Водяной экономайзер: ВОДЯНОЙ ЭКОНОМАЙЗЕР | это… Что такое ВОДЯНОЙ ЭКОНОМАЙЗЕР?

Водяной экономайзер

Водяной экономайзер котла двухступенчатый, змеевиковый, изготовлен из труб 32х2,5 (сталь 20) в виде сдвоенных змеевиков. Между ступенями экономайзера размещается верхняя ступень трубчатого воздухоподогревателя.

Змеевики экономайзера располагаются параллельно фронту котла в шахматном порядке с шагом 25 мм в верхней ступени и 80 мм в нижней ступени.

Входные и выходные камеры 273х32 мм располагаются перпендикулярно фронту причем камера нижней ступени находится внутри газохода.

Поверхность нагрева ступени экономайзера 3330м², верхней 510 м². На трубопроводах в рассечке экономайзера имеется запорная арматура Ду 50мм, служащая для соединения нижней ступени с верхней при дренировании, а также при включении линии рециркуляции воды через экономайзер. Для охлаждения балок второй ступени водяного экономайзеры выполнены две врезки в балки с шиберами на общий коллектор, который врезается в короб впрыска дутьевых вентиляторов.

Воздух из цеха через торцы балок, проходя через балки, охлаждает их.

Воздухоподогреватель

Воздухоподогреватель трубчатый, двухступенчатый. Верхняя ступень имеет поверхность нагрева 9180 м² и изготовлена из труб 51х1,5 мм, а нижняя 19800 м² из труб 40х1,5 мм (сталь 20). Подвод холодного воздуха к нижней ступени осуществляется с трех сторон: с фронта, сзади и сбоку с последующим разворотом потока в трубном пучке нижнего ряда секций. Такая схема движения воздуха в нижней ступени обеспечивает отсутствие перепускных коробов между секциями этой ступени.

Весь воздухоподогреватель изготовлен в виде отдельных секций, состоящих из труб и трубных досок. Вторые ступени состоят из 12 секций, первые из 24 секций. Высота секций 5 м.

Для предохранения воздухоподогревателя первой ступени от коррозии предусмотрен подогрев воздуха перед воздухоподогревателем. Для подогрева воздуха после вентиляторов установлены калориферы СО110.

греющий пар подается давлением 12 ата. Температура воздуха на входе 30⁰С, на выходе до 50-60⁰С. кроме того, для повышения температуры всасываемого воздуха к вентилятору во время растопки котла или в случае отключения калориферов на всас подается горячий воздух, взяты после второй ступени воздухоподогревателя через линии рециркуляции горячего воздуха. Количество воздуха регулируется шиберами рециркуляции горячего воздуха, расположенными на этой линии.

Золоулавливающая установка.

В качестве золоулавливающих устройств служат два двухсекционных горизонтальных электрофильтра типа ЭГП-55х3 с тремя последовательно расположенными электрополями в каждой секции. Встряхивающие механизмы коронированных и осадительных электродов расположены в верхней потолочной части электрофильтров.

1. Дымосос двухстороннего всасывания типа Д-21-1/2х2 изготовления Подольского завода – 2 шт. производительностью 414000м³/час, полный напор 280 мм. в.ст. при температуре 200⁰С, двухскоростное число оборотов 595/495 мин^-1. Тип электродвигателяДА-30/1810 10/12, мощность электродвигателя 600/3600 кВТ, сила тока 84/52 А, напряжение 6000В.

2. Дутьевой вентилятор одностороннего всасывания типа ВНД-26 – 2 шт. Производительность 215000м³/час, полный напор 438 мм.в.ст. при температуре 20⁰С. Число оборотов 740. Тип электродвигателя: ДА-3099-13-8, мощностью 400кВт, сила тока 52А, напряжение 6000В.

