Chłodnie wentylatorowe – zasada działania, zastosowanie i cena

Do prawidłowego funkcjonowania wielu urządzeń technologicznych i przemysłowych niezbędna jest woda (lub inne czynniki chłodnicze). W jaki sposób odprowadzić ciepło z takiej instalacji, by uzyskać temperaturę cieczy, która będzie odpowiednia do dalszej pracy maszyn? Służą do tego chłodnie wentylatorowe. To umieszczane na zewnątrz budynków instalacje, które do obniżania temperatury wody wykorzystują powietrze atmosferyczne.

W przemyśle i nie tylko

Chłodnie wentylatorowe sprawdzają się wielu zastosowaniach — wykorzystuje się je w procesach technologicznych, a także systemach klimatyzacji. W taką infrastrukturę mogą być wyposażone m.in. elektrownie i rafinerie, zakłady przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz fabryki celulozowe i chemiczne. Tego typu instalacje chłodnicze stosowane są również w przemyśle rolniczym: mleczarniach, cukrowniach czy browarach.

Takie konstrukcje mają mnóstwo zalet. Redukują zużycie wody, pozwalając korzystać z niej w sposób ekonomiczny i ekologiczny. Mają prostą konstrukcję, która zapewnia wysoką bezawaryjność i wygodę obsługi. Nie zużywają znacznych ilości energii i mają dużą wydajność, co przekłada się na niskie koszty utrzymania. Do tego są łatwe w montażu i emitują niski poziom hałasu. Nowoczesne urządzenia tego typu są też niewrażliwe na niekorzystne warunki atmosferyczne: mogą wydajnie pracować zarówno w niskich, jak i wysokich temperaturach.

Zasada działania chłodni wentylatorowej

Jak działa chłodnia wentylatorowa? Urządzenie obniża temperaturę podgrzanej w procesie technologicznym wody obiegowej poprzez wystawienie jej na kontakt z powietrzem atmosferycznym. Ciepło oddawane jest do otoczenia, a schłodzona woda ponownie trafia do obiegu. Przepływ powietrza chłodzącego uzyskiwany jest poprzez wentylator. Sam proces obniżania temperatury cieczy różni się w zależności od typu konstrukcji — inaczej przebiega w chłodniach wentylatorowych suchych, a inaczej w mokrych.

Mokre chłodnie wentylatorowe

Działanie mokrych chłodni wentylatorowych polega na bezpośrednim mieszaniu ciepłej wody z powietrzem. Ciecz doprowadzana do chłodni rozpylana jest przez dysze, a następnie — przyjmując formę mgiełki — opada pod wpływem grawitacji. W kanałach dolotowych spotyka się z powietrzem zassanym przez wentylator. Podczas tego kontaktu powietrze odbiera ciepło, a niewielka część wody odparowuje. Zgromadzona w ten sposób energia cieplna jest emitowana na zewnątrz urządzenia.

Suche chłodnie wentylatorowe

W suchych chłodniach wentylatorowych nie dochodzi do bezpośredniego kontaktu powietrza z wodą. Doprowadzona do urządzenia ciecz przepływa w rurach, które owiewane są przez doprowadzone przez wentylator powietrze — proces odprowadzania ciepła z instalacji wykorzystuje zjawisko wymuszonej konwekcji. Im większa powierzchnia rur stykających się z powietrzem, tym proces przebiega bardziej efektywnie.

Który typ chłodni wybrać?

Mokre chłodnie wentylatorowe działają wydajniej od chłodni suchych. Wymagają mniej powietrza wykorzystywanego do chłodzenia, co przekłada się niższe zużycie energii. Przy odpowiednich warunkach pozwalają też uzyskać niższą temperaturę cieczy od temperatury powietrza przepływającego przez urządzenie (w chłodniach suchych granicą jest temperatura otoczenia). W takich instalacjach należy jednak uzupełniać wodę w układzie. Przewaga chłodni suchych nad mokrymi to nie tylko brak strat wody, ale też brak produkcji ścieków. Takie urządzenia pracuję ciszej oraz nie roszą terenu przez krople wody odprowadzane z systemu.

Elementy systemu chłodzenia

Chłodnie wentylatorowe mogą składać się z jednego, kilku, lub kilkunastu modułów. Każdy z nich jest oddzielnym urządzeniem, które można ustawić jeden obok drugiego, tworząc jeden zestaw. Ciepła woda jest doprowadzana do urządzeń chłodzących kolektorem ciśnieniowym, a po obniżeniu temperatury spływa grawitacyjnie do pomp odprowadzających je do układu. Wymienniki chłodzące w takich instalacjach mogą być ustawione w układzie „V”, a także pionowym lub poziomym. Poszczególne konstrukcje różnią się ilością i wielkością wentylatorów, a także ich rozmieszczeniem.

Akcesoria chłodnicze wykorzystywane w chłodniach

Wentylatory w chłodniach zasilane są zwykle trójfazowymi silnikami elektrycznymi. Poszczególne elementy instalacji mogą być wykonane z różnych materiałów. Wymienniki ciepła wytwarza się z rur miedzianych lub aluminiowych, a obudowy ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej albo kompozytów żywicznych. Urządzenia wyposażone są w automatykę sterującą, pozwalającą na dostosowanie parametrów ich pracy do wymogów użytkowników oraz warunków atmosferycznych. Urządzenia opcjonalne to m.in. tłumiki hałasu (maty wygłuszające), a także instalacje do uzdatniania wody.

Ile kosztuje chłodnia wentylatorowa?

Cena zakupu i montażu chłodni wentylatorowych będzie zależeć od wielu czynników: przede wszystkim od technologii działania i mocy urządzenia, a także stopnia zaawansowania urządzeń sterujących. Niewielkie systemy chłodzące trafiają na plac budowy w formie gotowej do instalacji i szybkiego uruchomienia. W przypadku większych urządzeń konieczne będzie wykonanie projektu instalacji oraz wykorzystanie systemów składających się z wielu modułów. Część urządzeń przemysłowych wymaga opracowania autorskich rozwiązań i wyprodukowania urządzeń na specjalne zamówienie — w takim wypadku należy liczyć się z wyższym kosztem inwestycji.

Grafiki do artykułu dostarczył dystrybutor wymienników ciepła, firma Schiessl

https://www.schiessl.pl/pl/wymienniki/dry-coolery-guentner