Винтовой чиллер с затопленным испарителем TWSF0940.2FC1 — самый мощный агрегат, входящий в супервысокоэффективную линейку TWSF. Устройство массой 17 т (во время эксплуатации) «генерирует» 3,28 МВт холода. Несмотря на столь высокую производительность, номинальная потребляемая мощность аппарата составляет всего 516 кВт. Коэффициент EER устройства равняется 6,35, что является превосходным показателем для водоохлаждаемых чиллеров производительностью свыше 3 МВт. По этому показателю он соответствует модели TWSF0900.2FC1 выходной мощностью 3,15 МВт. На доведение 1 тонны рабочей жидкости до установленной техническим персоналом температуры требуется только 553 Вт.

Для запуска TWSF0940.2FC1 необходим ток в 1668 А. Для того чтобы нивелировать риск падения напряжения в цепи питания, обеспечить мягкий разгон и останов двигателей компрессоров, согласовать их крутящий момент и момент нагрузки чиллер по желанию заказчика оборудуется устройством плавного пуска или частотным пускателем. Номинальный рабочий ток в ходе эксплуатации агрегата составляет 871 А. Он запитывается от трехфазного источника питания 380 В 50 Гц.

Винтовой чиллер с затопленным испарителем TWSF0940.2FC1 оснащен двумя компактными полугерметичными двухвинтовыми компрессорами с прямым приводом, выпускаемыми компанией Bitzer (Германия). Они отличаются не только высокой производительностью, но и большим КПД, низким уровнем вибраций, бесперебойной работой, длительным сроком службы, превосходной прочностью. Стенки корпуса каждого такого агрегата двойные, благодаря чему он способен выдерживать сверхвысокие давления. Кроме того, такие стенки приглушают шум, возникающий во время эксплуатации водоохлаждаемого чиллера.

Производительность компрессоров изменяется ступенчато в пределах от 0 до 100% с шагом в 12,5% исходя из тепловой нагрузки на чиллер. Наибольшую энергоэффективность винтовой чиллер с затопленным испарителем TWSF0940.2FC1 демонстрирует при эксплуатации в режиме частичной нагрузки.

Величину нагрузки определяет программируемый логический контроллер (ПЛК). Он считывает информацию с датчиков и в соответствии с ней выдает управляющие сигналы электромагнитным клапанам, «ответственным» за регулирование выходной мощности. Изменение числа оборотов осуществляется непрерывно.

Аналогичным образом ПЛК распределяет нагрузку между компрессорами или при необходимости отключает один из них (если суммарная загрузка данных силовых блоков составляет 12,5% и менее). В расчет принимается общее время наработки агрегатов, а также количество их включений-отключений. Отметим, что во избежание преждевременного выхода компрессоров из строя число циклов пуска строго регламентировано.

Высокая производительность и эффективность силовых агрегатов, оптимизированных для работы в условиях низкой температуры конденсации, достигаются за счет использования сверхмощных электродвигателей. Они соединяются с ведущим ротором каждого компрессора напрямую, без зубчатой передачи, что позволяет сократить потери энергии на трение, повысить их долговечность, поскольку минимизируется количество изнашиваемых движущихся компонентов, а также снизить уровень звукового давления.

Ведущий винт вращается благодаря электроприводу, ведомый — за счет газовых сил, которые возникают вследствие сжатия газообразного хладагента R134a, имеющего нулевой потенциал истощения озонового слоя и относительно низкий потенциал глобального потепления. Они имеют ассиметричный профиль зубьев и пригнаны друг к другу с микронной точностью. Это позволило значительно увеличить степень сжатия фреона и обеспечить высокий уровень зацепления винтов.

Во избежание их заклинивания винтовая камера заполнена маслом, за уровнем которого непрерывно следит реле. При необходимости масло доводится до оптимальной температуры с помощью встроенного подогревателя.

Каждый компрессор снабжен масляными фильтрами и фильтром-маслоотделителем. Первые установлены на линиях всасывания и нагнетания и выполняют очистку смазки от вредных примесей. Второй имеет металлическую сетку с размером ячеек 10 мкм. Он предназначен для отделения масла от хладагента. Аналогичный по своему функционалу трехступенчатый фильтр-маслоотделитель установлен на входе в конденсатор. Совокупная эффективность сепарации масла этими фильтрами достигает 99,9%.

