Применение частотных преобразователей Danfoss в чиллерах

Чиллер (chiller)

Если рассматривать климатическое оборудование, то именно к этому виду относится чиллер. В наши дни ни одна линия по производству охлаждаемой продукции не способна работать без таких холодильных машин. Промышленный чиллер представляет собой достаточно большой агрегат, выполняющий функцию парокомпрессионной холодильной установки.

Общее описание чиллеров

Чиллер (chiller) — это водоохлаждающая или холодильная машина. Она работает в одной  системе с фанкойлами и приточными установками.  Данное оборудование подразделяется по типу охладительного цикла — парокомпрессионные и абсорбционные, а так же по типу применяемых конденсаторов — водяные или воздушные. Хладоносителем в таких устройствах может выступать вода или незамерзающая жидкость. В состав холодильной машины входит электродвигатель, компрессор, конденсатор, испаритель, терморегулирующий вентиль, насосная станция и блок управления. Один чиллер способен контролировать одновременную работу нескольких фанкойлов и приточных камер. По принципу действия данное оборудование  аналогично механизму любой холодильной машины. Область применения чиллера очень обширна. Они используются везде, где необходим точный контроль температуры технологического процесса — это виноделие, производство пластиков, машиностроение и металлообработка, пищевая промышленность, обработка газа, лазеры, химия и фармакология.

Управление составляющими частями чиллеров

Управление чиллером можно разделить на три условные группы. Во-первых, это пуск/остановка агрегатов, процесс эксплуатации, согласование работы с вспомогательным оборудованием. Ко второй группе отнесено регулирование основного параметра — холодопроизводительности в режиме холодильной машины и теплопроизводительности — в режиме теплового насоса. Обеспечение безопасной работы установки осуществляется посредством системы управления, реализованной на базе частотных инверторов. Для управления составными частями чиллера наиболее подходят частотные преобразователи компании Danfoss, ориентированные на применение в системах HVAC. Наиболее простые устройства как вентиляторы и насосы небольшой мощности до 22кВт можно подключать к инверторам серии VLT Micro Drive FC 51. Для управления вентиляторами систем кондиционирования подойдет серия VLT HVAC Basic Drive имеющая специальные функции для контроля основных параметров вентиляторов. Это функции: пожарного режима, контроля обрыва ремня, обхода резонансных частот и другие. Преобразователи частоты VLT HVAC Drive дают возможность реализовать самые сложные системы управления агрегатами большой мощности, таких как холодильные компрессоры, насосы и вентиляторы. Эта серия частотных инверторов имеет целый ряд функций направленных на упрощение создания систем управления и регулирования чиллеров.

Применение преобразователей частоты для управления компрессорным агрегатом

Компрессорный агрегат — компрессор с асинхронным двигателем является основным элементом холодильной машины и предназначен для сжатия паров хладагента. Для эффективности и точности управления работы данного узла применяется частотный преобразователь VLT HVAC Drive FC 102. Благодаря частотному регулированию, обеспечивается плавный пуск без повышенных пусковых токов, исключающий возникновение механических ударов при разгоне, что существенно снижает нагрузку на двигатель. Так же частотный инвертор имеет функцию предварительного прогрева электродвигателя компрессора перед пуском. Применение частотного привода позволяет работать приводному электродвигателю компрессора на частотах как выше минимальных, так и на минимальной скорости разрешенной производителями компрессоров.

Система управления насосной станцией и фанкойлами

Гидромодуль с насосной установкой производит принудительную циркуляцию теплоносителя от чиллера к теплообменникам фанкойлов. Насосная станция, входящая в состав гидромодуля чиллера комплектуется циркуляционным насосом, расширительным баком, вентилями и системой управления, обычно имеющей частотное регулирование производительности насоса для соответствия скорости потока теплоносителя условиям теплообмена. Кроме этого, современные преобразователи частоты выполнены на базе транзисторного IGBT инвертора напряжения, который позволяет реализовать широтно-импульсную модуляцию. К тому же, он укомплектован многофункциональным программируемым контроллером, обеспечивающим качественное управление всеми режимами работы насосной станции и способным предупредить аварийные  ситуации, а при возникновении таковых своевременно произвести отключение оборудования.

Фанкойлы по принципу работы схожи со сплит-системами. Они комплектуются радиатором, трехскоростными вентилятором, двух- или трехходовым клапаном, воздушным фильтром, конденсаторным насосом, в нижней части фанкойла есть лоток или поддон для сбора конденсата, конечно же, системой управления, предназначенной для автоматического поддержания заданной температуры воздуха в помещении. Регулирование расхода воздуха в центробежном вентиляторе осуществляется посредством преобразователя частоты. Это один из энергосберегающих методов, позволяющий обеспечить мониторинг энергопотребления. Встроенный программируемый логический контроллер позволяет реализовать достаточно сложное управление технологическим процессом.

Применение современных частотных преобразователей Danfoss VLT для управления составными частями чиллера позволяет повысить производительность всей установки на 30%, снизить возможные моменты отказа оборудования, сократить затраты на производство и период технического обслуживания и увеличить КПД до 80%.