Čo je chladič: charakteristiky zariadenia, pravidlá výberu a montáže

Pri zvažovaní otázky chladenia alebo vykurovania vlastného rodinného domu má zmysel dozvedieť sa, čo je to chiller. Táto alternatíva ku klimatizačným systémom sa prakticky nepoužíva pre jednotlivé malé miestnosti, ale pre priestrannú vilu môže byť veľmi výhodným riešením.

V nami prezentovanom článku je podrobne opísaný princíp činnosti tohto typu klimatického zariadenia. Uvedené sú pravidlá montáže a budovania systému, ktorý vytvára mikroklímu v miestnosti. S prihliadnutím na naše odporúčania si bez problémov budete môcť vybrať optimálny model.

Princíp činnosti chilleru

Chillery sa nazývajú druhom chladiacich strojov, ktoré sa používajú na chladenie rôznych kvapalín. Najčastejšie sa tieto agregáty používajú v priemysle, ale hodia sa aj na klimatizáciu vzduchu vo veľkých obytných budovách, obchodných komplexoch, kanceláriách atď.

V kombinácii s ventilátorovými jednotkami fan-coil chillery výborne plnia úlohu centrálnej klimatizácie. Ak v tradičných klimatizáciách freón chladí priamo vzduch, tak pri chilleroch je to trochu inak.

Tu sa tepelná energia prenáša pomocou bežnej vody. Aby sa zabránilo jej zamrznutiu, môže sa použiť zmes s nemrznúcou zmesou, napríklad s tosolom. Chiller pracuje vďaka výparníku, kompresoru a kondenzátoru, ktoré sú jeho súčasťou.

Cez výparník prechádzajú prúdy vody a chladiva. Posledné absorbuje tepelnú energiu vody a vrie. Chladivo sa mení na plyn a voda sa ochladzuje. Potom plynné chladivo vstupuje do kompresora, kde sa pôsobením síl stláčania zahrieva a mieša sa s olejom.

Potom sa táto zmes premiestňuje do kondenzátora, kde odovzdáva značnú časť tepelnej energie a mení sa na kvapalinu. Potom chladivo vstupuje do filtračného sušiča, aby sa zbavilo nadmernej vlhkosti.

Tlak kvapalného chladiva klesá pri prechode cez termoexpanzný ventil. Tu sa opäť mení na paru a je privádzaný do výparníka na opakovanie cyklu.

Chiller sa skladá z kompresora, kondenzátora a výparníka. Pohybujúc sa medzi týmito zariadeniami, chladivo odoberá tepelnú energiu vody a ochladzuje ju (+)

Kompresor je určený na stláčanie a pohyb chladiva, ktoré sa postupne presúva cez vzduchový kondenzátor a výparník, pričom sa raz ohrieva a súčasne ochladzuje vodu, a potom sa ochladzuje.

Kondenzátor v tomto systéme plní úlohu tepelného výmenníka, pomocou ktorého sa tepelná energia absorbovaná chladivom odovzdáva okoliu.

Moderné modely chillerov sú vybavené ovládacím panelom s LCD displejom, na ktorom sa zobrazuje aktuálny stav zariadenia a hlásenia o možných poruchách.

Nadmerný tlak v okruhu chladiva môže viesť k poškodeniu systému. Na kontrolu tohto ukazovateľa sa používa tlakové relé vysokého tlaku, ako aj manometer, ktorý umožňuje vizuálne sledovať stav systému. Na skladovanie chladiva je určený kvapalinový receiver.

Filter-susič odstraňuje z chladiva nielen vodnú paru, ale aj cudzie nečistoty. Na riadenie prietoku chladiva je určený solenoidový ventil, ktorý automaticky uzatvára systém pri zastavení chodu kompresora.

To chráni systém pred vniknutím kvapalného chladiva do výparníka. Hneď ako sa kompresor zapne, ventil sa otvorí. V systéme je kontrolné okienko, ktoré umožňuje vizuálne kontrolovať stav chladiva.

