Фирма CLIVET является одним из ведущих европейских производителей климатического оборудования, постоянно работает над увеличением энергетической эффективности, надежности и конкурентоспособности своей продукции.
Результатом многолетней и плодотворной работы в этой области является появление на климатическом рынке все новых и новых моделей оборудования.
Время не стоит на месте, и в новом сезоне Clivet предлагает расширенный ряд энергоэффективных чиллеров SPIN и ELFO. Теперь, наряду с хорошо зарекомендовавшими себя на российском рынке осевыми SPIN и ELFO чиллерами, появились новые:
ELFO
- WSAT/N-EE с осевыми вентиляторами для работы как в режиме охлаждения так и в режиме теплового насоса с холодильной мощностью от 4,26 до 153 кВт;
- WSA-EE с центробежными вентиляторами с холодильной мощностью от 4,47 до 22,7 кВт;
SPIN
- WSAT-SC с осевыми вентиляторами для работы только в режиме охлаждения с холодильной мощностью от 190 до 927 кВт. Эта модификация может поставляться в так называемом варианте Free-cooling;
- WSAN-SC с осевыми вентиляторами и возможностью работы в режиме теплового насоса с тепловой мощностью от 207 до 496 кВт;
- WSA-SC с центробежными вентиляторами с холодильной мощностью от 173 до 257 кВт;
- MSE-SC c выносным кондесатором с холодильной мощностью от 159 до 388 кВт;
- WSH-SC с водяным охлаждением конденсатора с холодильной мощностью от 197 до 511 кВт.
На сегодняшний день наиболее перспективным путем повышения энергоэффективности считается разработка климатической техники, способной с прецизионной точностью покрывать график нагрузки при постоянно меняющихся условиях работы.
Согласно исследованиям, проведенным фирмой Clivet, колебания средней величины нагрузки на систему кондиционирования в течение сезона составляют до 80%, в то время как работа на полную мощность необходима всего лишь несколько дней в году (см. рис.1). В то же время, суточный график тепловых избытков имеет похожий неравномерный характер c явно выраженным максимумом. Таким образом, точная отработка графика нагрузок является достаточно сложной технической задачей.
|
| Рис.1. График распределения нагрузки на систему кондиционирования |
Для ее решения Clivet предлагает две прогрессивные разработки: новое поколение чиллеров серии ELFOenergy с холодильной мощностью от 43 до 153 кВт, и SPIN-чиллеры холодильной мощностью от 186 до 927 кВт с компрессорами типа SCROLL.Традиционно в чиллерах мощностью 20-80 кВт устанавливают два одинаковых компрессора типа Scroll и делают два независимых холодильных контура. В результате агрегат способен работать в двух режимах на 50% и 100% своей номинальной мощности.
|
|
| Рис. 2. Наработка блока в течение дня |
Фирма Clivet предлагает решение, позволяющее выполнять трехступенчатое регулирование производительности в чиллерах с двумя компрессорами.В этом случае полная холодильная мощность распределяется между компрессорами в соотношении 63% и 37%.
|
| Рис. 3. Новый модуль управления для чиллеров CLIVET |
Новая серия чиллеров получила название ELFOenergy и имеет маркировку WSAT EE (для работы только в режиме охлаждения) или WSAN EE (чиллеры с тепловым насосом).
У чиллеров серии ELFOenergy оба компрессора включены параллельно и работают на один холодильный контур, то есть имеют общий конденсатор и испаритель. Такая схема значительно увеличивает холодильный коэффициент (СОР) контура при работе с неполной нагрузкой. Для чиллеров серии ELFOenergy при 100% нагрузке и температуре наружного воздуха 25°С СОР = 3,5, а при работе на 37% СОР = 5. Учитывая то, что 50% времени чиллер работает с нагрузкой ?37% (см. рис. 2) происходит существенная экономия энергии.
|
| Рис. 4. Компоновка чиллера ELFOenergy |
Для эффективной реализации нового решения, на чиллеры устанавливаются микропроцессорные контроллеры ерии ELFO (см. рис. 3), которые позволяют:
- контролировать все рабочие параметры оборудования;
- регулировать установленное значение температуры воды на выходе из чиллера в соответствии с параметрами наружного воздуха, технологическими процессами или командами от централизованной системы управления (функция диспетчеризации);
- осуществлять выбор оптимального шага регулирования мощности;
- при необходимости быстро и эффективно выполнять цикл размораживания (для моделей с тепловым насосом).
В результате, автоматически происходит минимизация кратковременных включений компрессора, оптимизация времени работы компрессоров и корректировка параметров воды на выходе из чиллера в соответствии с реальными потребностями. Как показали проведенные испытания, в среднем в течение суток происходит всего 22 включения компрессоров чиллера серии ELFOenergy, в то время как компрессоры обычных чиллеров включаются 72 раза. Среднегодовой КПЭ чиллера достигает 6, а экономия электроэнергии, при применении чиллера ELFOenergy вместо обычного чиллера, составляет 7,5 кВт/час на 1 м2 площади обслуживаемого объекта за сезон, или 35%.
