Центробежные чиллеры Daikin, часть 2

В первой части статью мы закончили наши рассуждения о месте центробежных чиллеров на отечественном климатическом рынке рассмотрением различий в регулировании холодопроизводительности винтовыми и спиральными компрессорами. Настоящим материалом мы продолжим анализировать различные аспекты и нюансы, которые, по нашему мнению, могут помочь практикующим специалистам в их повседневной деятельности.

Вследствие особенностей регулирования холодопроизводительности центробежными чиллерами весьма перспективным кажется симбиоз центробежного и винтового чиллеров в рамках единой холодильной станции. В этом случае при грамотном балансе холодопроизводительностей между центробежной и винтовой машинами можно получить весьма энергоэффективное решение. Здесь следует заметить, что максимальную энергоэффективность центробежные чиллеры развивают в диапазоне нагрузок 55–75 % от номинала (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость оптимума эффективности от нагрузки.

При этом общеизвестно, что большую часть времени эксплуатации системы кондиционирования воздуха работают с нагрузкой 40–70%. Действительно, если представить объект, для которого необходима холодильная станция производительностью 3 МВт, и регулирование холодопроизводительности большую часть времени необходимо осуществлять в диапазоне 40–100%, то при создании такой станции на базе центробежного и винтового чиллеров мы можем получить очень красивое решение. При условии, что необходимая холодопроизводительность делится между винтовым и центробежным чиллером в пропорции, допустим, 900 и 2100 кВт, центробежный чиллер будет работать практически постоянно с номинальной производительностью и высоким холодильным коэффициентом, а винтовой будет эффективно регулировать производительность станции. В общем случае эффективность подобного решения будет определяться точностью прогнозирования условий эксплуатации холодильной станции и профессионализмом проектировщика. Самое сложное в этой ситуации – достаточно точно определить диапазон, в котором станция будет вынуждена работать длительное время в режиме пониженной холодопроизводительности.

Важным критерием выбора типа чиллерного оборудования является, конечно, его стоимость. Стоимость центробежных чиллеров Daikin соизмерима со стоимостью винтовых машин, при этом мы не рассматриваем дополнительные затраты на организацию отвода теплоты от конденсатора (насосы, градирни и т. д.). С учетом того, что работают технологические системы холодоснабжения и центральные системы кондиционирования долго, а преимущество по стоимости 1 кВт холода у центробежных машин не вызывает сомнений, разница в эксплуатационных расходах винтовых и центробежных чиллеров на протяжении всего срока службы системы может достигать весьма внушительных размеров при мегаваттных производительностях. Если провести несложное сравнение затрат на электроэнергию при среднестатистической эксплуатации центробежного чиллера и чиллера с водяным охлаждением конденсатора, то при мегаваттной производительности экономия за десятилетие эксплуатации будет сопоставима со стоимостью собственно чиллера.

Таким образом, к основным преимуществам центробежных чиллеров прежде всего следует отнести их высокую энергоэффективность (ESEER = 7–11 и выше) в сравнении с винтовыми и спиральными машинами при выигрышных массогабаритных показателях. Во‑первых, высокая эффективность обусловлена тем, что кинетическое сжатие – более совершенный процесс, чем объемное сжатие в винтовых и спиральных компрессорах. Во‑вторых, теплообменные поверхности конденсатора и испарителя центробежного чиллера работают в более благоприятных условиях вследствие минимизации количества масла в холодильном агенте. И наконец, очень существенный плюс центробежных компрессоров – высокая надежность, из которой вытекает долгий срок службы агрегата (на практике это 30 и более лет).

Недостатки центробежных машин известны. Во‑первых, это узкий диапазон устойчивой работы при регулировании производительности из-за угрозы возникновения «помпажа». Во‑вторых, это нецелесообразность использования данной техники для малых производительностей вследствие возрастания удельных потерь при малых габаритах рабочего колеса компрессора, т. к. в этом случае теряется основное преимущество центробежных машин – высокая энергоэффективность.

