Wat is een chiller: kenmerken van de constructie, regels voor selectie en installatie

Bij het overwegen van koeling of verwarming van uw eigen privéwoning, is het zinvol om te weten wat een chiller is. Dit alternatief voor airconditioningsystemen wordt praktisch niet gebruikt voor afzonderlijke kleine kamers, maar voor een ruim landhuis kan het een zeer voordelige oplossing zijn.

In het door ons gepresenteerde artikel wordt het werkingsprincipe van dit type klimaatbeheersingsapparatuur in detail beschreven. De regels voor het samenstellen en bouwen van het systeem dat het binnenklimaat vormt, worden gegeven. Met onze aanbevelingen kunt u zonder problemen het optimale model kiezen.

Werkingsprincipe van de chiller

Chillers worden een soort koelmachines genoemd die worden gebruikt voor het koelen van diverse vloeistoffen. Meestal worden deze apparaten in de industrie toegepast, maar ze zijn ook geschikt voor luchtconditionering in grote woongebouwen, winkelcentra, kantoren, enz.

In combinatie met ventilatorconvectoren (fancoils) vervullen chillers uitstekend de rol van centrale airconditioner. Terwijl in traditionele airconditioners freon de lucht direct koelt, is dat bij chillers iets anders.

Hier wordt thermische energie verplaatst met behulp van gewoon water. Om bevriezing te voorkomen, kan een mengsel met antivries worden gebruikt, bijvoorbeeld Tosol. De chiller werkt dankzij de verdamper, compressor en condensor die deel uitmaken van het systeem.

Door de verdamper stromen water en koelmiddel. Dit laatste absorbeert de thermische energie van het water en kookt. Het koelmiddel verandert in gas, en het water wordt gekoeld. Daarna gaat het dampvormige koelmiddel naar de compressor, waar het onder invloed van krachten van samendrukking wordt opgewarmd en met olie wordt gemengd.

Daarna verplaatst dit mengsel zich naar de condensor, waar het een aanzienlijk deel van de thermische energie afgeeft en in vloeistof verandert. Daarna gaat het koelmiddel naar de filter-droger om zich te bevrijden van overtollig vocht.

De druk van het vloeibare koelmiddel daalt wanneer het door de thermostatische expansieklep stroomt. Hier verandert het weer in een gasvormige toestand en wordt het aan de verdamper toegevoerd om de cyclus te herhalen.

De chiller bestaat uit een compressor, condensor en verdamper. Terwijl het koelmiddel tussen deze apparaten beweegt, onttrekt het warmte-energie aan het water en koelt het water (+).

De compressor is dus bedoeld voor het samendrukken en verplaatsen van het koelmiddel, dat achtereenvolgens door de luchtgekoelde condensor en de verdamper stroomt, waarbij het enerzijds wordt verwarmd en tegelijkertijd het water koelt, en anderzijds afkoelt.

De condensor in dit systeem fungeert als een warmtewisselaar waarmee de warmte-energie die door het koelmiddel is geabsorbeerd, aan de omgeving wordt overgedragen.

Moderne chiller-modellen zijn uitgerust met een bedieningspaneel met een vloeibaar-kristalscherm, waarop de huidige status van het apparaat en meldingen over mogelijke storingen worden weergegeven.

Overmatige druk in het koelmiddelcircuit kan leiden tot schade aan het systeem. Om deze waarde te controleren, worden een hogedrukrele en een manometer gebruikt, waarmee de toestand van het systeem visueel kan worden gevolgd. Voor de opslag van het koelmiddel dient een vloeistofreceiver.

Het filterdroger verwijdert niet alleen waterdamp, maar ook andere verontreinigingen uit het koelmiddel. Voor het regelen van de koelmiddelstroom dient een magneetventiel, dat het systeem automatisch afsluit wanneer de compressor stopt met werken.

Dit beschermt het systeem tegen het binnendringen van vloeibaar koelmiddel in de verdamper. Zodra de compressor wordt ingeschakeld, opent het ventiel. In het systeem bevindt zich een kijkglas, waarmee de toestand van het koelmiddel visueel kan worden gecontroleerd.