Кроме того, новая конструкция обеспечивает значительно меньшие пусковые токи, что особенно актуально для ряда регионов России.
Еще одно важное преимущество, которое дает применение новых чиллеров ELFOenergy, состоит в том, что исчезает необходимость установки громоздких аккумулирующих баков, а устанавливаемый в корпус чиллера циркуляционный насос позволяет обойтись без дополнительной насосной станции.
|
| Рис. 5. График работы SPIN-чиллера в течение суток |
Чиллер ELFOenergy является полностью собранным, готовым к работе агрегатом, и для его включения в общую систему нужно всего лишь подключить водяные трубопроводы и электропитание. Конструкция чиллера представлена на рис. 4. Что касается ценовых показателей, то и в этом вопросе фирма CLIVET оказалась на высоте. Стоимость установки и экплуатации чиллера ELFOenergy со встроенным насосом гораздо ниже цены обычного чиллера с насосной станцией во всем диапазоне холодильной мощности.
Очевидно, что чиллеры ELFOenergy являются очень перспективным оборудованием, но по-настоящему эволюционным решением в данной области стал новый SPIN-чиллер от CLIVET. При его разработке фирма CLIVET осталась верна своим принципам конструирования оборудования: постоянное повышение энергоэффективности; выпуск законченных, протестированных и готовых к эксплуатации блоков; модульная конструкция и высокая надежность.
Традиционно в чиллерах большой мощности применялись поршневые или винтовые компрессоры. Поршневой компрессор имеет большое количество движущихся частей и, как следствие, низкую эффективность из-за больших потерь на трение. В процессе эксплуатации поршневых компрессоров возникает высокий уровень шума и вибрации, а также существует необходимость их регулярного обслуживания. Винтовые компрессоры, в свою очередь, имеют сложную конструкцию, и, как следствие, очень высокую стоимость. Обслуживание подобных компрессоров требует высокой квалификации персонала. В последние годы на рынке появились новые компрессоры типа SCROLL, которые лишены характерных недостатков поршневых и винтовых компрессоров. Scroll-компрессоры обладают высокой энергетической эффективностью, низким уровнем шума и вибраций, и не нуждаются в обслуживании. Этот тип компрессоров прост по конструкции, очень надежен и, вместе с тем, недорог. Однако, производительность Scroll-компрессоров, как правило, не превышает 40 кВт.
Проанализировав изменение графика годовой нагрузки, специалисты фирмы Clivet решили применить в чиллерах большой мощности несколько холодильных контуров и, соответственно, небольшие, но очень надежные компрессоры типа Scroll. Получился очень "маневренный" чиллер, который, как показано на рис. 5, способен с высокой точностью выдавать требуемую холодильную мощность.Таким образом, получился очень "маневренный" чиллер, который, как показано на рис. 5, способен с высокой точностью выдавать требуемую холодильную мощность.
Применение такого чиллера сделало ненужным установку насосной станции, а широкий выбор встраиваемых в корпус чиллера насосов разной производительности решило все вопросы, связанные с циркуляцией охлажденной воды.
Особо следует выделить очень маленькие пусковые токи нового оборудования. Ведь пуск Scroll-компрессоров, имеющих низкое электропотребление, происходит поочередно, в соответствии с возрастанием нагрузки на агрегат.
Принято считать, что увеличение количества агрегатов снижает надежность, однако в случае со SPIN-чиллером все не так однозначно. Срок службы компрессора определяется, прежде всего, количеством его стартов и остановок, а не временем суммарной наработки. Новый принцип конструкции чиллера обеспечивает минимальное число включений каждого отдельного компрессора, и общий ресурс SPIN-чиллера оказывается выше, чем у обычного.
Как и у чиллеров серии ELFOenergy, современная микропроцессорная система управления позволяет регулировать установленное значение температуры воды на выходе из чиллера в соответствии с параметрами наружного воздуха, технологическими процессами или командами от централизованной системы управления (диспетчеризации). С экономической точки зрения использование большого числа Scroll-компрессоров и установка встроенного циркуляционного насоса вместо отдельной насосной станции, оказывается более выгодным вариантом, чем применение дорогих, мощных и сложных полугерметичных компрессоров. С экономической точки зрения использование большого числа Scroll-компрессоров и установка встроенного циркуляционного насоса вместо отдельной насосной станции, оказывается более выгодным вариантом, чем применение дорогих, мощных и сложных полугерметичных компрессоров.
Компания CLIVET не останавливается на достигнутом, постоянно совершенствуя ряды выпускаемого оборудования. Сейчас технология SPIN реализуется в компрессорно-конденсаторных блоках CLIVET.
Статья подготовлена
Ананьевым В. А., главным инженером департамента вентиляции профессионального оборудования ЗАО "ЕВРОКЛИМАТ"