Ak sú v prúde kvapaliny viditeľné bublinky vzduchu, znamená to, že je potrebné zvýšiť množstvo freónu. Na kontrolu vlhkosti chladiva sú určené senzory s farebnou indikáciou. Regulácia množstva chladiva vstupujúceho do výparníka sa vykonáva pomocou termoregulačného ventilu.

Na zvýšenie priepustnosti systému sa niekedy odporúča použiť horúci obtokový ventil plynu. Tento prvok nie je vždy súčasťou dodávky.

Aby množstvo vody v systéme zostalo dostatočné na jeho prevádzku, v priemyselných modeloch chillerov sa inštaluje systém automatického dopĺňania vody. Cirkuláciu vody v okruhu zabezpečuje čerpadlo chladiacej kvapaliny.

Monoblokové modely chillerov sú už pripravené na montáž, preto je ich inštalácia jednoduchšia a pohodlnejšia ako agregátu s externým kondenzátorom.

Už spomínané fancoily sú zariadenia, pomocou ktorých sa ochladený vzduch dostáva do jednotlivých miestností. Ventilátorové jednotky sa inštalujú v interiéri. Montujú sa na stenu, strop a dokonca aj na podlahu. K jednému chilleru je možné pripojiť niekoľko fancoilov.

Ich konkrétny počet je určený počtom miestností, ktoré potrebujú klimatizáciu. Pritom výkon chillera musí zabezpečiť určitý počet fancoilov.

Na spojenie chillera a fancoilov do spoločného systému sa používajú bežné vodovodné rúry. To ich výhodne odlišuje od tradičných split-systémov, pre ktoré sú vhodné len drahé medené vedenia.

Chillery s vonkajším kondenzátorom nie sú tak výkonné ako monoblokové modely, ale umožňujú využiť menej miesta na montáž zariadenia vnútri domu.

Dôležitou súčasťou takéhoto zariadenia – je čerpadlo, ktoré zabezpečuje cirkuláciu chladiva. Čím vyšší je výkon tohto čerpadla, tým väčšiu vzdialenosť môžu oddeľovať chiller a fancoily. Je to výhodné, pretože to zvyšuje počet možností pri výbere vhodného miesta pre chiller.

Často sa jednotka umiestňuje na streche budovy, ale v prípade potreby ju možno umiestniť do špeciálnej miestnosti. To umožňuje úplne zachovať vzhľad existujúcej fasády budovy. Split-systémy takúto možnosť prakticky nikdy neponúkajú.

Chillery sa klasifikujú podľa rôznych znakov:

• podľa typu chladiaceho cyklu ako absorpčné a parokompresné;
• podľa konštrukcie ako monoblok alebo systém s vonkajším kondenzátorom;
• podľa typu chladenia kondenzátora, ktoré môže byť vzduchové alebo vodné;
• podľa schémy pripojenia;
• podľa prítomnosti alebo neprítomnosti tepelného čerpadla.

Chillery, ktoré majú v konštrukcii tepelné čerpadlo, sú vhodné nielen na klimatizáciu vzduchu v miestnosti, ale aj na jeho vykurovanie. Sú určené na celoročné používanie.

Ako správne vybrať chiller?

Pre potreby veľkej chaty odborníci odporúčajú používať chiller s vodným chladením kondenzátora. Takéto zariadenia majú jednoduchšiu konštrukciu ako analógy so vzduchovým chladením, a preto sú aj lacnejšie.

Konštrukcia chillera so vzduchovým chladením zahŕňa ventilátor (axiálny alebo odstredivý) na odber vzduchu z miestnosti, v ktorej je zariadenie nainštalované.

Niektoré modely chillerov je možné použiť nielen na klimatizáciu vzduchu, ale aj na vykurovanie obytných miestností v zimnom období.

Na chladenie kondenzátora vodou možno využiť miestne vodné zdroje: rieky, jazerá, artézske studne a pod. Ak z nejakého dôvodu nie je prístup k takýmto zdrojom, používa sa alternatívna možnosť: chladič na báze etylénu alebo propylénglykolu.

Chladiče tohto typu sú ideálne na použitie v chladnom období roka, keď obyčajná voda jednoducho zamŕza.