Als er luchtbellen in de vloeistofstroom zichtbaar zijn, betekent dit dat de hoeveelheid freon moet worden verhoogd. Voor het bewaken van de vochtigheid van het koelmiddel zijn er sensoren met kleurindicatie. De regeling van de hoeveelheid koelmiddel die naar de verdamper stroomt, gebeurt met behulp van een thermostaatventiel.

Om de doorvoercapaciteit van het systeem te vergroten, wordt soms aanbevolen een hete gas-bypassklep te gebruiken. Dit onderdeel is niet altijd standaard bijgeleverd.

Om ervoor te zorgen dat de hoeveelheid water in het systeem voldoende blijft voor de werking ervan, wordt in industriële chiller-modellen een automatisch waterbijvulsysteem geïnstalleerd. De circulatie van water in het circuit wordt verzorgd door een koelvloeistofpomp.

Monoblock-chillermodellen zijn al voorbereid op installatie, waardoor ze eenvoudiger en gemakkelijker te installeren zijn dan een unit met een externe condensor.

De eerder genoemde fancoils zijn apparaten waarmee gekoelde lucht naar afzonderlijke ruimtes wordt gevoerd. Ze worden binnenshuis geïnstalleerd, aan de muur, het plafond of zelfs op de vloer. Aan één chiller kunnen meerdere fancoils worden aangesloten.

Het specifieke aantal wordt bepaald door het aantal ruimtes dat airconditioning nodig heeft. Maar de capaciteit van de chiller moet wel een bepaald aantal fancoils kunnen ondersteunen.

Voor het verbinden van de chiller met de fancoils tot één systeem worden gewone waterleidingbuizen gebruikt. Dit is een voordeel ten opzichte van traditionele split-systemen, waarvoor alleen dure koperen leidingen geschikt zijn.

Chillers met een externe condensor zijn niet zo krachtig als monoblokmodellen, maar ze nemen minder ruimte in beslag voor de installatie van het apparaat in huis.

Een belangrijk onderdeel van een dergelijk apparaat is de pomp die de koelmiddelcirculatie verzorgt. Hoe hoger het vermogen van deze pomp, hoe groter de afstand kan zijn tussen de chiller en de fancoils. Dit is handig omdat het het aantal mogelijkheden vergroot bij het kiezen van een geschikte locatie voor de chiller.

Vaak wordt het apparaat op het dak van het gebouw geplaatst, maar indien gewenst kan het in een speciale bijkeuken worden geplaatst. Dit maakt het mogelijk om het bestaande uiterlijk van de gevel van het gebouw volledig te behouden. Split-systemen bieden deze mogelijkheid vrijwel nooit.

Chillers worden geclassificeerd op basis van verschillende kenmerken:

• naar type koelcyclus: absorptie- en dampcompressie;
• naar constructie: monoblok of systeem met externe condensor;
• naar type condensor koeling: luchtgekoeld of watergekoeld;
• naar aansluitschema;
• naar aan- of afwezigheid van een warmtepomp.

Chillers die zijn uitgerust met een warmtepomp zijn niet alleen geschikt voor het koelen van de binnenlucht, maar ook voor het verwarmen ervan. Ze zijn ontworpen voor gebruik het hele jaar door.

Hoe kiest u de juiste chiller?

Voor de behoeften van een groot landhuis raden specialisten aan een chiller met watergekoelde condensor te gebruiken. Dergelijke apparaten hebben een eenvoudiger ontwerp dan luchtgekoelde varianten, en zijn daardoor ook goedkoper.

De constructie van een chiller met luchtkoeling omvat een ventilator (axiaal of centrifugaal) voor het aanzuigen van lucht uit de ruimte waarin het apparaat is geïnstalleerd.

Sommige modellen chillers kunnen niet alleen worden gebruikt voor luchtkoeling, maar ook voor het verwarmen van woonruimtes in de winter.

Voor het koelen van de condensor met water kunnen lokale waterbronnen worden gebruikt: rivieren, meren, artesische putten, enz. Als er om bepaalde redenen geen toegang tot dergelijke bronnen is, wordt een alternatief gebruikt: een koelmiddel van ethyleen of propyleenglycol.