3. Вентилятор первичного дутья одностороннего всасывания типа ВГД-15,5 – 2 шт. Производительность 117500м³/час. Полный напор 298 мм.в.ст. температура рабочей среды 400⁰С. Число оборотов 985 мин^-1. Левый электродвигатель типа А114-6, напряжение 6000В, мощность 200кВт, сила тока 23,6А. Правый электродвигатель типа А-114-6, мощность 200кВт, напряжение 6000В, сила тока 24,5 А

Оборудование пылеприготовления

1. Шаровая барабанная мельница Ш-25А типа ШБМ-320/570 – 2 шт. диаметр внутреннего барабана 3200мм. производительность по антрацитному штыбу КЛО-1,1 – 25 т/час. Число оборотов барабана 17,9 мин^-1. Редуктор с передаточным числом 4,42, а обще передаточное число привода 41,45. Тип электродвигателя ДА 30-2-17-44. Число оборотов 740 мин

   -1, напряжение 6000В, мощность 800 кВт, сила тока 95 А.

2. Скребковый питатель сырого угля – 4 шт. Тип электродвигателя П-91, мощность электродвигателя 3,4 кВт, сила тока – 18-23А, напряжение 20В, число оборотов 500/1500 мин^-1.

3. Циклон пылевой типа НИИОГАЗ – 2 шт. Диаметр циклона 1350 мм, КПд 90-95%

4. Мельничный вентилятор типа ВМ50/1000-1Б – 2 шт. Производительность 60800м³/час, полный напор 1050 мм.в. ст. при температуре рабочей среды 70⁰С. Тип электродвигателя АВ12-32-4, мощностью 400кВт, сила тока 46,5А, напряжение 6000В, число оборотов 1480 мин^-1.

5. Лопастной питатель пыли – 12 шт. Мощность электродвигателя 0,9кВт, сила тока 5,4/5,7 А, напряжение 220 В, число оборотов 450/1350мин

   -1.

Оборудование золоудаления.

Двухсекционные горизонтальные электрофильтры типа ДГП – 55х3 – 2 комплекта. Исполнение – трехпольное, КПД – 95%

Устройства золошлакоудаления

Шнек – 2 шт, производительность 4 т/час, мощность электродвигателя 4,5 кВт, сила тока 19,5/11,3 А, напряжение 220/380 В, число оборотов 840мин-1.

Установка фосфатирования котловой воды.

На котле имеется индивидуальная установка фосфатирования. От бака раствора фосфатов емкостью 2,8 м3 раствор одноплунжерным насосом типа НД-320, производительностью 32 л/ч при напоре Р-200 кг/час подается в барабан котла. На все 4 котла установлено 8 насосов. Схема разводки фосфатных линий предусматривает подачу раствора фосфата на каждый котел двумя насосами.

Устройство непрерывной продувки и отбора проб пара и воды

Непрерывная продувка котла производиться из выносных циклонов второй ступени испарения. От каждого циклона проложена линия Ду-20 и установлен запорный вентиль. После запорных вентилей две линии объединяются в одну, на которой расположен регулирующий клапан, запорный вентиль и байпас помимо клапана. Объединение двух линий непрерывной продувки стало возможным ввиду того, что соленые отсеки второй ступени сообщаются между собой опускными трубами.

Для возможности контролирования качества котловой воды и пара котлоагрегат имеет следующие точки отбора проб.

1. две точки котловой воды чистого отсек барабана, объединенные в одну линию.

2. Котловой воды правого и левого отсеков барабана (2 точки)

3. Котловой воды из правого и левого циклонов (2 точки)

4. Насыщенного пара со средней правой и левой пароотводящих труб (3 точки)

5. Насыщенного пара из правого и левого циклона (2 точки).

6. Перегретого пара с правой и левой стороны (2 точки)

7. Питательной воды перед водяным экономайзером (1 точка)

Экономайзер БВЭС-V-1 — описание, комплектация и технические характеристики

Главная › Экономайзеры стальные › БВЭС-V-1

Стальной блочный водяной экономайзер БВЭС-V-1 предназначен для подогрева питательной воды теплом уходящих газов паровых котлов производительностью от 2,5 до 20 т/час. Стальной экономайзер может устанавливаться в котельных, работающих на природном газе или твердом топливе. Используется вместе с котлами ДЕ-25-14 ГМ-О, КЕ-25-14С и ДКВр-20-13. Установка экономайзера с котлами, работающими на мазуте, приводит к сокращению срока службы экономайзера, в следствии воздействия серно-кислотной коррозии. Для увеличения срока службы при работе котла на мазуте и уменьшения негативного влияния кислотной коррозии на стальной экономайзер, необходимо обеспечить температуру воды на входе в экономайзер 130°С, для чего необходимо предусматривать установку дополнительных водоподогревателей до экономайзера.

