Co je chiller: zvláštnosti zařízení, pravidla výběru a montáže

Při zvažování otázky chlazení nebo vytápění vlastního rodinného domu má smysl zjistit, co je to chiller. Tato alternativa ke klimatizačním systémům se prakticky nepoužívá pro jednotlivé malé místnosti, ale pro prostorný dům se může ukázat jako velmi výhodné řešení.

V námi předloženém článku je podrobně popsán princip činnosti tohoto typu klimatického zařízení. Uvedena jsou pravidla montáže a budování systému, který vytváří mikroklima v místnosti. S ohledem na naše doporučení si bez problémů vyberete optimální model.

Princip činnosti chilleru

Chillery (nebo také chladicí jednotky) jsou druhem chladicích strojů, které se používají k chlazení různých kapalin. Nejčastěji se tato zařízení používají v průmyslu, ale jsou vhodná i pro klimatizaci vzduchu ve velkých obytných budovách, obchodních centrech, kancelářích atd.

V kombinaci s ventilátorovými jednotkami (fancoily) plní chillery výborně roli centrální klimatizace. Zatímco u tradičních klimatizací chladí freon přímo vzduch, u chillerů je tomu poněkud jinak.

Zde se tepelná energie přenáší pomocí běžné vody. Aby se zabránilo jejímu zamrzání, lze použít směs s nemrznoucí kapalinou (např. s etylenglykolem). Chiller pracuje díky výparníku, kompresoru a kondenzátoru, které jsou jeho součástí.

Výparníkem procházejí proudy vody a chladiva. Chladivo pohlcuje tepelnou energii vody a vaří se. Chladivo se mění na plyn a voda se ochlazuje. Poté plynné chladivo vstupuje do kompresoru, kde se působením stlačení zahřívá a mísí s olejem.

Poté se tato směs přesouvá do kondenzátoru, kde odevzdá značnou část tepelné energie a mění se na kapalinu. Poté chladivo vstupuje do filtru-sušiče, aby se zbavilo nadbytečné vlhkosti.

Tlak kapalného chladiva se snižuje při průchodu termoexpanzním ventilem. Zde se opět mění na plynné skupenství a je přiváděn do výparníku pro opakování cyklu.

Chiller se skládá z kompresoru, kondenzátoru a výparníku. Při pohybu mezi těmito zařízeními odebírá chladivo tepelnou energii vody a ochlazuje ji (+)

Kompresor je tedy určen ke stlačování a pohybu chladiva, které postupně prochází vzduchovým kondenzátorem a výparníkem, přičemž se střídavě ohřívá a současně ochlazuje vodu, a poté ochlazuje.

Kondenzátor v tomto systému plní roli výměníku tepla, pomocí kterého se tepelná energie pohlcená chladivem přenáší do okolního prostředí.

Moderní modely chillerů jsou vybaveny ovládacím panelem s LCD obrazovkou, na které se zobrazuje aktuální stav zařízení a zprávy o možných poruchách.

Nadměrný tlak v okruhu chladiva může poškodit systém. Pro kontrolu tohoto ukazatele se používá vysokotlaké relé a také manometr, který umožňuje vizuálně sledovat stav systému. Pro skladování chladiva je určen kapalinový zásobník.

Filtr-svodič odstraňuje z chladiva nejen vodní páry, ale i cizí nečistoty. Pro řízení průtoku chladiva je určen solenoidový ventil, který automaticky uzavírá systém při zastavení kompresoru.

To chrání systém před vniknutím chladiva v kapalném stavu do výparníku. Jakmile se kompresor zapne, ventil se otevře. V systému je pozorovací sklo, které umožňuje vizuálně kontrolovat stav chladiva.

Pokud jsou v proudu kapaliny viditelné bubliny vzduchu, je třeba zvýšit množství freonu. Pro kontrolu vlhkosti chladiva jsou určeny senzory s barevnou indikací. Regulace množství chladiva vstupujícího do výparníku se provádí pomocí termoregulačního ventilu.

Pro zvýšení průchodnosti systému se někdy doporučuje použít horký obtokový plynový ventil. Tento prvek není vždy součástí dodávky.

Aby množství vody v systému zůstalo dostatečné pro jeho provoz, instalují se v průmyslových modelech chillerů systémy automatického dopouštění vody. Cirkulaci vody uvnitř okruhu zajišťuje čerpadlo chladicí kapaliny.

Monoblokové modely chillerů jsou již připraveny k montáži, proto je jejich instalace jednodušší a pohodlnější než agregát s externím kondenzátorem.

Dříve zmíněné fancoily jsou zařízení, pomocí kterých chlazený vzduch vstupuje do jednotlivých místností. Ventilátorové jednotky se instalují uvnitř místnosti. Montují se na stěnu, strop a dokonce i na podlahu. K jednomu chilleru lze připojit několik fancoilů.

Jejich konkrétní počet je určen počtem místností, které potřebují klimatizaci. Avšak výkon chilleru musí zajistit určitý počet fancoilů.

