Õhkjahutusega Scroll Chiller Vs. Vesijahutusmudel: milline neist on teie projekti jaoks parim?

Tööstusliku jahutuse ja kaubandusliku kliimaseadme valdkonnas on kaks peamist lahendust õhkjahutusega rulljahutid ja vesijahutusega jahutid. Soojuse hajutamise meetodite, energiatõhususe, paigaldamise ja hoolduse ning rakenduse stsenaariumi osas on ilmsed erinevused. Valiku tegemisel tuleks arvesse võtta projekti nõudeid, keskkonnatingimusi ja pikaajalisi kulusid. Järgnev on võrdlev analüüs kolmest dimensioonist: tehnilised omadused, ökonoomsus ja rakenduse stsenaarium.
I. Tehniliste omaduste võrdlus: soojuse hajumise tõhusus ja energiatõhususe jõudlus
1. Soojuse hajumise meetod ja südamiku struktuur
Õhkjahutusega spiraaljahuti: kasutab õhku soojuse hajutamiseks, et saavutada soojusvahetus läbi sundkonvektsiooni ribidega kondensaatorite ja ventilaatori vahel. Selle põhikomponent on kerimiskompressor. Liikuvad ja staatilised kerivad kettad surutakse pidevalt pöörleva liikumisega kokku ja helitugevus on üle 98%. Lisaks on see konstrueerinud gaasilekke vähendamiseks saastevaba ventiili ja väljalaskeklapid. Näiteks kui aurustumistemperatuur on 0 °C ja kondensatsioonitemperatuur 50 °C, on teatud tüüpi 20HP õhkjahutusega spiraaljahuti jahutusvõimsus 38,6 kW ja võimsus 13,65 kW.
Vesijahuti: see tugineb jahutusvee tsirkulatsioonisüsteemi soojuse hajumisele. Külmutusagensi gaasivahetused vahetavad soojust jahutusveega vesijahutusega kondensaatoris. Samades töötingimustes on kondensatsioonitemperatuur madalam ja jahutuse efektiivsus suurem. Näiteks sama spetsifikatsiooniga vesijahutusega seade, mille jahutusvõimsus on 44,5 kW ja võimsus 12,1 kW samadel tingimustel, on umbes 15 protsenti tõhusam kui õhkjahutusega seade.
2.Energiatõhususe reguleerimine ja stabiilsus
Tuulejahutusega mudel: mõjutab tugevalt ümbritseva õhu temperatuur. Kõrgetel temperatuuridel tõuseb kondenseerumistemperatuur, mis suurendab energiatarbimist. Siiski on sellel osalise laadimise korral suurepärane jõudlus. Sagedusmuundamistehnoloogia või digitaalse kerimistehnoloogia abil on võimalik saavutada astmeteta reguleerimine 10 10%-lt 100%-ni, vältides energia raiskamisest põhjustatud sagedast käivitamist ja seiskamist. Näiteks modulaarne õhkjahutusega seade kasutab Fuzzy-PID ühendi juhtimisalgoritmi, mille osalise koormuse efektiivsus on 20–30% kõrgem kui kolbseadmetel.
Vesijahutusmudel: jahutusvee temperatuuri kontrollib jahutustorn mõistlikus vahemikus ja jahutuse efektiivsus on stabiilne. See sobib eriti hästi kõrgel temperatuuril, suurel kõrgusel tööpiirkonnas või suure jahutusvõimsuse nõudmisel. Näiteks võivad vesijahutusega seadmed temperatuuritundlikes olukordades, näiteks andmekeskustes, säästa miljoneid kilovatt-tunde elektrienergiat aastas, hoides PUE väärtuse alla 1,25.
ii. Majandusanalüüs: esialgne investeering ja pikaajalised kulud
1. Esialgne investeering
Tuulekülm: jahutustorni või veepumbasüsteemi pole vaja. Seade on väike, hõlpsasti paigaldatav ja sobib katuse- ja välisstseenide jaoks. Selle esialgne investeeringu maksumus on umbes 20% madalam kui vesijahutusega mudelil, kuid sellel on suurem nimivõimsus ja suuremad kulud võimsuse suurendamiseks ja elektriliste juhtimisseadmete jaoks.
Vesijahutusega tüüp: nõutavad jahutustornid, veepumbad, veepaagid ja torustikusüsteemid. Suure paigaldustöökoormuse tõttu tuleks reserveerida piisavalt ruumi torustike paigutuseks ja seadmete hooldamiseks. Näiteks suures vesijahutussüsteemis katavad jahutustornid üksi 50 ruutmeetri suuruse ala ja esialgsed investeerimiskulud on 30–50 protsenti kõrgemad kui õhkjahutusega mudelitel.
2. Tegevuskulud
Tuulejahuti seade: tuulejahuti seadme võimsustarve on veidi suurem kui vesijahuti seadmel, kuid aastane kombineeritud kulu (sh elekter, vesi ja hooldus) on põhimõtteliselt sama, mis vesijahuti seadmel. Näiteks insenerinäite võrdlus näitab, et õhkjahutusega seadme aastane elektrikulu on (kompressori tarbimine + ventilaatori võimsustarve) * tööaeg * elektri hind, samas kui õhkjahutusega seadme aastane veehind on (tsirkulatsioonivesi kokku × arv * vahetusajad + lisavesi * ringlusvesi kokku * tööaeg) * vee hind. Vesijahutusega süsteemi aastane maksumus võib olla madalam kui õhkjahutusega süsteemi maksumus, kui laadimise kogust hoitakse alla 3%.