Содержание:

• Общий вид
• Комплект поставки
• Устройство и принципы работы
• Технические характеристики

У вас остались вопросы? Нужна консультация?

Отправьте заявку и наш специалист свяжется с вами

*Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих данных в соответствии с политикой конфиденциальности

Укажите ваш телефон

Спасибо за заявку! Скоро мы с Вами свяжемся.

Общий вид

Комплект поставки экономайзера БВЭС-V-1

Комплект поставки	Условия эксплуатации
транспортабельный блок в плотной металлической обшивке и изоляции	рабочее давление — 2,5(25) МПа (кгс/см2)
вентиль трехходовой	закрытое помещение под навесом с установкой на подкладки
манометр для измерения давления на входе в экономайзер	применение стальных экономайзеров обусловливает использование деаэрационных установок и более низкого содержания кислорода в питательной воде
трубка для манометра
паспорт и руководство по эксплуатации

Устройство и принципы работы

Разработан с максимальной унификацией элементов. Габариты стальных экономайзеров незначительно отличаются от габаритов чугунных экономайзеров, и установка стальных экономайзеров вместо чугунных не требует больших переделок. Стальные экономайзеры используются в качестве неотключаемых поверхностей нагрева котлов.

Конструкция выполнена с коридорным расположением плоских змеевиков, изготовленных из труб диаметром 28хЗ мм с радиусом гиба 50 мм, длиной 1820 мм. У каждого второго змеевика места гибов отогнуты на угол 10°, что позволяет разместить два змеевика в одной плоскости и выполнить более плотный коридорный пучок с шагом 70 mm поперек потока газов и шагом 50 mm вдоль потока газов.

Выполнен одноколонковым, пакет труб которых разделен промежутками 450 мм на три секции. Этот промежуток предусмотрен для возможности осмотра пакета труб и периодической обдувки через лазы, установленные в обшивке экономайзера.

Для подключения приборов безопасности на экономайзерах предусмотрены места установки, расположение которых приведено на чертежах камер и общего вида, остальная необходимая запорная и регулирующая арматура, необходимая для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации экономайзеров входит в комплект поставки паровых котлов.

Может перевозиться железнодорожным, автомобильным и водным транспортом. Экономайзеры, погруженные на железнодорожную платформу вместе со всеми креплениями, вписываются в габарит погрузки в соответствии с требованиями технических условий на погрузку. Расположение блока на платформе выверяется, а закрепление производится соответствующими упорами и растяжками, блоки крепятся за погрузочные ушки. Лазы, через которые при хранении может произойти попадание влаги под обшивку экономайзера и намокание муллитокремнеземистого войлока, следует тщательно закрыть. Для перевозки котла по автодороге используется трейлер, соответствующей грузоподъемности и имеющий необходимые устройства для надежного крепления блока.

Технические характеристики экономайзера БВЭС-V-1

Наименование	Значение
Наименование оборудования	Экономайзер БВЭС-V-1
Площадь поверхности нагрева, м2	239
Давление воды, МПа (кгс/см2)	2,5 (25)
Температура воды на выходе, °С	100
Длина (L)	2350
Ширина (B)	2100
Высота (H)	4800
Масса, кг	8222

Водяные экономайзеры

Использование «естественного охлаждения» для сокращения выбросов углерода при одновременном снижении эксплуатационных расходов с помощью водяных экономайзеров

количество часов работы чиллера оказывает большее влияние на снижение энергопотребления на объекте, чем выбор более энергоэффективного чиллера» (Sorell, 2007). Пользователи с существующей инфраструктурой охлажденной воды могут реализовать «естественное охлаждение» с помощью дополнительного теплообменника, называемого водяным экономайзером.

