Dry cooler LU-VE 800 kW: budowa, działanie, usterki i serwis

Dry cooler LU-VE o mocy około 800 kW to chłodnica sucha typu powietrze/ciecz, która oddaje ciepło z wody lub glikolu bezpośrednio do powietrza zewnętrznego, bez sprężarek i bez czynnika chłodniczego. Urządzenia tej wielkości pracują przy chillerach i instalacjach procesowych w zakładach produkcyjnych, serwerowniach, odlewniach i zakładach spożywczych, gdzie przez dużą część roku temperatura zewnętrzna jest na tyle niska, że sprężarkowe chłodzenie można wyłączyć. W tym artykule opisujemy, jak taki dry cooler jest zbudowany, kiedy się opłaca, co w nim zawodzi i jak wygląda jego serwis. To tekst informacyjny, nie oferta sprzedaży: jeśli szukasz chłodnicy o podobnej mocy, napisz do nas, a dobierzemy urządzenie pod Twoją instalację.

Dane techniczne dry coolera LU-VE 800 kW

W odróżnieniu od chillera dry cooler nie ma sprężarek, obiegu czynnika ani zaworów rozprężnych. Jedyne elementy ruchome to wentylatory, a jedyny płyn to woda lub glikol w rurkach wymiennika. Dlatego urządzenie jest tanie w eksploatacji i rzadko się psuje, pod warunkiem że ma czyste lamele i odpowiednio zabezpieczony przed zamarzaniem obieg.

Jak działa dry cooler i kiedy daje oszczędności

Ciepła ciecz z instalacji (na przykład powrót wody lodowej o temperaturze 12 °C albo woda z chłodzenia maszyn o temperaturze 30 do 40 °C) przepływa przez rurki wymiennika, a wentylatory przetłaczają przez lamele powietrze zewnętrzne. Ciecz wychładza się do temperatury o kilka stopni wyższej od temperatury powietrza. Sterownik utrzymuje zadaną temperaturę na wyjściu, zmieniając obroty wentylatorów, a przy niskim obciążeniu wyłącza część z nich.

Dry cooler pracuje w trzech typowych układach. Pierwszy to chłodzenie bezpośrednie procesów, które nie potrzebują niskiej temperatury: pieców indukcyjnych, hydrauliki pras, sprężarek powietrza, form wtryskowych z wodą 30 °C i wyższą. Tam dry cooler zastępuje chiller przez cały rok. Drugi to free cooling dla instalacji wody lodowej: gdy temperatura zewnętrzna spada poniżej temperatury powrotu wody (zwykle przy około 5 °C na zewnątrz), armatura przełącza obieg na dry cooler i chiller odpoczywa. W polskim klimacie daje to od 2 500 do 4 000 godzin pracy bez sprężarek w roku. Trzeci to skraplacz pośredni dla chillerów chłodzonych wodą, gdzie dry cooler odbiera ciepło ze skraplacza zamiast wieży chłodniczej, bez strat wody i bez problemów z legionellą.

Rachunek jest prosty: chiller o mocy 200 kW pobiera przy pełnym obciążeniu około 60 do 70 kW mocy elektrycznej, a dry cooler o tej samej mocy cieplnej około 4 do 6 kW na wentylatory. Przy pracy całodobowej różnica w rachunku za energię sięga kilkudziesięciu tysięcy złotych rocznie, więc inwestycja w chłodnicę z armaturą zwraca się zwykle w dwa do czterech sezonów grzewczych. Dodatkowo spada liczba załączeń sprężarek, co wydłuża życie samego chillera.