Výber medzi chillerom vo forme monobloku, keď sú kompresor, výparník a kondenzátor uzavreté v spoločnom kryte, a variantom, keď sa kondenzátor inštaluje samostatne, nie je taký jednoznačný. Monoblok je jednoduchší na montáž, navyše výkon agregátov tohto typu môže byť pomerne vysoký.

Pri výbere vhodného modelu chillera je potrebné posúdiť jeho výkon a porovnať ho s počtom fancoilov, ktoré bude zariadenie obsluhovať.

Vonkajšie systémy sa montujú na rôznych miestach: samotný chiller – v pomocnej miestnosti vnútri budovy (možno aj v suteréne), a kondenzátor – vonku. Na spojenie týchto dvoch blokov sa zvyčajne používajú rúry, v ktorých cirkuluje freón. Tým sa vysvetľuje zvýšená náročnosť montáže systému, ako aj dodatočné materiálne náklady na inštaláciu.

Ale na inštaláciu chillera s vonkajším kondenzátorom sa využíva menej miesta vnútri miestnosti, a takáto úspora môže byť nevyhnutná. Pri výbere vhodného zariadenia treba zohľadniť aj dodatočné funkcie, ktorými je prístroj vybavený.

Medzi obľúbené a užitočné doplnky možno uviesť:

• kontrolu a reguláciu vodnej rovnováhy v systéme;
• čistenie vody od nežiaducich prímesí;
• automatizované plnenie nádrží;
• kontrolu a korekciu vnútorného tlaku v systéme a pod.

Napokon, určite treba posúdiť chladiaci výkon chillera, t.j. jeho schopnosť odoberať tepelnú energiu z pracovnej kvapaliny. Konkrétne kvantitatívne ukazovatele sú zvyčajne uvedené v technickom pase výrobku. Chladiaci výkon každého konkrétneho systému chiller-fancoil sa vypočítava samostatne.

Pritom sa zohľadňujú maximálne a minimálne teplotné ukazovatele, výkon chillera, prietok čerpadla, dĺžka potrubia atď. Toto sú len všeobecné odporúčania pri výbere chillerov. V každom konkrétnom prípade by ste sa mali poradiť so skúseným odborníkom, ktorý dokáže zohľadniť rôzne nuansy a pomôže urobiť správny výber.

Zvláštnosti montáže takýchto zariadení

Ušetriť na inštalácii chillera dokáže len skúsený odborník. Všetci ostatní majitelia tohto zariadenia budú musieť zaplatiť služby profesionálnych montážnikov, pretože v tejto otázke sa každá chyba môže stať fatálnou. Inštaláciu začínajú dôkladným preštudovaním celej technickej dokumentácie a odporúčaní výrobcu.

Chiller sa skladá z mnohých konštrukčných prvkov. Priemyselný model je najlepšie inštalovať a spúšťať pomocou skúsených profesionálov (+)

Potom sa pristupuje priamo k inštalácii. Pre chiller je potrebné vybrať nosnú plošinu schopnú uniesť hmotnosť tohto zariadenia.

Na plošine sa montuje rám, ktorého poloha sa starostlivo overuje pomocou vodováhy. Ak nie je k dispozícii plošina s požadovanými vlastnosťami, je potrebné zabetónovať vhodné miesto na montáž a na ňom nainštalovať rám.

Zároveň je potrebné zohľadniť vibračné účinky, ktoré vznikajú pri prevádzke chladiča. Plošina a rám musia byť nainštalované tak, aby sa vibrácie neprenášali na ostatné konštrukcie budovy. Účinky môžu vyvolávať aj ostatné prvky systému: rúry, vzduchovody, hydromodul a pod.

Inštalácia chladiča sa vykonáva na špeciálnom ráme, pričom je potrebné vykonať opatrenia na ochranu okolitých objektov pred vibračnými účinkami.

Ak je inštalácia chladiča naplánovaná v pomocnej miestnosti vnútri budovy, je potrebné vybudovať základ, ktorý bude vyvýšený nad úrovňou podlahy. To umožní znížiť celkovú zotrvačnosť systému, obmedziť vibračné účinky a zlepšiť rozloženie hmotnosti agregátu.