Что такое водяной экономайзер?
При использовании данного экономайзера заметных изменений на этаже ЦОД не происходит. Тот же набор вентиляционных установок, фальшполов и вентиляторов перемещает воздух, как обычно. Изменение происходит за кулисами в производстве охлажденного воздуха и отводе отработанного тепла.

Водяной экономайзер устраняет необходимость в охлаждении с помощью компрессоров. При оптимальных условиях окружающей среды теплая обратная вода из центра обработки данных направляется в экономайзер. Там вода конденсатора принимает это тепло и в конечном итоге выбрасывает его в атмосферу через сухой охладитель или испарительную градирню. Достигнув желаемой температуры, охлажденная вода возвращается в центр обработки данных.

Работа водяного экономайзера зависит от условий окружающей среды. Наружный воздух должен достаточно охлаждать воду конденсатора, чтобы обеспечить надлежащий теплообмен между двумя контурами.

Водный экономайзер: Конфигурация
Во время конференции Агентства по охране окружающей среды 2006 г. по корпоративным серверам и центрам обработки данных компания Oracle обратилась к модернизации экономайзера, где особое внимание уделялось пространству. Экономайзер устанавливается между чиллером и ЦОД. Дополнительные части — новые «трубы, клапаны и элементы управления» — требуют физического пространства, которого может не быть на существующих объектах (Oracle, 2006). Кроме того, элементы управления — переключение между экономайзером и механическим охлаждением — не были четко определены. Любые неровности могут включать охлаждение на полу центра обработки данных.

Их опыт подчеркивает важность дизайна. Дата-центр на этапе проектирования может заранее выделить пространство и спроектировать элементы управления. Эти первоначальные инвестиции позволят центру обработки данных пользоваться преимуществами благоприятного климата в течение многих лет. Wells Fargo, например, встроила экономайзер в свой новый завод в Миннеаполисе стоимостью около 1 миллиона долларов и сэкономила 150 000 долларов за первый год работы. Банк предполагает экономить до 450 000 долларов в год на затратах на электроэнергию, используя в своих интересах низкие сезонные температуры в Миннесоте (Mitchell, 2007).

Эти преимущества характерны не только для северных регионов. Несмотря на более мягкий и влажный климат, с ноября по апрель в UPS в некоторой степени используется фрикулинг. Надежная система управления зданием устраняет сложность переключения между работой чиллера и экономайзера. Этот объект также является примером успешной модернизации. UPS построила центр обработки данных в 1995 году и ввела экономайзер в эксплуатацию в 2000 году (Stansberry, 2008).

Экономайзер на стороне воды: экологические аспекты

Ниже вы найдете рекомендованный ASHRAE диапазон температуры и влажности на полу центра обработки данных:

ASHRAE TC 9. 9	Рекомендуемый	Допустимый
Температура	18-27°С (64,4-80,6°F)	15-32°С (59-90°F)
Влажность	5,5–15 °C Точка росы (41,9–59 °F)	20%-80% относительной влажности

 Условия отражают воздух, ВХОДЯЩИЙ в ИТ-оборудование

Цель состоит в том, чтобы использовать экономайзер и соответствовать требованиям ASHRAE. Чтобы продемонстрировать окупаемость инвестиций, пользователи должны приблизительно оценить доступность экономайзера, расчеты которого включают климат, температуру подачи охлажденной воды и окончательный метод отвода тепла.

Сухие градирни зависят от температуры по сухому термометру, что затрудняет достижение более низких температур жидкости. Испарительные охладители используют температуру влажного термометра и могут быть более доступными, поскольку «градирни испаряют воду до более низких температур (Equinix, 2008). При использовании каждого метода пользователи должны учитывать температуру приближения. При подаче охлажденной воды с температурой 60 градусов и температуре приближения к семи градусам экономайзер может сработать, когда окружающие условия составляют 53F. Тип технологии (сухие градирни или испарительные градирни) будет влиять на приблизительную температуру. С помощью этих данных пользователи могут приблизительно определить часы работы.