Koelers van dit type zijn ideaal voor gebruik in het koude seizoen, wanneer gewoon water gewoon bevriest.

De keuze tussen een monoblok chiller, waarbij de compressor, verdamper en condensor in één behuizing zijn ondergebracht, en een variant waarbij de condensor apart wordt geplaatst, is niet zo eenduidig. Een monoblok is eenvoudiger te installeren en bovendien kan de prestaties van dit type aggregaten vrij hoog zijn.

Bij het kiezen van een geschikt chiller model, moet u de prestaties beoordelen en relateren aan het aantal fancoils dat het apparaat zal bedienen.

Externe systemen worden op verschillende plaatsen gemonteerd: de chiller zelf – in een bijkeuken binnen het gebouw (zelfs in de kelder), en de condensor – buiten. Voor de verbinding van deze twee units worden meestal leidingen gebruikt waar freon door circuleert. Dit verklaart de hogere complexiteit van de installatie en de extra materiaalkosten voor de montage.

Maar voor de installatie van een chiller met een externe condensor wordt minder ruimte in de ruimte gebruikt, en deze besparing kan noodzakelijk zijn. Bij het kiezen van een geschikt apparaat moet u ook rekening houden met de extra functies waarmee het is uitgerust.

Onder de populaire en nuttige toevoegingen kunnen we opmerken:

• controle en regulering van de waterbalans in het systeem;
• zuivering van water van ongewenste stoffen;
• geautomatiseerde vulling van tanks;
• controle en correctie van de interne druk in het systeem, enz.

Ten slotte moet u zeker de koelcapaciteit van de chiller beoordelen, d.w.z. zijn vermogen om thermische energie uit de werkvloeistof te onttrekken. De specifieke kwantitatieve waarden staan meestal vermeld in het technische gegevensblad van het product. De koelcapaciteit van elk specifiek chiller-fancoilsysteem wordt apart berekend.

Hierbij worden de maximale en minimale temperatuurwaarden, het vermogen van de chiller, de pompprestaties, de lengte van de leidingen, enz. in aanmerking genomen. Dit zijn slechts algemene aanbevelingen voor het kiezen van chillers. In elk specifiek geval moet u een ervaren specialist raadplegen die rekening kan houden met verschillende nuances en u kan helpen de juiste keuze te maken.

Kenmerken van de installatie van dergelijke apparaten

Alleen een ervaren specialist kan besparen op de installatie van een chiller. Alle andere eigenaren van dit apparaat moeten betalen voor de diensten van professionele monteurs, omdat elke fout in deze kwestie fataal kan zijn. De installatie begint met een grondige bestudering van alle technische documentatie en aanbevelingen van de fabrikant.

Een chiller bestaat uit vele constructieve elementen. Het beste kunt u een industrieel model installeren en in bedrijf stellen met behulp van ervaren professionals (+)

Daarna begint men met de daadwerkelijke installatie. Voor de chiller moet u een draagvlak kiezen dat het gewicht van dit apparaat kan dragen.

Op de locatie wordt een frame gemonteerd, waarvan de positie zorgvuldig wordt gecontroleerd met een waterpas. Als er geen locatie met de vereiste eigenschappen is, moet een geschikt montagegebied worden betonneerd en het frame daarop worden geplaatst.

Hierbij moet rekening worden gehouden met de trillingsimpact die optreedt tijdens de werking van de chiller. De locatie en het frame moeten zodanig worden geïnstalleerd dat trillingen niet worden overgebracht op andere constructies van het gebouw. De impact kan ook worden veroorzaakt door andere systeemcomponenten: leidingen, luchtkanalen, hydromodule, enz.

De installatie van de chiller wordt uitgevoerd op een speciaal frame, waarbij maatregelen moeten worden genomen om de omliggende objecten te beschermen tegen trillingsimpact.

Als de installatie van de chiller gepland is in een bijkeuken in het gebouw, moet er een fundering worden gebouwd die boven het vloerniveau uitsteekt. Dit vermindert de totale traagheid van het systeem, verlaagt de trillingsimpact en verbetert de massaverdeling van het apparaat.