Pro spojení chilleru a fancoilů do společného systému se používají běžné vodovodní trubky. Tím se výhodně odlišují od tradičních splitových systémů, pro které jsou vhodná pouze drahá měděná vedení.

Chillery s externím kondenzátorem nejsou tak výkonné jako monoblokové modely, ale umožňují využít méně místa pro montáž zařízení uvnitř domu.

Důležitou součástí takového zařízení – je čerpadlo, které zajišťuje cirkulaci chladiva. Čím vyšší je výkon tohoto čerpadla, tím větší vzdálenost může dělit chiller a fancoily. To je výhodné, protože to zvyšuje počet možností při výběru vhodného místa pro chiller.

Nejednou se jednotka umisťuje na střechu budovy, ale při přání ji lze umístit do speciální místnosti. To umožňuje zcela zachovat vzhled stávající fasády budovy. Splitové systémy tuto možnost prakticky nikdy neposkytují.

Chillery se klasifikují podle různých hledisek:

• podle typu chladicího cyklu jako absorpční a parokompresní;
• podle konstrukce jako monoblok nebo systém s externím kondenzátorem;
• podle typu chlazení kondenzátoru, které může být vzduchové nebo vodní;
• podle schématu zapojení;
• podle přítomnosti nebo absence tepelného čerpadla.

Chillery, které mají v konstrukci tepelné čerpadlo, jsou vhodné nejen pro klimatizaci vzduchu v místnosti, ale také pro jeho vytápění. Jsou navrženy pro celoroční použití.

Jak správně vybrat chiller?

Pro potřeby velkého srubu odborníci doporučují použít chiller s vodním chlazením kondenzátoru. Taková zařízení mají jednodušší konstrukci než analogy se vzduchovým chlazením, a tedy jsou i levnější.

Konstrukce chilleru se vzduchovým chlazením zahrnuje ventilátor (axiální nebo odstředivý) pro nasávání vzduchu z místnosti, ve které je zařízení instalováno.

Některé modely chillerů lze použít nejen pro klimatizaci vzduchu, ale také pro vytápění obytných prostor v zimním období.

Pro chlazení kondenzátoru pomocí vody lze využít místní vodní zdroje: řeky, jezera, artéské studny apod. Pokud z nějakého důvodu není přístup k takovým zdrojům, používá se alternativní možnost: chladič z etylenu nebo propylenglykolu.

Chladiče tohoto typu jsou ideální pro použití v chladném období, kdy obyčejná voda prostě zamrzá.

Volba mezi monoblokovým chladičem, kdy jsou kompresor, výparník i kondenzátor uzavřeny ve společném krytu, a variantou, kdy je kondenzátor instalován samostatně, není jednoznačná. Monoblok je jednodušší na montáž a navíc výkon jednotek tohoto typu může být poměrně vysoký.

Při výběru vhodného modelu chladiče je třeba zhodnotit jeho výkon a porovnat jej s počtem fancoilů, které bude zařízení obsluhovat.

Systémy s oddělenými jednotkami se montují na různá místa: samotný chladič – v technické místnosti uvnitř budovy (lze i ve sklepě), a kondenzátor – venku. Pro spojení těchto dvou bloků se obvykle používají trubky, kterými cirkuluje freon. To vysvětluje zvýšenou složitost montáže systému a také dodatečné materiálové náklady na instalaci.

Pro instalaci chladiče s venkovním kondenzátorem se uvnitř místnosti využívá méně místa a taková úspora může být nezbytná. Při výběru vhodného zařízení je třeba zohlednit také doplňkové funkce, kterými je přístroj vybaven.

Mezi oblíbené a užitečné doplňky patří:

• kontrola a regulace vodní bilance v systému;
• čištění vody od nežádoucích nečistot;
• automatické plnění nádrží;
• kontrola a korekce vnitřního tlaku v systému atd.

Nakonec je nutné zhodnotit chladicí výkon chladiče, tj. jeho schopnost odebírat tepelnou energii z pracovní kapaliny. Konkrétní kvantitativní údaje jsou obvykle uvedeny v technickém listu výrobku. Chladicí výkon každého konkrétního systému chladič-fancoil se vypočítává samostatně.

Zohledňují se maximální a minimální teplotní hodnoty, výkon chladiče, výkon čerpadla, délka potrubí atd. Toto jsou pouze obecná doporučení pro výběr chladičů. V každém konkrétním případě je vhodné konzultovat se zkušeným odborníkem, který bude schopen zohlednit různé nuance a pomůže učinit správnou volbu.

Specifika montáže takových zařízení

Ušetřit na instalaci chladiče dokáže jen zkušený odborník. Všichni ostatní majitelé tohoto zařízení budou muset zaplatit služby profesionálních montérů, protože v této záležitosti může být jakákoli chyba fatální. Instalace začíná pečlivým prostudováním veškeré technické dokumentace a doporučení výrobce.