Повышение эффективности экономайзера

Экономайзеры на стороне воды позволяют пользователям включать компрессоры на определенный период времени. Однако, чтобы продемонстрировать быструю окупаемость инвестиций, они должны предпринять дополнительные шаги для максимизации эффективности технологии.

Стратегия сдерживания
Центры обработки данных обычно подают очень холодную воду в кондиционеры на этаже центра обработки данных. Например, чтобы постоянно производить воду с температурой 42 градуса, экономайзеру потребуются условия окружающей среды на уровне 30 градусов. Для большинства центров обработки данных это «возможно только в течение относительно коротких периодов экстремально холодной погоды, что затрудняет оправдание затрат на экономайзер» (Intel, 2007). Холодная вода создает холодный воздух, который противодействует повторяющемуся смешению потоков приточного и возвратного воздуха.

Если центры обработки данных используют защитную оболочку (холодный или горячий коридор), они потенциально могут повысить уставку охлажденной воды. Благодаря устранению смешивания, пользователи, возможно, теперь могут достичь желаемой температуры на входе в сервер с подачей охлажденной воды с температурой 55 градусов или выше. Таким образом, герметизация может дать экономайзеру дополнительные часы работы.

Повышение температуры охлажденной воды
Обсуждение охлажденной воды не так просто, как повышение температуры подачи. Охлаждающий змеевик в любой системе обработки воздуха в центре обработки данных рассчитан на определенную температуру подачи хладагента. Повышение этой температуры может быть нецелесообразным, если это повлияет на общую производительность этого устройства обработки воздуха и конструкцию охлаждения помещения. Кроме того, установка охлажденной воды может обслуживать другие помещения, помимо центра обработки данных; на эти области может отрицательно повлиять повышенная температура охлажденной воды.

Тем не менее, существуют продукты с тесным соединением, предназначенные для работы в условиях высокой плотности при повышенной температуре воды. Более высокая температура воды означает больше часов без чиллера и больше часов с экономайзером. Психрометрическая диаграмма Сан-Хосе, штат Калифорния, например, показывает, что 5180 часов в год температура по влажному термометру падает ниже 55 градусов по Фаренгейту. Эта температура может привести к 62 градусам по Фаренгейту на подаче охлажденной воды и 70 градусам по Фаренгейту на входе в серверы. в пределах рекомендованного диапазона ASHRAE.

Поставщик центров обработки данных Equinix во время презентации 2008 года использует Балтимор в качестве еще одного примера. Температура воды 43 градуса по Фаренгейту может поддерживаться примерно 1900 часов в году. Если температура охлажденной воды может увеличиться до 50 градусов, рабочее окно увеличивается до 2900 часов в год. Эта доступность только увеличится при использовании с моноблочной конструкцией и еще более высокой температурой на входе.

Понимание элементов управления
Как и его аналог (экономайзеры на стороне воздуха), оптимальная работа этой технологии зависит от конструкции и элементов управления. Экономайзеры со стороны воды добавляют еще один уровень к схеме охлаждения, «компоненты, которые должны эксплуатироваться и обслуживаться должным образом, иначе экономия не будет реализована» (Equinix, 2008). По этой причине взаимодействие между экономайзером и механическим охлаждением должно быть бесшовным и четко определенным, чтобы на этаже центра обработки данных все шло как обычно.

Заключение
Установки с водяными экономайзерами показали значительную прибыль. Вышеупомянутое исследование Equinix предполагает, что центр обработки данных мощностью 5 мегаватт на северо-востоке США сэкономит 225 000 долларов в год за счет этой технологии. Их последний слайд также содержит важную тему для обсуждения: «Компьютерный зал — это критическая среда, и (мы) не можем допустить, чтобы цели по энергоэффективности ставили под угрозу время безотказной работы или рабочие параметры помещения».

