Мощность чиллера: как рассчитать и не переплатить за лишний запас

Мощность чиллера для воды считают по формуле Q = 1,163 × G × Δt: расход в м³/ч, умноженный на перепад температур и на 1,163. Расход 20 м³/ч при охлаждении воды с 17 до 12 °C даёт 116 кВт. К результату добавляют запас 10–15 % один раз. Если запас добавляет каждый участник проекта, машина выходит на треть больше нужной.

Неверно посчитанная мощность — первая из 13 ошибок, которые я разбирал на вебинаре о выборе чиллера в феврале 2026 года, и самая страшная. Маломощная машина работает без остановки и не даёт температуры. Слишком мощная часто пускается, а на многих современных машинах стоит ограничение, например, не больше двух пусков в час — чаще машина уходит в аварию.

Ниже — как получить цифру мощности и какие решения по ней принимает собственник, а не подрядчик. Как выбирать тип машины — в статье «Как выбрать промышленный чиллер: 13 самых дорогих ошибок», остальное — в разделе «Чиллеры».

Как рассчитать мощность чиллера по расходу и температуре воды?

Холодопроизводительность чиллера (сколько тепла машина отбирает у воды в единицу времени) считают по расходу и перепаду: Q = G · c · ρ · Δt / 3600, где G — расход, м³/ч; c — теплоёмкость, для воды 4,19 кДж/(кг·К); ρ — плотность, около 1000 кг/м³; Δt — разница температур на входе и выходе, К. Для воды формула сокращается до Q = 1,163 · G · Δt, кВт.

Пример: расход 20 м³/ч, вода охлаждается с 17 до 12 °C. Q = 1,163 · 20 · 5 = 116 кВт. Нужен чиллер не меньше 116 кВт в этих условиях, и оговорка про условия важнее самой формулы — о ней следующий раздел.

В обратную сторону формула даёт расход: G = Q / (1,163 · Δt), а от расхода зависят трубы и насосы.

Холод, кВт	Расход при Δt 5 К, м³/ч	Расход при Δt 7 К, м³/ч	Расход при Δt 10 К, м³/ч
250	43	31	21
500	86	61	43
1000	172	123	86
2000	344	246	172

Перепад 7 К вместо 5 К уменьшает расход на 28 %: на 1000 кВт это труба Ду150 вместо Ду200 и насос на типоразмер меньше. Но тот же перепад должны выдержать потребители, иначе машины недогружены — подробно в статье о схемах холодоснабжения.

Как посчитать нагрузку, если расход воды ещё неизвестен?

Если расхода нет, нагрузку считают по паспортным тепловыделениям оборудования (грубый ориентир — его электропотребление) и умножают на коэффициент одновременности, обычно 60–80 % суммы паспортов. Коэффициент одновременности — это доля оборудования, которая реально работает на полной мощности в один и тот же момент.

Сумма паспортов без коэффициента — частая причина машины вдвое больше нужной.

Одной цифры пика мало. У технолога и заказчика запрашивают:

1. пиковую нагрузку по каждому потребителю отдельно, а не одной суммой;
2. суточный график в жаркий, межсезонный и зимний день, включая ночь и выходные;
3. набросы нагрузки: пуск печи, включение пресса — сколько киловатт и за какое время;
4. требуемую точность температуры: при ±1–2 °C хватает ступенчатого регулирования, точнее — нужен частотный привод компрессора или насоса.

Первая в нашем списке типичных ошибок проекта — нагрузка, данная одной суммой, без графика и минимума. Последствие предсказуемое: ночью машина тактует (часто включается и выключается), и буферный бак появляется уже после пусконаладки, за отдельные деньги.

Почему каталожная мощность чиллера не равна фактической?

Каталог даёт мощность в стандартных условиях, обычно вода 12/7 °C и наружный воздух 35 °C. Жарче воздух, холоднее вода, гликоль вместо воды — и холода меньше. Поэтому машину подбирают не по строчке каталога, а по рабочей точке на её характеристике, и это делает производитель по опросному листу.

Сильнее всего фактическую мощность уводят три вещи:

1. Температура воздуха у конденсатора. Воздушный чиллер в приямке или за высоким ограждением забирает собственный горячий воздух и в жару уходит в аварию по высокому давлению.
2. Гликоль. У раствора ниже теплоёмкость и хуже теплообмен: по данным производителей чиллеров при 7 °C на выходе машина на 40-процентном пропиленгликоле даёт 0,90 мощности от воды, на 30-процентном этиленгликоле — 0,96. Тип и концентрацию гликоля пишут в опросный лист, иначе подбор пойдёт на воду.
3. Температура воды на выходе. Ниже 5 °C на выходе из испарителя — высокий риск заморозить теплообменник, поэтому нужен гликоль, а с ним — поправка на мощность из предыдущего пункта.