Автоматическая система возврата масла является неотъемлемой частью водоохлаждаемого винтового чиллера. Помимо вышеперечисленных устройств (фильтров, подогревателя, реле уровня масла и т.п.), она включает датчик давления, запорную арматуру и впрыскивающие насосы. Датчик давления следит за давлением масла в масляном контуре. Впрыскивающие насосы с логическим управлением обеспечивают своевременное поступление смазки в винтовую камеру. Запорная арматура исключает попадание масла в масляный контур во время техническому обслуживанию. К слову, оптимальная конструкция компрессоров позволяет существенно сократить затраты на выполнение таких работ.

TWSF0940.2FC1 оснащен затопленным испарителем с активным демистером (туманоуловителем). Жидкий фреон R134a равномерно заполняет межтрубное пространство и полностью затопляет пучки медных трубок диаметром 9,52 мм, по которым циркулирует вода (водно-гликолевый раствор). Теплопередача между рабочей жидкостью и хладагентом осуществляется через поверхность данных трубок. В результате фреон испаряется и переходит в газообразное агрегатное состояние, после чего устремляется в порт всасывания компрессора. Вместе с фреоновым паром туда же устремляются и капли фреона, однако благодаря демистеру они задерживаются, а затем стекают Такая конструкция дает возможность полностью защитить компрессор от влажного хода и гидроудара.

В кожухотрубном конденсаторе охлаждающая жидкость и хладагент движутся противотоком друг к другу. Фреон циркулирует по медным трубкам с внутренними насечками, увеличивающими площадь теплообмена и благодаря этому на 8—10% повышающими его эффективность. Холодные и теплые слои охлаждающей воды движутся в межтрубном пространстве по спирали и перемешиваются между собой благодаря опорным перегородкам, что также способствует росту эффективности теплопередачи.

Расход рабочей жидкости в испарителе составляет 564 кубометра в час, охлаждающей воды в конденсаторе — 653 куб.м/ч. Данный показатель может варьироваться в диапазоне 40—110% от номинального, поэтому для повышения энергоэффективности системы центрального кондиционирования в целом контур водяного охлаждения рекомендуется оснащать регулируемым насосом с изменяющимся напором.

Потери давления воды в обоих агрегатах не превышают 70 кПа. Это отличный показатель для столь больших теплообменников, расчетное давление в которых составляет 1,0 МПа. При необходимости могут быть изготовлены испаритель и конденсатор, рассчитанные на давление воды до 1,6 или 2,0 МПа.

Винтовой чиллер с затопленным испарителем TWSF0940.2FC1 укомплектован шкафом автоматики с программируемым логическим контроллером от компании Schneider Electric (Франция). Настройка и мониторинг работы оборудования пользователем выполняются с помощью проводного пульта с цветным сенсорным дисплеем (диагональ — 7’’). Для подключения персонального компьютера или ноутбука на материнской плате зарезервирован разъем RS-485.

Предусмотрено удаленное управление чиллером с помощью смартфона. Для этого шкаф автоматики оборудуется модулем беспроводной связи (приобретается за дополнительную плату). Также винтовой чиллер с затопленным испарителем TWSF0940.2FC1 может быть интегрирован в автоматизированную систему управления зданием (АСУЗ). Вышеописанные опции оговариваются при оформлении заказа.

Кроме того, по желанию клиента агрегат может быть оснащен:
– секцией частичной рекуперации теплоты;
– дополнительной обвязкой, позволяющей увеличить разность температур воды на входе и на выходе чиллера;
– низкотемпературным комплектом, дающим возможность эксплуатировать устройство при температуре воды (водно-гликолевого раствора) на выходе испарителя -10…+4 °C;
– виброгасящими опорами толщиной 30 мм;
– теплозвукоизоляционными материалами толщиной 40 мм;
– модулем непрерывного регулирования работы; – системой комбинированного управления Master — Slave («ведущий — ведомый»).

В соответствии со стандартом ISO 9001 испытания проводятся на всех этапах производства супервысокоэффективного чиллера TWSF0940.2FC1. После получения от поставщика каждый компрессор, которым он комплектуется, проходит проверку на заводе TICA. Для определения уровня звукового давления проводятся шумовые испытания по стандарту ISO 9614. Перед отправкой заказчику осуществляется финальное тестирование, во время которого замеряются наиболее важные технические характеристики изделия (электротехнические параметры, выходная и потребляемая мощность, скорость потока воды, гидравлическое сопротивление и др.) и моделируются наиболее часто встречаемые нештатные ситуации.