В этом заявлении подчеркивается озабоченность по поводу сочетания эффективности и доступности. Но ответ всегда находится в технике. Пользователь, который тратит немного больше на первоначальный проект, готов сэкономить еще больше в течение срока службы своего центра обработки данных. Как они привыкли, профессионалы центров обработки данных должны смотреть за пределы краткосрочной перспективы — «ощущение, что проектирование с целью повышения эффективности равнозначно более крупным первоначальным инвестициям» — и осознавать большую картину эффективности и затрат: «чем ниже PUE, тем короче срок службы». ROI ваших инвестиций» (Sun Microsystems, 2008). В обход чиллера, экономайзер на стороне воды является преимуществом при проектировании с низким значением PUE, достижении целей доступности/надежности и экономии значительного количества энергии в этом процессе.

Подробнее об экономайзерах

Ссылки

Bowman, C. (2009, 3 февраля). «Свободное охлаждение» свежим воздухом делает центр обработки данных McClellan Park более экологичным. Получено 3 февраля 2009 г. из The Sacramento Bee: http://www.sacbee.com/business/story/1593883.html?pageNum=1&&mi_pluck_action=page_nav#Comments_Container

Equinix. (2008, 15 марта). Естественное охлаждение: экономайзеры в центрах обработки данных. Получено 28 января 2009 г. с сайта Slideshare: http://www.slideshare.net/digitallibrary/free-cooling-economizers-in-data-centers 9.0007

Критически важные объекты EYP. (2006, 26 июля). Тенденции и решения для энергоемких зданий: центры обработки данных. Получено 2 февраля 2009 г. с круглого стола критически важных объектов: http://www.cfroundtable.org/energy/072106/myatt.pdf

Intel. (2008, август). Снижение затрат на центр обработки данных с помощью экономайзера воздуха. Получено 28 января 2009 г. с сайта Intel: http://www.intel.com/it/pdf/Reduction_Data_Center_Cost_with_an_Air_Economizer.pdf

Intel. (2007, май). Снижение энергопотребления центра обработки данных с помощью экономайзеров мокрой стороны. Проверено 10 февраля 2009 г., от Computerwoche: http://www.computerwoche.de/fileserver/idgwpcw/files/1437.pdf

Mitchell, R. L. (2007, 5 ноября). Практический пример: бесплатная система охлаждения Wells Fargo для центров обработки данных. Получено 10 февраля 2009 г. из Computerworld: http://www.computerworld.com/action/article.do?command=printArticleBasic&taxonomyName=Servers+and+Data+Center&articleId=299301&taxonomyId=154

Oracle. (2006, 31 января). Практический пример: расширение существующего центра обработки данных. Проверено 28 января 2009 г. , из Energy Star: http://www.energystar.gov/ia/products/downloads/MKhattar_Case_Study.pdf

Pacific Gas and Electric. (2006). Высокопроизводительные центры обработки данных: справочник по проектированию.

Рейтер. (2008, 17 ноября). Центр обработки данных Red Rocks использует горный воздух для получения экологических преимуществ. Получено 3 февраля 2009 г. с сайта Reuters: http://www.reuters.com/article/pressRelease/idUS117289+17-Nov-2008+PRN20081117

Rumsey, P. (2007, 29 августа). Использование экономайзеров воздушной зоны для снижения расходов на охлаждение центров обработки данных. Проверено 28 января 2009 г., от GreenerComputing: http://www.greenercomputing.com/blog/2007/08/29/using-airside-economizers-chill-data-center-cooling-bills

Sorell, V. (2007, декабрь). Экономайзеры OA для центров обработки данных. Журнал ASHRAE, стр. 32-37.

Стэнсберри, М. (2008 г., 21 января). Экологичные водяные экономайзеры для центров обработки данных UPS Tier IV. Получено 10 февраля 2009 г. из SearchDataCenter: http://searchdatacenter.techtarget.com/tip/0,289483,sid80_gci1295380_mem1,00.html

Sun Microsystems. (2008). Энергоэффективные центры обработки данных: роль модульности в проектировании центров обработки данных. Сан Микросистемс.

Чуди, В. (2007). Исследование загрязнения и влажности экономайзера центра обработки данных. Pacific Gas and Electric / Национальная лаборатория Лоуренса Беркли.