Какой запас мощности закладывать в чиллер?

Разумный запас мощности чиллера — 10–15 %, и закладывают его один раз и в одном месте. Обоснованный запас покрывает конкретные причины: загрязнение теплообменников со временем, работу в предельную жару, потери в трубопроводах, планируемое расширение.

Типичная ошибка — запас на каждом шаге. Технолог добавил 15 %, проектировщик ещё 10 %, модель округлили до ближайшей большей. В итоге машина на треть больше нужной и всю жизнь работает короткими циклами. Частые пуски изнашивают компрессор быстрее всего: пусковой ток многократно выше рабочего, а масло в первые секунды ещё не разошлось.

На переменную нагрузку отвечают ступени регулирования и буферный бак, а не запас мощности.

Сколько стоит собственнику лишняя мощность чиллера?

Лишняя мощность чиллера увеличивает мощность на вводе, которую оплачивают при техприсоединении, и сокращает жизнь компрессоров из-за частых пусков. Цена самой машины здесь не главная строка: чиллер на 20 % мощнее обычно стоит не на 20 %, а на 5–7 % дороже.

Посчитаем на примере с рисунка 1. Электрическую нагрузку для технических условий считают по мощности машин в расчётной точке. У воздушного чиллера с холодильным коэффициентом (COP, отношение холода к потреблённому электричеству) 3 машина на 1330 кВт холода требует около 443 кВт на компрессоры, а машина на 1150 кВт — около 383 кВт. Разница — 60 кВт. При плате за техприсоединение около 47 000 ₽ за киловатт это примерно 2,8 млн ₽ один раз, на входе, за холод, который объекту не нужен.

Если свободной мощности на вводе мало, лишний запас может закрыть проект целиком. Порядок цифр на 1000 кВт холода:

Машина	COP	Мощность компрессоров на 1000 кВт холода
Чиллер воздушного охлаждения	3	333 кВт
Чиллер водяного охлаждения	5	200 кВт
Центробежный чиллер на градирне	6	167 кВт

При разрешённой мощности 250 кВт водяной чиллер на 1000 кВт проходит впритык, потому что к компрессорам добавятся насосы и вентиляторы градирни, а воздушный не проходит вовсе. Как освобождать мощность на охлаждении, я разбирал в статье «Не хватает мощности на заводе».

Как проверить, что чиллер не будет тактовать на малой нагрузке?

Чиллер подбирают на пик, а работает он на пике считаные часы в году. По статистике, на которой построен показатель частичной нагрузки IPLV стандарта AHRI 550/590, машина 1 % времени работает на полной нагрузке, 42 % — на 75 %, 45 % — на половине и 12 % — на четверти. Поэтому после расчёта пика обязательно проверяют минимум.

Проверка простая: минимальная нагрузка объекта должна быть больше минимальной ступени регулирования одной машины. Пример: производственный корпус, технология 600 кВт днём и 300 кВт ночью круглый год, кондиционирование 400 кВт в жару и ноль зимой. Пик — 1000 кВт, минимум — 300 кВт зимней ночью. Две винтовые машины по 500 кВт с минимальной ступенью 25 % могут опуститься до 125 кВт. Минимум больше ступени в 2,4 раза, значит, одна машина разгрузится и будет работать без остановов.

Если бы ночью технология падала до 100 кВт, машина ушла бы в циклы «пуск — останов». Тогда в проект нужен буферный бак — ёмкость, которая добавляет контуру воды, чтобы компрессор работал длинными ровными циклами, — или машина меньше. Ориентир по частоте: не больше шести пусков в час и цикл не короче 10 минут; у многих машин ограничение ещё жёстче.

При коротких предсказуемых пиках работает обратный приём — аккумулятор холода: чиллер подбирают по средней нагрузке, ночью он заряжает бак, а в пик потребитель разбирает запас. Это позволяет уменьшить машину на 30–50 %.

Сколько чиллеров ставить и как считать резерв N+1?

Резерв N+1 означает, что при отказе любой одной машины оставшиеся покрывают ту нагрузку, которую заказчик признал критичной. Слово «критичную» здесь главное: решение, что именно должно работать при аварии, принимает собственник, а не проектировщик.

Возьмём тот же корпус: технология 600 кВт, её остановка недопустима; кондиционирование 400 кВт, кратковременный недобор допустим.

