г. Новосибирск, ул. Николаева 12, 7


Что такое Драйкулер? Принцип работы сухой градирни для охлаждения
Автор текста: Александр Байдак
Должность: Генеральный директор
Дата публикации: 08.02.2025

Что такое Драйкулер? Принцип работы сухой градирни для охлаждения

что такое драйкулер

Драйкулер что это такое?

Драйкулер (Dry-Cooler) это терморегулирующее устройство для охлаждения воды либо промежуточного теплоносителя. В русскоязычном сегменте интернета можно встретить другие названия этого полезного изобретения:

  • Сухой охладитель;
  • Сухая градирня.

Все озвученные словосочетания являются синонимами, так как относятся к одному устройству.
Для того чтобы вам было проще определиться с выбором сухой градирни наиболее подходящей для ваших нужд, в этом обзоре будут освещены принцип работы драйкулера его строение и различные способы компоновки агрегатов.

Многие путают воздухоохлаждаемый чиллер с драйкулером. На первый взгляд приборы похожи и выполняют схожие функции, но это разные устройства. В воздушных теплообменниках чиллера конденсируясь, охлаждается фреон. Под внешне похожим оребренным радиатором чиллера, расположен компрессорный блок.

Сухая градирня устроена проще, подробнее о её особенностях и назначении читайте ниже.



Каталог драйкулеров

Драйкуллер горизонтальный двурядный HDFS691

по запросу

Подробнее

Драйкуллер горизонтальный двурядный HDFS891

по запросу

Подробнее

Горизонтальный двурядный драйкулер HDFS1491

по запросу

Подробнее

Адиобатическая сухая градирня KMDC MVS 2450.80-3/12N2.E-1

по запросу

Подробнее

Сухой охладитель вертикальный KMCV/H 1670.63-3/11N3.A-1

по запросу

Подробнее

Область применения сухих охладителей

Схем холодоснабжения с использованием сухого охладителя может быть две:

  1. В комплекте с водяным чиллером
  2. Как самостоятельное теплообменное оборудование для воды

Первый способ подразумевает, что основную функцию охлаждения выполняет, например прецизионный кондиционер или чиллер с водоохлаждаемым конденсатором. Избыточное тепло, от которого сбрасывается во внешнюю среду по средствам драйкулера. Для экономии электрической энергии в зимний период, чиллер через систему байпасов может отключаться от холодильного контура, а сухая градирня будет продолжать работать в режиме фрикулинга. Free Cooling в переводе с английского, естественное охлаждение.

Такие схемы хороши тем, что можно охладить теплоноситель значительно ниже температуры горячего летнего воздуха. Морозильные камеры, ледовые катки, холодильные склады, являются потребителями первого варианта применения.

Область применения драйкулера - ледовый каток

Сухая градирня может использоваться самостоятельно.
Автономное применение охладителя востребовано там, где охлаждающей жидкости выходящей из теплообменника допустимо быть горячей. То есть температура поступающего в драйкулер теплоносителя должна на 10-20 °С превышать температуру окружающего атмосферного воздуха.

Потребителями подобного охлаждения становятся различные дизельные станции, термопласт автоматы, литейные производства и другие технологические процессы требующие удаления избытков тепла.

Типы сухих градирен

Чаще всего монтаж сухих охладителей производят на кровле зданий либо на специально подготовленных площадках. Чтобы установить необходимое количество охладителей порой не хватает свободного пространства.

Для компактности и удобства обслуживания разработаны три типа градирен:

  1. Вертикальные
  2. Горизонтальные
  3. V образные

Они отличаются между собой расположением оребренных радиаторов, вентиляторных блоков и подводящих патрубков, при этом назначение и схема работы у всех типов драйкулеров общие.

выбрать оборудование

Принцип работы сухой градирни

Принцип работы драйкулера довольно прост, но чтобы лучше понять, как он функционирует, давайте рассмотрим его устройство.

Основными компонентами охладителя являются:

- стальная оцинкованная рама;
- оребрённый водо-воздушный теплообменник;
- осевой или центробежный вентилятор.

Теплообмен происходит через радиатор без прямого контакта воздуха и теплоносителя. Тепло выносится с нагретой поверхности, контактируя с воздухом. Чем больше площадь поверхности вовлечена в процесс теплообмена, тем эффективнее он происходит.

Радиатор представляет собой змеевик из медной трубки с большой площадью поверхности. Эта площадь создаётся за счёт множества алюминиевых или стальных пластин, которые крепятся к медной трубке. Теплообменник устанавливается на стальную раму. На эту же раму через демпфирующие пластины монтируется блок с вентиляторами.

Принцип работы драйкулера

Охлаждаемая вода или гликолевый раствор, циркуляционным  насосом подается в медную трубу змеевика. За счет большой поверхности, тепло от жидкости передается воздуху. Движение воздуха и отвод избыточной теплоты обеспечивает осевой вентилятор.

