Chillery TICA

TICA to jeden z wiodących na świecie projektantów i producentów chillerów. Pierwszy modułowy chiller chłodzony powietrzem został wprowadzony na rynek w 1997 roku.

Od tego czasu asortyment produkowanych przez niego urządzeń HVAC tylko się rozszerzył. Proces produkcyjny zorganizowany w przedsiębiorstwie zakłada wykorzystanie najbardziej zaawansowanych japońskich technologii. Wszystkie komponenty są starannie dobrane.

Po wykryciu najmniejszych odchyleń od normy części są odrzucane. Dostawcami komponentów do chillerów TICA są znane na całym świecie marki: Mitsubishi Electric (Japonia), Emerson Copeland (USA), Bitzer (Niemcy), Danfoss (Dania), Schneider (Francja). Produkty firmy spełniają najwyższe światowe standardy i zaspokajają wszelkie potrzeby klientów. Produkuje agregaty (w tym modułowe) chłodzone powietrzem i wodą, wyposażone w sprężarki spiralne lub śrubowe.

Ponadto arsenał TICA obejmuje chillery odśrodkowe z chłodzeniem powietrzem lub wodą, a także nowością ostatnich lat są bezolejowe chillery chłodnicze z łożyskami magnetycznymi TURBOCOR. Stało się to możliwe dzięki temu, że pod koniec 2018 roku TICA przejęła dużą kanadyjską firmę SMARDT – światowego lidera w tym segmencie rynku.

W ofercie m.in:

• Chiller spiralny z systemem rozruchu zimowego (pompa ciepła)
• Modułowy chiller o dużej wydajności (pompa ciepła)
• Modułowy chiller chłodzony wodą TWS
• Ośrodkowy chiller chłodzony wodą TWCF
• Śrubowy chiller chłodzony wodą TWSF.
  

Chiller to urządzenie przeznaczone do chłodzenia (ogrzewania) cieczy zasobowej (zwykle wody lub roztworu glikolu propylenowego lub etylenowego), która działa jako nośnik ciepła dla centralnego systemu klimatyzacji. Ciecz doprowadzona w urządzeniu do wymaganej temperatury jest podawana rurociągiem do klimakonwektorów, central wentylacyjnych lub innych urządzeń do odprowadzania ciepła z urządzeń przemysłowych.

Ze względu na swoją konstrukcję urządzenia dzielą się na:

• monoblokowe chłodzone powietrzem. Wszystkie elementy takiego agregatu (sprężarka, wbudowany moduł hydrauliczny, kondensator itp.) umieszczone są na jednej ramie;
• chillery chłodzone powietrzem ze zdalnym kondensatorem. Obieg chłodniczy, w którym schładzana jest ciecz, jest instalowany w pomieszczeniu, a kondensator, przeznaczony do odprowadzania ciepła z systemu centralnej klimatyzacji, wyprowadzany jest na zewnątrz i instalowany na przykład na dachu budynku lub w jego pobliżu. Należy pamiętać, że odległość między obiegiem chłodniczym a kondensatorem z reguły nie powinna przekraczać 15 m. Jeżeli projekt przewiduje większą odległość między tymi blokami, konieczne będzie zainstalowanie dodatkowego systemu separacji oleju. Trudności wiążą się również z obliczeniem drogi freonowej między chillerem a jego oddalonym elementem konstrukcyjnym: średnica rur miedzianych musi być wystarczająca, aby zapewnić skuteczną cyrkulację czynnika chłodniczego;
• chillery chłodzone wodą. Takie urządzenie należy zakupić, jeśli w maszynowni (pomieszczeniu gospodarczym) nie ma wystarczającej ilości miejsca na umieszczenie monobloku lub nie ma możliwości wyniesienia kondensatora na zewnątrz. Agregat ten jest chłodzony zimną wodą, dlatego wymaga podłączenia do dodatkowego wymiennika ciepła, jakim jest sucha chłodnica (drycooler). Dzięki temu ścieki są schładzane i zawracane do kondensatora, gdzie z kolei odbierają ciepło z freonu, po czym cykl się powtarza. Chillery tego typu są bardziej energooszczędne niż chłodzone powietrzem. Z drugiej strony, koszt takiego systemu centralnej klimatyzacji jest nieco wyższy ze względu na konieczność zakupu i zainstalowania drycoolera;
• pompy ciepła. Takie urządzenia pozwalają nie tylko schłodzić płyn surowcowy, ale także go podgrzać.

