фторсодержащие хладагенты. Кроме того, они отличаются значительно меньшим расходом топлива по сравнению с водонагревательными котлами, при этом обеспечивая нагрев до более высоких температур, чем парокомпрессионные тепловые насосы.

Абсорбционные тепловые насосы, источником энергии для которых служит пар, выходящий из паровых турбин электростанций, способны использовать низкопотенциальное тепло для нагрева до 80*С и обеспечивать теплоснабжение целых районов.

Совершенствование данной технологии продолжается. Уже разработаны абсорбционные тепловые насосы для применения в производственных процессах, способные вырабатывать перегретый пар с температурой до 120*С…

Усовершенствование теплообменников для чиллеров

Традиционно в чиллерах используются испарители затопленного типа. Как показано на Рис. 6, жидкий хладагент подается в нижнюю часть такого испарителя и заполняет кожух. Отбирая тепло у охлаждаемой воды, текущей по проложенным внутри кожуха трубам, хладагент закипает и всасывается в компрессор при практически нулевом перегреве…

Сегодня на смену испарителям затопленного типа приходят теплообменники с падающей пленкой. По утверждению производителей, применение такого теплообменника позволяет сократить количество заправляемого хладагента на 30 — 40% и уменьшить габариты самого испарителя примерно на 20%.
Как и кожухотрубный испаритель затопленного типа, испаритель с падающей пленкой представляет собой сосуд, в котором жидкий хладагент окружает трубы, по которым проходит охлаждаемая вода. При этом жидкий хладагент подается на трубы через распылители и стекает по ним под действием силы тяжести.
Изначально испарители с падающей пленкой предназначались для мощных чиллеров с компрессорами центробежного типа, но со временем стали использоваться и в составе водоохлаждаемых холодильных машин на базе винтовых компрессоров, а также в чиллерах воздушного охлаждения.

Для уменьшения количества заправляемого хладагента в некоторых воздухоохлаждаемых чиллерах помимо испарителей с падающей пленкой применяются микроканальные теплообменники в качестве конденсатора. Уменьшение количества хладагента в системе — важная задача, решение которой позволяет сократить прямое воздействие климатического и холодильного оборудования на глобальное потепление…

Области применения различных видов холодильных машин

Спиральные и винтовые чиллеры продолжают интенсивно осваивать области применения, ранее считавшиеся традиционными
для холодильных машин на базе поршневых компрессоров.
Кроме того, винтовые чиллеры, максимальная производительность которых в последнее время существенно увеличилась,
активно теснят более дорогие в производстве холодильные машины с компрессорами центробежного типа…

При этом в областях применения, требующих не столь большой мощности, винтовые чиллеры испытывают конкуренцию со стороны модульных чиллеров с компрессорами спирального типа.
В последнее время модульные решения на базе воздухоохлаждаемых чиллеров с функцией теплового насоса находят все более широкое применение на крупных объектах, таких как предприятия торговли, офисные здания, фабрики, больницы, и другие…

Воздушные тепловые насосы модульной конструкции на базе ротационных и спиральных компрессоров могут использоваться для охлаждения, обогрева и ГВС. При этом производительность этих устройств лежит в диапазоне, традиционном для винтовых чиллеров (100–600 л. с.).
Рынком для спиральных чиллеров большой холодильной мощности стали Китай, США, страны Европы и Латинской Америки.
Мощные спиральные чиллеры все активнее проникают в области, где еще недавно доминировали винтовые холодильные машины.
Освоив производство спиральных компрессоров мощностью 20–30 л. с., американские компании приступили к выпуску компрессоров с двойной спиралью, которые позволили создать установки производительностью 50 и 60 л. с. (с одним компрессором), а также 100, 110 и 120 л. с. (с «тандемом» компрессоров)…

В то же время традиционный для винтовых чиллеров с водяным охлаждением конденсатора диапазон мощностей от 80 х. т. и выше остается недостижим для устройств на базе спиральных компрессоров.
Таким образом, в диапазоне 80–400 х. т. у решений на основе компрессоров винтового типа практически нет конкурентов.
В диапазоне выше 400 х. т. у винтовых компрессоров как компрессоров объемного типа возникают проблемы из-за высокого давления, поэтому центробежные чиллеры здесь наиболее приемлемы с точки зрения как стоимости, так и производительности.
И без того сильную конкуренцию на рынке технологических решений обострила разработка двухроторных компрессоров холодильной мощностью более 16 л. с.