Samotný chladič sa montuje na špeciálne pružinové alebo gumené podpery s cieľom tlmiť vibračné účinky. Pod tieto podpery sa vloží ešte jedna vrstva gumy, potom sa konštrukcia upevní pomocou kotevných skrutiek. Pri výbere miesta na inštaláciu chladiča treba pamätať na to, že okolo agregátu musí zostať voľný priestor.

Na montáž chladiča vonku alebo na streche budovy sa používa špeciálny kryt na ochranu zariadenia pred nepriaznivým počasím.

Zabezpečí prístup k mechanizmom na vykonávanie údržby. Okrem toho musí okolo zariadenia voľne cirkulovať vzduch, aby sa zlepšilo chladenie kondenzátorov. Ak je chladič nainštalovaný vonku, je potrebné ho chrániť pred nečistotami, napríklad pred opadanými listami.

Ak sa nečistoty dostanú do výmenníka tepla, povedie to k nesprávnej činnosti systému a vážnym poruchám zariadenia. Je neprípustné, aby sa cudzie predmety alebo komunikačné vedenia dotýkali telesa chladiča, pretože sa na ne môže preniesť vibračné pôsobenie. Ďalším dôležitým aspektom pri montáži chladiča vonku je smer vetra.

Pri inštalácii v interiéri je potrebné zohľadniť hlukové účinky vznikajúce počas prevádzky agregátu. Má zmysel postarať sa o dodatočnú zvukovú izoláciu a premyslieť, ako sa nadmerný hluk prejaví v susedných miestnostiach. Neodporúča sa inštalovať chladič v blízkosti obytných miestností.

Ak sa v blízkosti chladiča plánuje inštalovať ďalšie agregáty, treba dbať na to, aby mechanizmus nebol vystavený nadmernému tepelnému pôsobeniu a aby neboli prekážky voľnému prúdeniu vzduchu.

Pri vonkajšej montáži chladiča sa používa špeciálny kryt, ktorý chráni zariadenie pred poveternostnými vplyvmi. Vnútri krytu sa umiestňuje výparník, pre montáž kompresorov je určené miesto na boku a kondenzátor sa inštaluje navrchu.

Podobným spôsobom sa agregát inštaluje na streche budovy. Pri vnútornej inštalácii kryt samozrejme nie je potrebný, ale ak sa v tomto prípade používa model s vonkajším kondenzátorom, časť montážnych prác sa vykonáva vonku.

Na montáž chladiča na streche budovy môže byť potrebná špeciálna stavebná technika, pretože zariadenie má veľkú fyzickú hmotnosť.

Pri štúdiu technickej dokumentácie treba venovať pozornosť poradiu montáže rámu pod chladič. Pre niektoré modely s vysokým výkonom sa používajú špeciálne vibračné podpery, ktoré nie je potrebné dodatočne upevňovať kotviacimi skrutkami.

Pre niektoré agregáty nie je potrebné liať samostatný základ, stačí správne nainštalovať rám a upevniť zariadenie skrutkami.

Na pripojenie rúr k hrdlám chladiča sa zvyčajne používajú spojky, pretože priemer týchto komunikácií nie je veľký. Pripojenie chladiča k potrubiam sa vykonáva až po tom, ako je agregát nainštalovaný na základ a vibračné podpery. Tento krok by sa nemal vykonávať vopred, aby nedošlo k poškodeniu komunikácií.

Závery a užitočné video k téme

Video s prezentáciou priemyselného modelu chladiča ČA-14 si môžete pozrieť tu:

Priemyselný chladič – je pomerne zložité zariadenie, ale pri správnej montáži a údržbe môže bezchybne slúžiť mnoho rokov. Aby ste sa vyhli chybám v procese inštalácie zariadenia, je lepšie obrátiť sa na špecializovanú spoločnosť.

Napíšte, prosím, komentáre do blokového formulára nižšie. Povedzte nám, ako ste inštalovali podobný klimatizačný systém vo vašom dome alebo kancelárii, podeľte sa o užitočné informácie k téme článku. Pýtajte sa, oznámte nám zistené nedostatky v texte, uverejňujte fotografie k téme.