Драйкулер, градирня или чиллер: выбор по сухому и мокрому термометру

Это методичка на 13 страниц о вопросе, который инженеры и проектировщики задают нам чаще всего: что ставить для отвода тепла — сухой драйкулер, мокрую градирню или холодильную машину. Бренд, цена и мода тут почти ни при чём. Ответ определяют 2 числа: температура по сухому и по мокрому термометру в точке установки. Вы сравниваете с ними температуру жидкости, которая нужна вашему процессу, и сразу видите правильный класс оборудования. Так вы не переплатите за машину там, где хватит градирни, и не будете годами воевать с водоподготовкой там, где хватило бы сухого аппарата.

Что внутри

• Два термометра, сухой и мокрый, и почему выбор решают именно они.

• Драйкулер (сухая градирня), открытая и закрытая мокрая градирня: когда выбирать, сильные стороны, ограничения.

• Холодильная машина, компрессионный чиллер или АБХМ: когда без искусственного холода не обойтись.

• Алгоритм выбора по температуре в 3 шага и сравнительная матрица.

• Три типовые ошибки, которые стоят миллионы рублей.

Главное из материала

Мокрый термометр всегда ниже сухого. Сухой термометр — обычная температура воздуха, к ней привязан драйкулер: холоднее воздуха пассивный аппарат жидкость не сделает. Мокрый — температура, до которой воздух охлаждается, если в него испарять воду. Она ниже сухого иногда на 8–12 °C. На испарении работают мокрые градирни, поэтому они охлаждают жидкость заметно глубже драйкулера, но платят за это водой, водоподготовкой и контактом с уличным воздухом.

Драйкулер — когда процессу хватает температуры на 5–10 °C выше сухого термометра. Типичные задачи — масло, оборотная вода горячих переделов, контуры фрикулинга ЦОД. Если процесс принимает +50 °C, драйкулер закроет задачу. Но в жару +30 °C на выходе реально получить +40…+45 °C. Взамен вы получаете герметичный контур на гликоле без расхода воды, без станции водоподготовки и без риска легионеллы. Адиабатические панели в жару подохлаждают входящий воздух и дают запас на пиковые дни.

Открытая градирня даёт самый низкий CAPEX (капитальные затраты) из всех схем. Она охлаждает воду почти до мокрого термометра, практически до температуры на 3–5 °C выше него. Обратная сторона: через воду проходят сотни тысяч кубометров уличного воздуха с пылью, пыльцой и пухом, а вода в поддоне греется до ~30 °C и становится средой для биологии. Станция водоподготовки обязательна: ориентир 300–400 тыс. ₽ плюс порядка 100 тыс. ₽ в год на химию.

Закрытая градирня — глубина градирни при чистоте драйкулера. Технологическая жидкость идёт по герметичному змеевику, который снаружи орошается водой и обдувается воздухом. Жидкость остаётся чистой и охлаждается почти до мокрого термометра. Без холодильной машины электропотребление такой схемы примерно в 10 раз ниже, чем у чиллерной. Это рабочая схема и для жидкостного охлаждения ЦОД, где змеевик отдаёт тепло напрямую. CAPEX выше, чем у открытой градирни, а внешний контур всё равно требует водоподготовки, хотя и упрощённой.

Ниже мокрого термометра — только холодильная машина. Практическая граница — примерно мокрый термометр плюс 3 °C. Компрессионный чиллер платит за холод электричеством, АБХМ работает на тепле: газе, паре, горячей воде. Любая температура и стабильная уставка круглый год, но самые высокие CAPEX и энергопотребление. Градирня или драйкулер в этой схеме остаются, но уже как узел сброса тепла самой машины.

Правило одной строкой. Чем ближе нужная температура к мокрому термометру, тем дороже аппарат. Опустились ниже мокрого термометра — без искусственного холода не обойтись.

Самая дорогая ошибка — холодильная машина там, где хватило бы градирни. Если процесс принимает температуру выше мокрого термометра, чиллер — это лишние капитальные затраты и многократно завышенный счёт за электричество на годы вперёд. Две другие ошибки: драйкулер там, где нужна температура у мокрого термометра, и открытая градирня там, где контур должен оставаться чистым.

Сводная матрица из методички (CAPEX и энергопотребление — в относительной шкале, ₽ — самый доступный вариант):

Выбор системы охлаждения предприятия целиком, с целями проекта и стоимостью владения на 10 лет, — в отдельной методичке Выбор системы охлаждения предприятия: 9 вопросов, 6 схем, алгоритм.

Кому пригодится

• Проектировщикам, которые подбирают теплоотвод для технологического процесса или ЦОД.

• Главным инженерам, которым в КП предлагают чиллер, хотя процессу, возможно, хватит градирни.

Частые вопросы

Можно ли получить драйкулером температуру как у градирни?

Нет. Сухой аппарат не охладит жидкость ниже температуры наружного воздуха. Если пытаться выжать из него температуру градирни, его раздувают до площади футбольного поля, и в жару результата всё равно нет. Уставка ниже сухого термометра — это зона градирни.

Когда открытую градирню нужно заменить закрытой?

Когда технологическая жидкость дорогая или чувствительная, теплообменники не терпят грязи или обрастание контура недопустимо. Иначе экономия на капитальных затратах открытой схемы обернётся обрастанием, простоями и расходами на химию.

Читайте также

• Градирня или драйкулер: что выбрать для охлаждения оборудования

• Как выбрать промышленную градирню: открытая, закрытая или гибридная

• Сколько воды расходует градирня и как сократить подпитку

Нужен расчёт под ваш объект — получить консультацию