Вариант	Установлено, кВт	Остаётся при отказе одной машины, кВт	Что покрыто при отказе
2 × 500	1000	500	Технология не покрыта: 500 меньше 600
3 × 350	1050	700	Технология покрыта, летом недобор кондиционирования 300 кВт
3 × 500	1500	1000	Покрыто всё, полный N+1

Если резерв нужен только технологии, хватает трёх машин по 350 кВт: при отказе одной остаётся 700 кВт при потребности 600 кВт. Полный резерв на весь пик — три машины по 500 кВт и на 450 кВт больше установленной мощности. У трёх машин по 350 кВт есть и второй плюс: наименьшая ступень при 25 % — около 88 кВт против 125 кВт, поэтому машина спокойнее проходит ночной минимум, а буферный бак нужен меньше.

Требование к резерву заказчик даёт письменно: допустимое время без холода, схема резерва машин и резерв насосов и питания. Резерв машин без резерва питания не работает.

Как заложить мощность под будущий рост производства?

Запас на рост закладывают не в машину, а в схему: место, трубы и арматуру под следующие чиллеры. Так поступают некоторые наши заказчики: заказывают проект на три холодильные машины, а покупают пока одну. Мы рисуем все трубы и задвижки, и вторую и третью машины потом ставят без нового проекта, не меняя обвязку и насосную группу.

Машину «на вырост» тоже можно рассмотреть, раз плюс 20 % мощности стоит плюс 5–7 % цены, но тогда сразу проверяют ночной минимум: иначе она будет тактовать, пока рост не случится.

Что в итоге

1. Мощность чиллера для воды считают по формуле Q = 1,163 · G · Δt: 20 м³/ч при перепаде 5 К — это 116 кВт в заданных условиях.
2. Без известного расхода нагрузку берут по паспортам оборудования с коэффициентом одновременности 60–80 %; сумма паспортов даёт машину вдвое больше нужной.
3. Запас 10–15 % закладывают один раз: три запаса по ходу проекта дают машину на треть больше, а на воздушном чиллере это около 60 кВт лишней мощности на вводе и порядка 2,8 млн ₽ за техприсоединение.
4. После пика проверяют минимум: он должен быть больше минимальной ступени одной машины, иначе нужен буферный бак или машины меньше.
5. Резерв N+1 считают от критичной нагрузки, которую определяет собственник: для корпуса с технологией 600 кВт три машины по 350 кВт закрывают задачу без лишних 450 кВт.

Частые вопросы

Как рассчитать мощность чиллера для охлаждения воды?

Умножьте расход воды в м³/ч на перепад температур в кельвинах и на 1,163 — получится мощность в киловаттах. Для 20 м³/ч и охлаждения с 17 до 12 °C это 116 кВт. Затем добавьте один запас 10–15 %.

Почему чиллер с большим запасом мощности — это плохо?

Машина намного мощнее нагрузки быстро набирает температуру, останавливается и снова пускается. Частые пуски изнашивают компрессор быстрее всего, а при превышении допустимого числа пусков машина уходит в аварию.

Чем отличается мощность чиллера по каталогу от реальной?

Каталог даёт мощность в стандартных условиях, обычно вода 12/7 °C и воздух 35 °C. В жару, при более холодной воде или на гликоле машина даёт меньше: например, на 40-процентном пропиленгликоле — около 0,90 мощности на воде. Поэтому чиллер подбирают по рабочей точке объекта, а не по строке каталога.

Сколько электричества потребляет чиллер на 1000 кВт холода?

Порядок величины — от 167 до 333 кВт на компрессоры: около 333 кВт у воздушного чиллера с COP 3, 200 кВт у водяного с COP 5 и 167 кВт у центробежного на градирне с COP 6. К этому добавляют насосы и вентиляторы отвода тепла.

Источники

• ANSI/AHRI Standard 550/590 «Performance Rating of Water-Chilling and Heat Pump Water-Heating Packages Using the Vapor Compression Cycle»: показатель частичной нагрузки IPLV и веса режимов.

• ASHRAE Handbook — HVAC Systems and Equipment: расчёт холодильных машин и систем холодоснабжения.

• СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

• Максим Краснов, вебинар «13 критических ошибок при выборе чиллера», 26 февраля 2026 г.

• Опыт и расчёты «Энергии холода»: руководство для инженеров «Чиллеры NCT» (октябрь 2026 г.), атлас NCT «Как выбрать систему холодоснабжения» (август 2026 г.), каталог чиллеров NCT 2026.

Подобрать чиллер под ваш объект — получить консультацию