Ponadto wiodący światowi producenci, w tym TICA, produkują modułowe wersje swoich urządzeń, zarówno chłodzone powietrzem, jak i wodą. Takie urządzenia umożliwiają łatwe doprowadzenie wydajności chłodniczej systemu centralnej klimatyzacji do wymaganego poziomu w przypadku wzrostu zapotrzebowania klienta na chłodzenie na przykład w związku ze wzrostem ilości obsługiwanych budynków, obiektów przemysłowych, warsztatów .

Konstrukcja zdecydowanej większości nowoczesnych chillerów oparta jest na zasadach cyklu sprężania pary.

Głównymi elementami takich urządzeń są:

• sprężarki;
• wymienniki ciepła (parownik i kondensator);
• moduł hydrauliczny, w tym zbiornik wyrównawczy, pompa itp.;
• przekaźniki ochronne;
• klapy i zawory (termostatyczny, odcinający itp.);
• różne czujniki itp.

Sprężarka zasysa gazowy czynnik chłodniczy z parownika, spręża go i pompuje do kondensatora. Tam pod wpływem wysokiego ciśnienia freon się kondensuje, wracając do stanu ciekłego, i uwalnia ciepło odebrane z cieczy surowcowej, po czym jest odprowadzane do atmosfery. W parowniku czynnik chłodniczy zachowuje się dokładnie odwrotnie: z powodu gwałtownego spadku ciśnienia po przejściu przez zawór termostatyczny (elektroniczny zawór rozprężny) wrze i zamienia się w stan gazowy, pochłaniając ciepło ze schłodzonej cieczy zasobowej. Dzięki temu jest doprowadzany do wymaganej temperatury. Podobna zasada jest stosowana, gdy urządzenie pracuje w trybie pompy ciepła, tylko parownik i kondensator są zamienione: pierwszy ogrzewa wodę (roztwór glikolu), drugi chłodzi otoczenie.

W zależności od rodzaju sprężarki chillery dzielą się na:

• tłokowe-ruch freonu w sprężarce odbywa się dzięki ruchowi posuwisto-zwrotnemu tłoka w cylindrze. Czynnik chłodniczy jest zasysany, gdy tłok przesuwa się do dolnego martwego punktu, a przemieszczany, gdy przesuwa się do górnego. Takie sprężarki są rzadko używane, ponieważ ich sprawność (wydajność chłodnicza) jest niższa niż sprężarek śrubowych i spiralnych. Ponadto agregaty tłokowe zużywają więcej energii elektrycznej, prąd znamionowy podczas ich pracy jest wyższy;
• spiralne-w takich sprężarkach freon jest sprężany w wyniku mechanicznego oddziaływania dwóch spiral. Jedna z nich (stojan) jest nieruchoma, druga (wirnik) wykonuje ruchy oscylacyjne, w wyniku czego między spiralami powstają wnęki w kształcie sierpa. Podczas pracy urządzenia wnęki te przesuwają się wzdłuż zwojów do środka, a gaz w nich jest sprężany – jego ciśnienie wzrasta. Asymetryczna konstrukcja spirali zmniejsza wycieki czynnika chłodniczego podczas ssania i sprężania, tym samym znacznie zwiększając wydajność sprężarki. Ponadto wyróżnia się brakiem tzw. objętości martwej charakterystycznej dla aparatu tłokowego i utworzonej między tłokiem a górną ścianką korpusu cylindra (im większa ta szczelina, tym mniejsza sprawność agregatu). Dodatkowymi zaletami sprężarki spiralnej, jak również śrubowej, jest minimalna pulsacja sprężonego gazu, ponieważ ssanie, sprężanie i tłoczenie zachodzą w sposób ciągły oraz stosunkowo niewielkie drgania w porównaniu z analogiem tłokowym, co ma pozytywny wpływ na poziom hałasu podczas pracy urządzenia. Chillery o mocy do 500 kW wyposażone są w tego typu sprężarki;

