Čileriai tirpalo šaldymui

Čileriai yra skysčio šaldymo mašinos kurių pagalba yra aušinami įvairūs technologiniai procesai, pramoniniai įrenginiai ar staklės. Tai yra patikimas pagalbininkas šalto vandens ruošimui nuo metalo apdirbimo, gumos, plastiko perdirbimo pramonės iki pastatų vėdinimo ir klimatizavimo sistemų. Siūlome kelis patarimus kaip pasirinkti tinkamą čilerį tirpalo aušinimui. Šios vandens šaldymo mašinos yra skirstomos pagal palaikomos temperatūros tikslumą. Precizinių įrenginių aušinimui pvz. lazeriai ir kita laboratorinė technika naudoja šaltą skystį su kelių laipsnio dalių deviacija. Maisto, oro kondicionavimui ir lengvajai pramonei yra naudojami mažesnio tikslumo apie 5K dT skysčio šaldymo mašinos.

Pagal išpildymą čileriai yra skirstomi į surinktus viename rėme arba išskaidytus į dvi dalis. Modeliai surinkti viename rėme yra kompaktiški. Juos galima montuoti lauke prie pastato sienos arba ant stogo. Toks sprendimas yra pigesnis ir pats skysčio atšaldytojas yra greičiau sumontuojamas. Kitas būdas yra pastato viduje kompresorinėje montuoti mašininė šaldymo dalį ir tik šiltąją dalį montuoti lauke. Šis sprendimas pasirenkamas kuomet yra svarbu panaudoti atliekinę pramoninės vandens aušinimo mašinos šilumą pastato reikmėms, nes sumažėja temperatūriniai nuostoliai jos transportavimui. Taip pat žymiai sumažėja vamzdyno ilgiai ir apkrovos stogo konstrukcijai.

Trumpą čilerio komponentų apžvalgą pradėkime nuo jo širdies – kompresoriaus. Populiariausi ir labiausiai paplitę yra hermetiniai spiraliniai kompresoriai, pusiau hermetiniai stūmokliniai arba sraigtiniai. Hermetiniai kompresoriai yra pigesni, bet jų tarnavimo laikas yra trumpesnis trečdaliu ir jie nėra remontuojami sugedus. Pusiau hermetiniai kompresoriai yra patikimesni, juos galima remontuoti. Stūmoklinio ar sraigtinio modelio pasirinkimas priklauso nuo šalčio galios poreikio ir palaikomų temperatūrų.

Kadangi čileris atlieka svarbių technologinių procesų aušinimą yra svarbu parinkti tinkamą patikimumo lygį visai sistemai. Pirmas patikimumo lygis yra suskaldyti visą šalčio poreikį į du (ar daugiau) nepriklausomus kontūrus, kad gedimo atveju butų prarasta ne daugiau kaip 50% viso našumo. Papildomai šaldymo kontūre galima įrengti ne vieną, bet du kompresorius. Antras saugumo lygis yra apsaugoti vandens čilerį nuo siurblio gedimo papildant sistemą rezerviniu.

Atskiru žingsniu aptarkime energijos taupymo galimybes. Energijos sąnaudos bus tuo mažesnės kuo mažesnis galios didinimo žingsnis t.y. jei tirpalo šaldymo mašina yra 100kW galios ir turi 4 kompresorius ji gali veikti 25-50-75-100% veikimo režimais. Yra labai daug atveju (naktį, žiemą, lyjant ir t.t.) kuomet nereikia ribinės galios ir pakanka tik pvz.: 10 – 20 – 30 -70% galios ir vietoj to, kad pajungti 25 kW kompresorių galima įdiegti dažnio keitiklį ir taupyti elektros energiją tiksliai moduliuojant galią pagal konkretų poreikį. Toks čilerio šaldymo galios valdymo būdas papildomai padidina vandens aušyklės moto resursą. Kitas energijos taupymo būdas yra naudoti energiją taupančius ventiliatorius su elektroniškai komutuojama mikroschema viduje. Tokie ventiliatoriai turi kelis sukimosi greičius ir naudoja mažiau srovės paleidimo metu, todėl jie ne tik taupo elektros energiją, bet ir tarnauja žymiai ilgiau (apie 80 000 darbo valandų). Taip pat reikėtų nepamiršti atkreipti dėmesį į ventiliatorių kiekį t.y. 200kW kondensatorius su 5 ventiliatoriais veiks prie didesnių sūkių, nei įdiegus 10 ventiliatorių tai pačiai galiai. Bendrai kondensatoriaus efektyvumo klasei įvertinti buvo įdiegta energijos efektyvumo klasifikacija. Aukštesnės energetinės klasės įrenginiai turi didesnį aušinamo paviršiaus plotą ir atitinkamai sunaudoja mažiau energijos skysčio aušinimui. Energiją papildomai galima taupyti įdiegus čileryje ekonomaizerį ir elektroninį temperatūros valdymo vožtuvą vietoje standartinio TRV. Elektroninis išsiplėtimo vožtuvas padidina visos skysčio atšaldymo mašinos efektyvumą. Šis elementas optimizuoja freono perkaitimą prie bet kokių čilerio apkrovos sąlygų. Yra daug privalumų, kuriuos galima apibendrinti taip:

Plačiau video apie elektroninius temperatūros reguliavimo vožtuvus:

Priklausomai nuo palaikomų šalto skysčio temperatūrų yra galimybė čileriuose sumontuoti savaiminį aušinimą (angl. Free cooling). Tai sprendimas leidžiantis panaudoti natūralų aušinimą iš aplinkos nenaudojant kompresorių veikimo. Esant lauko oro temperatūrai žemiau už grįžtamojo vandens temperatūrą savaiminio aušinimo sistema leidžia vėsinti skystį technologinėms reikmėms panaudojant šaltį iš išorinės aplinkos, iki minimumo sumažinant kompresorių darbą. Savaiminio aušinimo įrenginys mechaniškai skiriasi nuo standartinio įrenginio, nes jame yra 3 eigų vožtuvas ir specialus oro/vandens šilumokaitis (Sausas aušintuvas). Dėl sezoninių oro sąlygų įrenginys veikia vienu iš trijų skirtingų režimų:

• Vasaros režimas.
• Pavasario/rudens režimas.
• Žiemos režimas.

Kiekviena tirpalo aušintuvė išskiria šilumą ir ją dalinai arba pilnai galima atgauti antriniam panaudojimui. Dalinis šiluminės energijos atgavimas ne daugiau kaip 30% nuo visos čilerio aušinimo galios yra pasiekiamas naudojant papildomus šilumokaičius, tinkančius šilumai atgauti nuo šaltnešio suslėgimo linijos. Papildomo šilumokaičio naudojimas sistemoje, sukurtas remiantis maksimaliu energijos efektyvumu ir reikalingu karšto vandens poreikiu. Tokia sistema yra praktiškai privalomas pasirinkimas, nes jis leidžia nemokamai atgauti šilumą, kuri priešingu atveju būtų išmesta į aplinką. Taip pat pagerėja čilerio veikimas, nes sumažėja kondensacijos temperatūra. Šiuo atveju skysčio šaldymo mašinos  galia padidėja 3,2%, o reikalinga kompresorių elektrinė galia sumažėja 3,6%. Jei šildomo vandens temperatūra yra santykinai žema, patartina į vandentiekio grandinę įmontuoti reguliavimo vožtuvą, kuris palaikytų vandens temperatūrą didesnę nei 35 ° C, kad būtų išvengta kondensacijos. Tam tikrais atvejais yra galimas ir pilnas šilumos atgavimas.