Совокупность достоинств и недостатков определяет место центробежных чиллеров на рынке кондиционирования и холодоснабжения. Наиболее целесообразно использовать центробежные чиллеры на объектах с потребной холодопроизводительностью более 700 кВт, вплоть до 9–15 МВт. При этом следует обращать самое пристальное внимание на режимы работы чиллера при эксплуатации, а именно то, в каких пределах и с какой динамикой будет регулироваться холодопроизводительность на данном объекте. И если обнаруживается, что в процессе эксплуатации в течение длительных периодов необходимо регулирование в достаточно широких пределах (15–60%), то применение «центробежного» решения нельзя признать целесообразным. И это несмотря на тот факт, что центробежные чиллеры Daikin устойчиво работают при регулировании холодопроизводительности в широчайшем диапазоне: от 5 до 100%. Нежелательность длительной работы с производительностью 15–30% от номинальной объясняется потерей одного из главных преимуществ центробежного чиллера, а именно снижением его энергоэффективности до уровня обычных воздухоохлаждаемых чиллеров. Отметим, что энергоэффективность водоохлаждаемых центробежных чиллеров напрямую связана с температурным уровнем отвода теплоты конденсации (температурой конденсации). Так, при переходе с рекомендуемого производителем уровня 30–35°C на уровень 40–45°C, что на территории Украины в большей степени соответствует применению «сухих» градирен, энергоэффективность может снизиться на 30% и более.

Если рассуждать о процессе проектирования систем с центробежными чиллерами, то прежде всего следует понимать, что чиллер будет сконструирован и изготовлен индивидуально под ваш проект. Именно по этой причине в каталогах «Daikin» отсутствуют привычные табличные технические характеристики для этого сегмента продукции. При заказе центробежного чиллера у компании «Планета Климата» проектировщик должен дать информацию о характере объекта (технология или кондиционирование), количестве машин и холодопроизводительности, минимальном СОР при 100% холодопроизводительности, переменности нагрузки и динамике ее изменения в процессе эксплуатации. Получив подробные ответы на запрос, специалисты «Планета Климата» с помощью программы Centrifugal Chiller Software от Daikin смогут сделать подбор чиллера для конкретных условий эксплуатации и для конкретного объекта (рис. 2, 3).

Рис. 2. Пример работы программы Chiller Software.

Рис. 3. Пример работы программы Chiller Software.

При этом заказчик имеет возможность выбора более энергоэффективной модели или более бюджетного ее аналога (рис. 3). В результате для конкретного объекта может быть предложен ряд центробежных чиллеров, соответствующих ТЗ, но отличающихся по стоимости и энергоэффективности. Заказчик может выбрать либо наиболее дешевый вариант, либо наиболее экономичный в эксплуатации, либо принять компромиссное решение (рис. 3).

Эксплуатация центробежных чиллеров Daikin началась в середине шестидесятых годов прошлого столетия. За прошедшие без малого 50 лет эта техника показала себя в высшей степени надежной и некапризной в обслуживании. При этом необходимые регламентные работы, как и для любой сложной техники, должны проводиться квалифицированным персоналом, имеющим сертификат на сервисное обслуживание центробежных машин Daikin. Подобные специалисты имеются в штате сервисного центра «Планета Климата».

Широкое внедрение водоохлаждаемых центробежных чиллеров корпорации Daikin на территории нашей страны – вопрос сегодняшнего дня. Центробежные чиллеры Daikin находят свое место в проектах с холодильными центрами от 1,5 МВт, где сочетаются такие требования к оборудованию, как компактные размеры, максимально высокая энергоэффективность, возможность организации свободного охлаждения в зимний период, продолжительный срок службы оборудования и, конечно, надежность оборудования, свойственная всей продукции компании Daikin.

Надеемся, что этот материал поможет потенциальным заказчикам центробежных чиллеров Daikin избавиться от предвзятых представлений, связанных с интуитивной боязнью всего нового и малознакомого. Специалисты компании «Планета Климата», в свою очередь, готовы оказать всестороннюю помощь и поддержку для широкого внедрения этой техники в нашу жизнь.

> > > Статья «Центробежные чиллеры Daikin, часть 1»

Правила использования материалов сайта