Водный экономайзер для чиллеров с воздушным охлаждением

Примечание автора. В этой статье обсуждается использование устройств, известных как «водные экономайзеры» и «сухие градирни», в качестве средств достижения «естественного охлаждения». Естественное охлаждение (иногда называемое «системой естественного охлаждения») может снизить потребление энергии и эксплуатационные расходы за счет использования холодного окружающего воздуха вместо работающих компрессоров чиллера для охлаждения нагрузки.

Хотя это может показаться неочевидным, во многих системах HVAC необходимо обеспечить охлаждение даже в холодные месяцы из-за внутренних нагрузок, создаваемых людьми, компьютерами, машинами и освещением.

Круглогодичная эксплуатация чиллера — один из способов удовлетворить эту потребность, но это может быть дорогостоящим и неэффективным. Другим решением является использование водяного экономайзера, иногда называемого системой естественного охлаждения. Существует несколько причин, по которым может использоваться система естественного охлаждения.

Одной из причин использования системы естественного охлаждения является соответствие ASHRAE Code 90.1 2016 требования. ASHRAE разбивает страну на разные климатические зоны. Если ваши местные строительные нормы и правила приняли ASHRAE Code 90.1 2016, любое место в зоне 4 (рис. 1) или выше должно иметь воздушный или водяной экономайзер для соответствия нормам.

Рис. 1 (Источник: www.ashrae.org)

Еще одна причина использования системы естественного охлаждения — использование более холодных погодных условий для достижения заданных значений в здании и экономии энергии.

Объекты, такие как центры обработки данных, особенно заинтересованы в этих типах систем естественного охлаждения из-за огромного количества тепла, которое они генерируют в режиме 24/7. Это означает, что они будут использовать естественное охлаждение большую часть года практически в любом климате.

При использовании чиллера с воздушным охлаждением для механического охлаждения во всех методах получения естественного охлаждения используется какой-либо тип «сухого градирни», единственная разница заключается в том, где он расположен.

Существуют различные типы сухих градирен, как показано на рис. 2.

Выносная сухая градирня : градирня общего назначения, устанавливаемая отдельно от чиллера с воздушным охлаждением. Два трубопровода вместе.

Сухой охладитель с многослойным змеевиком : змеевики фрикулинга монтируются (или «укладываются друг на друга») рядом с существующими змеевиками конденсатора хладагента чиллера.

Сухая градирня с болтовым креплением (также известная как модульная конструкция): крепится непосредственно к чиллеру с воздушным охлаждением. Модульная конструкция, доступная в различных размерах, может обеспечить необходимое количество естественного охлаждения для приложения.

Рисунок 2

Во многих случаях предпочтительнее использовать многоярусные или модульные сухие градирни, поскольку они предназначены для прямой интеграции с определенными чиллерами на заводе, что повышает производительность. Там, где есть свободное место, модульный вариант может предложить превосходную производительность и удобство. Давайте разберемся, почему:

Система естественного охлаждения будет работать в одном из трех режимов:

• Только механическое охлаждение
• Только естественное охлаждение
• Гибридный режим, в котором одновременно используются механическое охлаждение и естественное охлаждение

  

Только механическое охлаждение 

Когда температура окружающей среды слишком высока для обеспечения естественного охлаждения, чиллер работает только в режиме механического охлаждения.

В этом случае вентиляторы в многослойной конструкции змеевика должны нагнетать воздух как через змеевики конденсатора чиллера, так и через неиспользуемые змеевики естественного охлаждения, что приводит к потере энергии.

Модульная конструкция отличается.

В режиме механического охлаждения воздух проходит только через используемые змеевики механического охлаждения, а вентиляторы естественного охлаждения отключены, что позволяет экономить энергию. (Схемы воздушных потоков см. на рис. 3.)

Рис. 3

 

Только естественное охлаждение

Когда температура окружающей среды достаточно низкая, механическое охлаждение может полностью отключиться, и уставка может быть достигнута только в режиме естественного охлаждения.