De chiller zelf wordt gemonteerd op speciale veer- of rubbersteunen om de trillingsimpact te dempen. Onder deze steunen wordt nog een laag rubber gelegd, waarna de constructie wordt vastgezet met ankerbouten. Bij het bepalen van de locatie voor de installatie van de chiller moet men eraan denken dat er rond het apparaat vrije ruimte moet blijven.

Voor de montage van de chiller buiten of op het dak van een gebouw wordt een speciale behuizing gebruikt om het apparaat tegen weersinvloeden te beschermen.

Het zorgt voor toegang tot de mechanismen voor onderhoud. Bovendien moet er vrij luchtcirculatie rond het apparaat zijn om de koeling van de condensatoren te verbeteren. Als de chiller buiten het gebouw is geïnstalleerd, moet deze worden beschermd tegen vervuiling, zoals bladval.

Als er vuil in de warmtewisselaar terechtkomt, leidt dit tot een onjuiste werking van het systeem en ernstige schade aan de apparatuur. Het is ontoelaatbaar dat vreemde voorwerpen of leidingen de behuizing van de chiller raken, omdat daar trillingen op kunnen worden overgedragen. Een ander belangrijk punt bij de montage van de chiller buiten – de windrichting.

Bij installatie in een ruimte moet rekening worden gehouden met de geluidsimpact die optreedt tijdens de werking van het apparaat. Het is verstandig om te zorgen voor extra geluidsisolatie en na te denken over hoe overtollig geluid de naburige ruimtes beïnvloedt. Het wordt niet aanbevolen om de chiller naast woonkamers te plaatsen.

Als er naast de chiller nog andere apparaten geplaatst worden, moet ervoor worden gezorgd dat het mechanisme niet wordt blootgesteld aan overmatige thermische invloeden en dat er geen belemmeringen zijn voor de vrije luchtstroom.

Bij externe montage van de chiller wordt een speciale behuizing gebruikt die het apparaat beschermt tegen weersinvloeden. Binnenin de behuizing wordt de verdamper geplaatst, voor de montage van compressoren is er ruimte aan de zijkant, en de condensor wordt bovenaan geïnstalleerd.

Op dezelfde manier wordt het apparaat op het dak van het gebouw geïnstalleerd. Bij een interne installatie is de behuizing uiteraard niet nodig, maar als in dat geval een model met een externe condensor wordt gebruikt, wordt een deel van de montagewerkzaamheden buiten uitgevoerd.

Voor de montage van de chiller op het dak van het gebouw kan speciaal bouwmaterieel nodig zijn, omdat het apparaat een groot fysiek gewicht heeft

Bij het bestuderen van de technische documentatie moet u letten op de volgorde van de montage van het frame voor de chiller. Voor sommige modellen met hoge prestaties worden speciale trillingsdempers gebruikt die niet extra met ankerbouten hoeven te worden bevestigd.

Voor sommige apparaten is het niet nodig een aparte fundering te storten, het is voldoende om het frame correct te installeren en het apparaat met bouten vast te zetten.

Voor het aansluiten van leidingen op de aansluitingen van de chiller worden meestal koppelingen gebruikt, omdat de diameter van deze leidingen klein is. De aansluiting van de chiller op de leidingen gebeurt pas nadat het apparaat op de fundering en trillingsdempers is geplaatst. Het is niet aan te raden deze stap van tevoren uit te voeren om beschadiging van de leidingen te voorkomen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een video met een presentatie van het industriële chiller-model Tsja-14 kunt u hier bekijken:

De industriële chiller – is een vrij complex apparaat, maar bij correcte montage en onderhoud kan het vele jaren feilloos dienst doen. Om fouten tijdens het installatieproces van de apparatuur te voorkomen, kunt u beter een gespecialiseerd bedrijf inschakelen.

Schrijf alstublieft opmerkingen in het onderstaande blokformulier. Vertel hoe u een soortgelijk klimaatsysteem in uw huis of kantoor hebt geïnstalleerd, deel nuttige informatie over het onderwerp van het artikel. Stel vragen, meld gevonden tekortkomingen in de tekst, publiceer foto's over het onderwerp.