описание

Free-cooling  (фрикулинг) – охлаждение жидкости при помощи воздуха в «Сухой градирне» (также называемой драйкулер, фри-кулер или сухой охладитель).

Применение систем фрикулинга (Free-cooling) позволяет в значительной степени экономить расход электроэнергии на охлаждение жидкости и увеличить срок службы холодильного оборудования за счет отключения холодильной установки в зимний период, либо вообще отказа от чиллера, если позволяет температурный режим технологического процесса.

Система фрикуллинга подбирается исходя из необходимых технических требований совместно с чиллером, или может быть интегрирована в уже имеющуюся систему охлаждения жидкости. Обычно срок окупаемости систем Free-cooling составляет от 0,5 до 3 лет.

Принцип действия

Охлаждение жидкости происходит в «сухой градирне» (фри-кулере). «Сухая градирня» (Dry Cooler) представляет собой радиатор, в который подается охлаждаемая жидкость. Через него осевыми вентиляторами продувается воздух и охлаждает жидкость внутри радиатора.

Системы охлаждения жидкости при помощи воздуха просты и экономичны. Главным ограничивающим фактором использования этих систем является требуемая температура охлажденной жидкости. Если в чиллере возможно охладить жидкость до любой температуры, то в драйкуллере она будет зависеть от температуры охлаждающего воздуха.

Охлаждение жидкости воздухом при помощи «сухой градирни» (фри-кулера) может осуществляться по разным схемам:

1. Рабочая жидкость охлаждается непосредственно во фрикулере.

Если в качестве рабочей жидкости используется вода, «сухая градирня» должна быть установлена внутри помещения с температурой воздуха не ниже +0°С. Помещение должно быть оборудовании соответствующей приточно-вытяжной вентиляцией для отвода отепленного воздуха.

При установке драйкулера (сухого охладителя) на улице или в неотапливаемом помещении существует вероятность «разморозки» радиатора зимой, в этом случае воду в зимний период на время остановки системы охлаждения необходимо сливать. В таких случаях все равно остается вероятность замерзания воды в радиаторе вследствие человеческого фактора.

2. Чтобы исключить «разморозку» радиатора, используют систему свободного охлаждения воды с промежуточным хладоносителем. То есть вода охлаждается в теплообменнике при помощи промежуточного хладоносителя. Промежуточный хладоноситель в свою очередь охлаждается в «сухой градирне», установленной на улице.

В качестве промежуточного хладоносителя используются специальные жидкости на основе растворов пропилен- и этиленгликоля.

Пример применения системы фрикулинга (free-cooling) для охлаждения технической воды до +15 ºС

Зимний режим работы

При температуре атмосферного воздуха ниже +11°С (включительно) вода охлаждается в разборном пластинчатом теплообменнике при помощи хладоносителя на базе 40-45% раствора этиленгликоля. Раствор гликоля охлаждается в драйкуллере (фри-кулере), установленном на улице.

Температура подаваемого в теплообменник хладоносителя регулируется автоматически путем включения/выключения вентиляторов «Сухой градирни» (сухого охладителя), а также регулированием скорости их вращения.

При низких температурах наружного воздуха температура хладоносителя, поступающего в теплообменник, может достигать отрицательных температур, особенно во время пуска системы охлаждения в начале смены. Во избежание замерзания воды и возможной «разморозки» теплообменника, насос, подающий раствор гликоля в теплообменник, имеет частотный преобразователь для плавного разгона и постепенной подачи хладоносителя с отрицательной температурой в теплообменник.

Летний режим работы

Переключение на летний режим работы происходит автоматически по сигналу с датчика температуры жидкости на выходе из теплообменника.

1) Если в системе охлаждения установлен чиллер с воздушным конденсатором, по сигналу с датчика температуры включится компрессор холодильной установки и вентиляторы конденсатора, а система фрикуллинга (вентиляторы «сухой градирни» и насос) отключится. Охлаждение воды теперь будет происходить в испарителе холодильной установки.

2) Если в системе установлен чиллер с жидкостным конденсатором, трехходовой клапан направляет поток хладоносителя из теплообменника в конденсатор холодильной установки, включится компрессор холодильной установки.

Охлаждение воды происходит в испарителе холодильной установки. Отбираемое от воды в испарителе тепло хладагентом отводится в конденсатор холодильной установки, где отдается раствору этиленгликоля, а от него атмосферному воздуху в драйкуллере.

технические характеристики