Vesijahutusega mudelite puhul on kulusid mõjutav võtmetegur jahutus-jahutusvee varu. Hoolduse juhtimise tugevdamine ja veetarbimise vähendamine võib kulusid oluliselt vähendada. Näiteks optimeerides vee veekvaliteedi puhastamist, vähendab vesijahutussüsteem lisavee kogust 5 protsendilt 2 protsendile, säästes veekuludelt aastas üle 100 000 dollari.
III. Kohaldatavad stsenaariumid: täielik katvus laborist tööstusliku tootmisliinini
1. Õhkjahutusega spiraaljahuti peamised eelisstsenaariumid
Väikesed ärihooned, nagu lähikauplused ja büroohooned, vajavad suhteliselt väikest jahutusvõimsust (27,8 kW–284,5 kW). Õhkjahutusmudeli kompaktne disain võimaldab selle paigutada otse välja või masinaruumi, ilma et oleks vaja keerulisi torujuhtmeühendusi. Näiteks büroohoones kasutatakse modulaarseid õhkjahutusega seadmeid. Kahe mooduli kombinatsioon tagab üleliigse jahutusvõimsuse, et rahuldada suviste tippkoormuse nõudeid.
Laboratoorse temperatuuri reguleerimine: seadmed, nagu pöördaurustid ja laserosakeste suuruse analüsaatorid, nõuavad täpset temperatuuri reguleerimist (+ -0.1 kraadi). Jahutusvee transpordi kadude vähendamiseks saab läheduses paigaldada õhkjahutusega mudeleid. Näiteks kasutab keemialabor õhkjahutusega seadet, et pakkuda reaktsioonianumatele jahutusainet, mille temperatuuri kõikumine on kontrollitud täpsusega + -0.5 kraadi ja toote kvalifitseerimise määr on 5 5%.
Veepuuduse piirkonnad: Õhkjahutusega mudel ei vaja jahutusvee tsirkulatsioonisüsteemi ja sobib kuivadele või halva veekvaliteediga piirkondadele. Näiteks loodepiirkonnas asuvas elektroonikakomponentide tootmistsehhis kasutatakse tagasivoolujootmisahju jahutamiseks õhkjahutusega seadet ja ühe seadme jahutusvõimsus vastab mitme seadme paralleelsetele nõuetele.
2. Vesijahutusega vesijahutusega jahutite eelisstsenaariumid;
Suured tööstuslikud tootmisliinid: sellised tööstused nagu kemikaalid ja ravimid nõuavad suurt jahutusvõimsust (mitusada kuni mitu tuhat kilovatti) ja stabiilset jahutust. Ühendades plaatsoojusvaheti väliskestaga, saab vesijahutusseade täpselt reguleerida materjali temperatuuri. Näiteks kasutab farmaatsiaettevõte reaktsiooniseadmete jahutamiseks vesijahutusega seadet. Jahutusvee tsirkulatsioonisüsteem ühendab mitu seadet, et vastata pideva tootmise nõudmistele.
Kõrge temperatuur, kõrge õhuniiskusega keskkond: vesijahuti kondensatsioonitemperatuur on stabiilne, sobib kõrgel temperatuuril ja kõrgel kõrgusel. Näiteks Kagu-Aasia andmekeskused kasutavad vesijahutusega seadmeid. Isegi aasta keskmisel temperatuuril 30 kraadi Celsiuse järgi hoiab see PUE väärtuse alla 1,3, mis on 20% energiasäästlikum kui õhkjahutusega mudel.
Müraandurite puhul: veejahutid töötavad müratasemel alla 65 dB(A), mis sobivad kasutamiseks sellistes kohtades nagu haiglad ja raamatukogud. Näiteks haigla operatsioonisaalis kasutatakse vesijahutusega seadmeid, mis on vaikse töökeskkonna tagamiseks helikindlad eraldi masinaruumiga.
IV. Järeldus: mudeli valikul tuleks arvesse võtta tehnilisi, majanduslikke ja valdkonna nõudeid
Nii õhkjahutusega kerimisjahutitel kui vesijahutitel on oma eelised ja puudused. Mudeli valimisel tuleb arvestada järgmiste teguritega:
Jahutuskoormuse vajadus: väiksemad tööd (alla 100 kW), eelistatavalt õhkjahutusega, suured tööd (üle 500 kW), eelistatavalt vesijahutusega.
Keskkonnatingimused: valige õhkjahutusega mudelid veepuuduse või hea ventilatsiooniga piirkondades ning vesijahutusega mudelid kõrge temperatuuri ja niiskusega piirkondades.
Hooldusvõime: õhkjahutusega mudeleid on lihtne hooldada, kuid sageli tuleb tiibu puhastada, vesijahutusega mudelid on keerukad hooldused, kuid puhastustsükkel on pikk.
Pikaajalised kulud: kui projekt kestab üle 3000 tunni aastas, on õhkjahutusega mudeli kombineeritud kulueelis veelgi suurem.