• śrubowe-czynnik chłodniczy pompowany jest za pomocą dwóch śrub (wirników), z których jedna ma wypukły gwint, a druga – wklęsły. Wraz z usunięciem występów z zagłębień szczelina między nimi wzrasta, a freon jest zasysany do sprężarki, a gdy się do nich zbliża i szczelina się zmniejsza, jest ściskany. W efekcie ciśnienie czynnika chłodniczego wzrasta i jest on przemieszczany do rury tłocznej, a następnie rurociągiem wchodzi do kondensatora. Sprężarki te charakteryzują się wysoką wydajnością i energooszczędnością przy stosunkowo niewielkich rozmiarach. Zazwyczaj są wyposażone w chillery o mocy od 500 do 1500 kW;
• odśrodkowe-ciągle wciągany czynnik chłodniczy jest sprężany przez siłę odśrodkową generowaną przez współdziałanie obracającego się wirnika (tarczy z łopatkami) i nieruchomych łopatek obudowy, która działa jak stojan. Freon podawany jest wzdłuż wału silnika sprężarki, a bezpośrednio w wirniku zmienia kierunek promieniowo. W rezultacie powstaje dodatkowy wzrost ciśnienia, który zwiększa ogólną sprawność agregatu. Chillery TICA są wyposażone w zamknięte, jednostopniowe sprężarki odśrodkowe firmy Carrier, uznanego lidera w tej technologii. Takie urządzenia wytwarzają ponad 1000 kW, dlatego często wykorzystywane są do chłodzenia instytucji rządowych i medycznych, budynków biurowych, centrów biznesowych, kompleksów wielofunkcyjnych, lotnisk, hoteli itp. Żaden system VRF nie może się równać z centralnymi systemami klimatyzacji opartymi na takich chillerach. To prawda, że ma jeszcze jedną zaletę: jest bardziej wydajny pod względem zużycia energii. Nie ma jednak wielu alternatyw dla chillerów odśrodkowych, gdy wymagane jest chłodzenie naprawdę dużych budynków komercyjnych.

Bezolejowe chillery odśrodkowe opracowane przez kanadyjskie przedsiębiorstwo SMARDT, które zostało przejęte przez TICA w 2018 roku, są wyposażone w turbosprężarki duńskiej firmy Danfoss. Agregaty te wykorzystują łożyska magnetyczne zamiast tradycyjnych łożysk mechanicznych. Ta cecha konstrukcyjna eliminuje potrzebę stosowania olejów kompresyjnych do smarowania ruchomych części i zespołów, ponieważ obracają się one w toroidalnym polu elektromagnetycznym.

Ze względu na brak tarcia między łożyskami i wałami oraz łagodny rozruch urządzenia (nie są potrzebne wysokie prądy rozruchowe) jest zapewniona jego nieprzerwana praca przez ponad 25 lat. Sezonowy współczynnik wydajności SCOP bezolejowego chillera wynosi 6,7-7,0 i jest o około 15% wyższy niż podobny wskaźnik chillera śrubowego (5,8-6,0). Szczególnie skuteczne są urządzenia z łożyskami magnetycznymi w trybie obciążenia częściowego: podczas pracy przy 50% mocy maksymalnej współczynnik EER osiąga 12 (dla śrubowych – 6,9-7,2).

Ponadto chillery bezolejowe zapewniają mniejsze zużycie energii. Jak pokazują obserwacje, zużywają one rocznie o 30% mniej energii elektrycznej niż śrubowe. Brak złożonego systemu powrotu i separacji oleju jest również niezaprzeczalną zaletą chillerów z lewitacją magnetyczną: ich koszty utrzymania są zmniejszone o 50%.

Agregaty bezolejowe mają tylko jedną istotną wadę – wysoką cenę, jednak z nawiązką pokrywa ją ich efektywność energetyczna. Opłacalność urządzeń, w porównaniu z chillerami śrubowymi, wynosi średnio 3,3-4 lata, co nie jest tak długim okresem, zwłaszcza biorąc pod uwagę żywotność 25-30 lat. Niskie koszty eksploatacji, mniejsze zużycie energii i maksymalna efektywność energetyczna w całym cyklu życia czynią te systemy najbardziej atrakcyjnymi na rynku sprzętu HVAC.