Rashladnici vode

Osnovni sklop rashladnika vode čine isparivač, kompresor ili više kompresora, kondenzator, ekspanzijski ventil, radna tvar, regulacijsko-upravljački sustav, sigurnosni elementi, senzori temperature i tlaka te elektro-upravljački ormar. Kod modernih izvedbi uobičajeni su elektronički ekspanzijski ventili, inverter regulacija kompresora i ventilatora, više neovisnih rashladnih krugova, komunikacija s CNUS/BMS sustavom te mogućnost slobodnog hlađenja (free cooling) ili povrata topline.

Izvedba zrak-voda

Rashladnik vode zrak-voda hladi vodu na isparivaču, dok se toplina kondenzacije predaje okolnom zraku preko zrakom hlađenog kondenzatora. Kondenzator je najčešće izveden kao lamelni izmjenjivač s aksijalnim ili EC ventilatorima, a uređaj se u pravilu postavlja na otvorenom prostoru, na krovu, uz objekt ili u tehničkoj zoni s osiguranim protokom zraka.

Ova izvedba je pogodna kada nije dostupna rashladna voda, rashladni toranj, bunarska voda ili drugi vodeni izvor/ponor topline. Prednosti su jednostavnija instalacija, manji broj pomoćnih sustava, izostanak rashladnog tornja i kemijske obrade kondenzatorske vode te relativno brza ugradnja. Nedostaci su veća ovisnost učinkovitosti o vanjskoj temperaturi zraka, veća buka zbog ventilatora, veći potreban vanjski prostor i pad učinka pri visokim vanjskim temperaturama.

Tipične primjene su poslovne zgrade, hoteli, trgovački centri, škole, bolnice, proizvodni prostori, data centri i manji do srednji tehnološki sustavi. Kod ove izvedbe posebnu pažnju treba posvetiti udaljenosti od fasade i prepreka, recirkulaciji toplog zraka, zaštiti od buke, radu pri niskim vanjskim temperaturama, hidrauličkoj zaštiti od smrzavanja te eventualnoj uporabi glikola.

Izvedba voda-voda

Rashladnik vode voda-voda hladi vodu na isparivaču, dok se toplina kondenzacije predaje drugom vodenom krugu. Taj kondenzatorski krug može biti spojen na rashladni toranj, suhi hladnjak, bunarsku vodu, geotermalni izmjenjivač, industrijski vodeni krug ili drugi raspoloživi ponor topline. AHRI definira vodom hlađeni rashladnik vode kao tvornički izrađen sklop s jednim ili više kompresora, kondenzatorom, isparivačem, međuspojevima, priborom i regulacijom, namijenjen hlađenju ili grijanju vode.

U odnosu na zrak-voda izvedbu, voda-voda rashladnici u pravilu postižu višu energetsku učinkovitost, jer je temperatura kondenzacije stabilnija i često niža od temperature zraka u ljetnom režimu. Ovakvi uređaji se najčešće ugrađuju u strojarnice, imaju manju razinu buke prema okolišu i prikladni su za veće rashladne kapacitete, centralne energetske sustave, hotelske komplekse, bolnice, industrijske pogone i zgrade s velikim brojem radnih sati.

Nedostatak ove izvedbe je složeniji sustav: potrebne su kondenzatorske pumpe, rashladni toranj ili drugi ponor topline, regulacija kondenzatorskog kruga, obrada vode, zaštita od kamenca, korozije i biološkog onečišćenja te redovito održavanje izmjenjivača. Kod sustava s bunarskom ili procesnom vodom obavezno je provjeriti kvalitetu vode, dopuštene protoke, temperaturu izvora, mogućnost taloženja, filtraciju i lokalne vodopravne uvjete.

Vrste kompresora

Scroll kompresori koriste se kod manjih i srednjih rashladnika vode, osobito kod zrak-voda izvedbi. Kompaktni su, relativno tihi, imaju malo pokretnih dijelova i često se ugrađuju u više paralelnih kompresora po jednom uređaju, čime se postiže stupnjevita regulacija kapaciteta. Kod modernih izvedbi dostupni su i inverter scroll kompresori, koji omogućuju bolji rad pri djelomičnom opterećenju.

Vijčani kompresori koriste se kod srednjih i većih rashladnih kapaciteta. Pogodni su za kontinuirani rad, veće temperaturne razlike i industrijske primjene. Regulacija kapaciteta može biti izvedena kliznim ventilom, višestupanjskom regulacijom ili frekvencijskim pretvaračem. Vijčani rashladnici često se koriste kod zrak-voda i voda-voda izvedbi, uključujući sustave s povratom topline i procesnim hlađenjem.

Centrifugalni, odnosno turbo kompresori, koriste se pretežno kod većih voda-voda rashladnika, osobito u centralnim sustavima klimatizacije i velikim energetskim postrojenjima. Odlikuju se visokim učinkom i vrlo dobrom učinkovitošću pri djelomičnom opterećenju, osobito u izvedbama s magnetskim ležajevima i bezuljnim kompresorima. Zahtijevaju pažljiv odabir radne točke, kontrolu minimalnog opterećenja i zaštitu od nestabilnog rada kompresora (surge).

Klipni kompresori danas su rjeđi u klasičnim komfornim rashladnicima vode, ali se još uvijek primjenjuju u određenim industrijskim, specijalnim i servisnim aplikacijama. Prednost im je robusnost i mogućnost rada pri višim omjerima tlakova, dok su nedostaci veće vibracije, više pokretnih dijelova i veći zahtjevi održavanja.

U praksi se izbor kompresora ne određuje samo nazivnim rashladnim učinkom, nego i režimom rada, brojem radnih sati, minimalnim opterećenjem, zahtijevanom učinkovitošću pri djelomičnom opterećenju, temperaturom polaza/povrata vode, razinom buke, dostupnošću servisa i kompatibilnošću s odabranom radnom tvari.

Radne tvari

Radna tvar se odabire prema termodinamičkim svojstvima, radnim tlakovima, učinkovitosti, sigurnosnoj klasifikaciji, GWP vrijednosti, dostupnosti, servisnoj prihvatljivosti i regulatornim ograničenjima. Sigurnosna klasifikacija radnih tvari i; oznaka A1 znači nižu toksičnost i bez širenja plamena, A2L nižu toksičnost i blagu zapaljivost, A3 nižu toksičnost i visoku zapaljivost, dok B2L označava višu toksičnost i blagu zapaljivost.

Za nove projekte u EU treba voditi računa o Uredbi (EU) 2024/573 o fluoriranim stakleničkim plinovima, koja je stupila na snagu 11. ožujka 2024.