Co najczęściej psuje się w dry coolerach

• Zabrudzone lamele. Pyłki, nasiona topoli, kurz i tłuste osady z wentylacji kuchni czy lakierni ograniczają przepływ powietrza. Objawy: rosnąca temperatura cieczy na wyjściu, wentylatory na pełnych obrotach, chiller pracujący mimo chłodnej pogody. Mycie lamel raz lub dwa razy w roku to najważniejsza czynność serwisowa.
• Zamarznięty wymiennik. Najgroźniejsza awaria: woda bez glikolu albo glikol o zbyt małym stężeniu zamarza w rurkach i rozrywa je. Naprawa oznacza wymianę sekcji wymiennika albo całego urządzenia. Stężenie glikolu sprawdzamy refraktometrem przy każdym przeglądzie, a glikol uzupełniamy do stężenia dobranego do najniższej temperatury w regionie.
• Łożyska i silniki wentylatorów. Po kilku latach pracy pojawia się hałas, drgania i wyższy pobór prądu jednego z wentylatorów. Wentylatory wymienia się pojedynczo, często na wersje EC o niższym poborze mocy.
• Regulator obrotów. Uszkodzony falownik lub regulator ciśnieniowy skutkuje pracą wszystkich wentylatorów na pełnych obrotach albo ich zatrzymaniem. Sprawdzamy sygnał z czujnika temperatury cieczy i nastawy regulatora.
• Nieszczelności na kolektorach. Korozja na połączeniach stali z miedzią, pęknięte odpowietrzniki i przecieki na uszczelkach kołnierzy. Objawy: spadek ciśnienia w instalacji, częste dopełnianie, ślady glikolu pod urządzeniem.
• Zapowietrzenie i mały przepływ. Zapowietrzone sekcje wymiennika nie oddają ciepła, choć wentylatory pracują. Pomaga odpowietrzenie kolektorów i kontrola pompy obiegowej oraz filtra siatkowego.
• Korozja lamel. W rejonach nadmorskich i przy emisjach chemicznych aluminiowe lamele korodują i kruszą się. Nowe chłodnice do takich warunków zamawia się z lamelami powlekanymi.

Serwis dry coolera: co obejmuje przegląd

Przegląd okresowy chłodnicy suchej obejmuje: mycie lamel wodą pod niskim ciśnieniem lub środkiem do wymienników (zawsze zgodnie z kierunkiem lamel, żeby ich nie pozaginać), kontrolę stężenia i pH glikolu, odpowietrzenie kolektorów, pomiar prądów i drgań wentylatorów, sprawdzenie łożysk, dokręcenie połączeń elektrycznych w skrzynce zaciskowej, kontrolę szczelności kolektorów i armatury, sprawdzenie czujników temperatury i nastaw regulatora obrotów oraz test działania przełączania free coolingu, jeśli chłodnica pracuje z chillerem. Ponieważ w dry coolerze nie ma czynnika chłodniczego, urządzenie nie podlega kontrolom szczelności F-gazowym ani wpisom do CRO, co obniża koszty jego utrzymania. Opis usługi: serwis dry coolerów oraz przeglądy techniczne systemów chłodniczych.

Naprawy wykonujemy na obiekcie: wymiana wentylatorów i regulatorów obrotów, uszczelnienie kolektorów, wymiana odpowietrzników i zaworów, uzupełnienie glikolu, a przy większych uszkodzeniach wymiana sekcji wymiennika. Przykłady naszych prac przy chłodnicach: serwis dry coolera CIAT Airal oraz serwis dry coolera AIA.

Czy używany dry cooler 800 kW to dobry wybór

Tak, jeśli wymiennik jest szczelny, a lamele nie są skorodowane. W chłodnicy suchej nie ma elementów, które starzeją się niewidocznie, jak sprężarki czy elektronika sterownika chillera: stan urządzenia widać po próbie ciśnieniowej wymiennika i po oględzinach lamel. Wentylatory i regulator można wymienić na nowe za ułamek ceny całej chłodnicy. Nowe urządzenie warto rozważyć, gdy potrzebna jest praca bardzo cicha (wersje z wentylatorami EC i dużą powierzchnią wymiennika) albo gdy miejsce montażu wymaga nietypowych wymiarów.

Przed zakupem używanej chłodnicy sprawdzamy u siebie szczelność wymiennika pod ciśnieniem, stan lamel, pobór prądu każdego wentylatora i działanie regulatora. Dobór mocy robimy na podstawie bilansu cieplnego instalacji i założonej temperatury powietrza zewnętrznego, bo ta sama chłodnica w lipcu i w styczniu ma zupełnie inną wydajność.

Szukasz dry coolera lub free coolingu do swojej instalacji?

Dobieramy nowe i używane chłodnice suche pod konkretną instalację: moc cieplną, temperatury cieczy, medium, miejsce montażu i dopuszczalny hałas. Projektujemy też armaturę free coolingu do istniejących chillerów, razem z instalacją wody lodowej i automatyką przełączania. Zadzwoń: +48 536 577 385 albo napisz na info@chillerserwis.com.

Zobacz też: chiller Stulz 160 kW z free coolingiem oraz chillery i agregaty wody lodowej.