Chladič se skládá z mnoha konstrukčních prvků. Průmyslový model je nejlepší instalovat a uvádět do provozu pomocí zkušených profesionálů (+)

Poté se přistoupí přímo k instalaci. Pro chladič je třeba vybrat nosnou plochu schopnou unést hmotnost tohoto zařízení.

Na ploše se montuje rám, jehož poloha se pečlivě ověřuje pomocí vodováhy. Pokud není k dispozici plocha s požadovanými vlastnostmi, je třeba vybetonovat vhodnou montážní plochu a na ni rám osadit.

Přitom je třeba zohlednit vibrační působení, které vzniká při provozu chilleru. Plošina a rám musí být instalovány tak, aby se vibrace nepřenášely na ostatní konstrukce budovy. Působení mohou mít i další prvky systému: potrubí, vzduchovody, hydromodul atd.

Instalace chilleru se provádí na speciální rám, přičemž je nutné provést opatření k ochraně okolních objektů před vibračním působením.

Pokud je instalace chilleru plánována v pomocné místnosti uvnitř budovy, je nutné pro ni vybudovat základ, který bude vyvýšen nad úroveň podlahy. To umožní snížit celkovou setrvačnost systému, omezit vibrační působení a zlepšit rozložení hmotnosti zařízení.

Samotný chiller se montuje na speciální pružinové nebo gumové podpěry, aby se tlumilo vibrační působení. Pod tyto podpěry se vkládá další vrstva gumy, poté se konstrukce upevní pomocí kotevních šroubů. Při výběru místa pro instalaci chilleru je třeba pamatovat na to, že kolem zařízení musí zůstat volný prostor.

Pro montáž chilleru venku nebo na střeše budovy se používá speciální kryt, který chrání zařízení před nepřízní počasí.

Zajišťuje přístup k mechanismům pro provádění údržby. Kromě toho musí kolem zařízení volně cirkulovat vzduch, aby se zlepšilo chlazení kondenzátorů. Pokud je chiller instalován vně budovy, je nutné jej chránit před znečištěním, například padajícím listím.

Pokud se do výměníku tepla dostane nečistota, povede to k nesprávnému fungování systému a vážným poruchám zařízení. Je nepřípustné, aby se krytu chilleru dotýkaly cizí předměty nebo komunikace, protože na ně může být přeneseno vibrační působení. Dalším důležitým bodem při montáži chilleru venku je směr větru. –

Při instalaci uvnitř místnosti je třeba zohlednit hlukové působení vznikající při provozu zařízení. Má smysl se postarat o dodatečnou zvukovou izolaci a promyslet, jak se nadměrný hluk projeví v sousedních místnostech. Nedoporučuje se umisťovat chiller v sousedství obytných místností.

Pokud se v blízkosti chilleru plánuje instalace dalších zařízení, je třeba zajistit, aby mechanismus nebyl vystaven nadměrnému tepelnému působení a aby nebyly překážky volnému pohybu vzdušných proudů.

Při venkovní montáži chilleru se používá speciální kryt, který chrání zařízení před vlivy počasí. Uvnitř krytu je umístěn výparník, pro montáž kompresorů je místo po straně a kondenzátor se instaluje nahoře.

Stejným způsobem se jednotka instaluje na střechu budovy. Při vnitřní instalaci samozřejmě kryt není potřeba, ale pokud se v tomto případě používá model s externím kondenzátorem, část montážních prací se provádí venku.

Pro montáž chilleru na střechu budovy může být zapotřebí speciální stavební technika, protože zařízení má velkou fyzickou hmotnost.

Při studiu technické dokumentace je třeba věnovat pozornost postupu montáže rámu pod chiller. U některých modelů s vysokým výkonem se používají speciální antivibrační podpěry, které není nutné dodatečně kotvit kotevními šrouby.

U některých jednotek není nutné lit samostatný základ, stačí správně nainstalovat rám a zajistit zařízení šrouby.

Pro připojení potrubí k hrdlům chilleru se obvykle používají spojky, protože průměr těchto vedení není velký. Připojení chilleru k potrubí se provádí až po instalaci jednotky na základ a antivibrační podpěry. Tento krok by se neměl provádět předem, aby nedošlo k poškození vedení.

Závěry a užitečné video k tématu

Video s prezentací průmyslového modelu chilleru ČA-14 si můžete prohlédnout zde:

Průmyslový chiller – zařízení poměrně složité, ale při správné montáži a údržbě může bezchybně sloužit mnoho let. Abyste se vyvarovali chyb v procesu instalace zařízení, je lepší se obrátit na specializovanou firmu.

Pište prosím komentáře do blokového formuláře níže. Povězte, jak jste instalovali podobný klimatizační systém ve vašem domě nebo kanceláři, podělte se o užitečné informace k tématu článku. Ptejte se, nahlašujte zjištěné nedostatky v textu, zveřejňujte fotky k tématu.