При многослойной конструкции змеевика воздух снова должен проходить через оба набора змеевиков, когда активен только один, что приводит к трате энергии.
При модульной конструкции будет активна только секция естественного охлаждения, максимально увеличивая естественное охлаждение, а вентиляторы механического охлаждения будут отключены. Еще раз, экономия энергии

 

Гибридное охлаждение (механическое и естественное охлаждение одновременно)

Даже если температура окружающей среды недостаточно низка для использования только естественного охлаждения, некоторое естественное охлаждение все же возможно. Для этого требуется гибридный режим охлаждения, при котором обе секции чиллера работают в тандеме.

При многослойной конструкции змеевика воздух должен проходить через оба набора змеевиков. Это создает проблему для системы управления вентилятором.

Змеевикам естественного охлаждения требуется как можно больше воздуха, чтобы максимизировать эффективность естественного охлаждения. И наоборот, змеевики с механическим охлаждением хотят снизить скорость вращения вентилятора, чтобы хладагент не переохладился, не достигнув заданного значения и не выключив чиллер. В результате система может стать менее надежной из-за частых неприятных отключений. Кроме того, система не может максимально использовать возможности естественного охлаждения.

В модульной конструкции механическая секция и секция естественного охлаждения могут работать независимо.

Итак, в режиме гибридного охлаждения воздух проходит через змеевики механического и естественного охлаждения отдельно. Это позволяет вентиляторам естественного охлаждения работать быстрее, извлекая все возможные части естественного охлаждения. В то же время механические вентиляторы охлаждения могут замедляться, чтобы поддерживать заданное значение и защищать систему, опять же, экономя энергию (рис. 3).

Важно отметить, что когда температура окружающей среды позволяет системе использовать естественное охлаждение, подавляющее большинство часов приходится на гибридный режим. Например, в центрах обработки данных он может составлять от 70 до 100 % часов работы. Таким образом, максимальное увеличение мощности естественного охлаждения, особенно в гибридном режиме с большим количеством часов, будет иметь ключевое значение для оптимизации вашей цели по энергосбережению.

Хотя модульная конструкция спроектирована и построена для оптимизации характеристик естественного охлаждения, одной из наиболее желательных особенностей этой конструкции является ее настраиваемый характер. Вместо того, чтобы требовать от клиентов установки опции «все или ничего», они могут настроить объем естественного охлаждения для каждой задачи. Модульная конструкция позволяет использовать множество различных конфигураций. В то время как для некоторых рабочих мест может потребоваться только ограниченное количество естественного охлаждения, другим может потребоваться значительно больше. Благодаря модульной системе сумма полностью настраивается.

Модульная конструкция не только обеспечивает превосходную производительность и возможности индивидуальной настройки, но и обеспечивает значительные преимущества в обслуживании во всех режимах работы.

При многослойной конструкции змеевика воздух проходит через два близко соединенных змеевика, один из которых фактически становится фильтром, задерживающим грязь и мусор между змеевиками. Это может сильно затруднить очистку и замену змеевика (рис. 4).

Благодаря модульной конструкции имеется только один змеевик, поэтому большая часть грязи выбрасывается существующими вентиляторами. Обычная промывка катушки может удалить оставшуюся грязь. Кроме того, обслуживание может выполняться либо на механической стороне, либо на стороне естественного охлаждения системы, не отключая другую сторону системы.

 

Рисунок 4

Выбор между двумя вариантами может зависеть от ряда факторов, включая желаемую производительность естественного охлаждения, простоту обслуживания и нехватку места.

Естественное охлаждение — отличная возможность сэкономить, но выбор типа водяного экономайзера может иметь решающее значение для максимизации преимуществ.

Об авторе
Франк Сильва (Frank Silva) является менеджером по продуктам с воздушным охлаждением для Carrier Commercial HVAC North America. Обладая более чем двадцатипятилетним опытом управления промышленными продажами и маркетингом, Сильва отвечает за разработку и реализацию маркетинговых стратегий и планов по новым продуктам и технологическим инновациям. Он работает на заводе по производству чиллеров Carrier North America в Шарлотте, Северная Каролина.

О компании Carrier
Компания Carrier, основанная изобретателем современного кондиционера, является мировым лидером в области высокотехнологичных решений в области отопления, кондиционирования воздуха и охлаждения.