На производительность теплосъёма влияют три фактора, площадь оребрения, равномерность  и скорость воздушного потока.  Для равномерности обдува вентиляторный блок чаще всего устанавливают по ходу движения воздуха за теплообменником. Так как втягиваемый поток лучше распределяется между пластинами, чем воздух, нагнетаемый под давлением. В случаях когда температура охлаждающей жидкости превышает 60 °С, для предотвращения перегрева двигателей, вентиляторы устанавливают перед теплообменниками.

Скоростью воздушного потока управляет контроллер, который регулирует последовательным подключением вентиляторов либо скоростью их вращения. Таким образом удается снизить и без того малое потребление электроэнергии.

Достоинства и недостатки драйкулера

У драйкулера выделяют один недостаток, он охлаждает теплоноситель на 5-6 °С выше, относительно температуры окружающей среды. В жару с этим явлением справляются, распыляя воду перед теплообменным радиатором, это так называемое адиабатическое охлаждение. Принцип его действия заключается в теплоемкости фазового перехода воды в пар, как в традиционных градирнях испарительного типа. Такой способ позволяет поднять производительность драйкулера на 10-15%.
Сухой охладитель подвержен разморозке. При отрицательных температурах на улице его надо опорожнять от воды, либо заправлять 30-40% раствором гликоля.

Достоинства сухой градирни

  1. Практически не требует подпиточной воды, так как жидкость циркулирует по замкнутой закрытой системе. Срок службы теплоносителя ограничен только его заводскими характеристиками, что особенно актуально при использовании гликолевых растворов.
  2. Простота конструкции драйкулера, увеличивает межсервисные интервалы и снижает стоимость обслуживания.
  3. Компактные массогабаритные показатели устройства позволяют установить его, в местах не доступных для традиционных испарительных градирен.
  4. Мощность охладительной системы легко увеличивать, внедряя в работающую установку дополнительные блоки.
  5. Относительно низкая стоимость оборудования и экономные эксплуатационные расходы влияют на быструю окупаемость драйкулера.
  6. Применение антифризов предотвращает размораживание теплообменников зимой, когда производственные процессы, требующие охлаждения простаивают.

драйкулер

Расчёт и подбор драйкулера

Оптимальный подбор драйкулера влияет на конечную стоимость оборудования, на качество охлаждения технологической воды и на потребляемую им электрическую мощность. Расчет в принципе не сложен, но требует учесть несколько важных параметров:

  • Необходимую температуру водно-гликолевого раствора подающегося к технологическому оборудованию.
  • Разницу (дельту) температур между охлажденной подачей и возвращающимся горячим теплоносителем.
  • Массовый расход жидкости (поток) необходимый для охлаждения производственных процессов.
  • Климатические особенности региона, где будет эксплуатироваться драйкулер.
  • Место расположения сухой градирни, для подбора оптимальной конфигурации.

Для соблюдения всех требований, ответственные производители и продавцы драйкулеров, предлагают клиенту заполнить опросный лист. На основании этого документа специалист компании подбирает охладитель соответствующей мощности и характеристики.

Опираясь при выборе драйкулера только на мощностные показатели, потребитель рискует переплатить за оборудование либо получить не удовлетворительный результат охлаждения.

Драйкулер, сухая градирня и сухой охладитель: что это и как работают?

Вертикальная сухая градирня

Сегодня системы охлаждения играют ключевую роль в обеспечении стабильной работы оборудования в таких отраслях, как энергетика, промышленность, дата-центры и другие. Среди наиболее востребованных решений — драйкулеры, сухие градирни и сухие охладители. Эти устройства обеспечивают эффективное охлаждение без прямого контакта жидкости с окружающим воздухом и при этом помогают существенно сократить эксплуатационные расходы. Ниже мы разберем принципы работы каждого типа оборудования, их разновидности и преимущества.

Что такое драйкулер?

Драйкулер — это теплообменное устройство, предназначенное для охлаждения жидкости без испарения воды. Он использует воздух в качестве теплоносителя, который циркулирует через радиатор с помощью вентиляторов. Драйкулеры особенно эффективны в тех случаях, когда требуется минимизация затрат на воду и обслуживание.

Принцип работы:
  1. Жидкость циркулирует внутри замкнутого контура.
  2. Вентиляторы прогоняют воздух через радиатор, охлаждая теплоноситель.
  3. Процесс теплообмена происходит без прямого контакта жидкости с окружающей средой, что предотвращает испарение и образование накипи.
Типы драйкулеров:
  • Сухие драйкулеры: работают на принципе воздушного охлаждения без использования воды, что снижает эксплуатационные расходы.
  • Гибридные драйкулеры: комбинируют сухое и влажное охлаждение, что позволяет значительно повысить эффективность системы при пиковых нагрузках.
Преимущества драйкулеров:
  • Экономия воды: отсутствие водяного испарения снижает потребление воды до минимума.
  • Низкие эксплуатационные расходы: оборудование требует меньше технического обслуживания по сравнению с мокрыми градирнями.
  • Экологичность: нет испарения воды, что предотвращает выбросы вредных веществ в атмосферу и снижает риск образования коррозии.

Сухая градирня: принципы работы и типы

Сухая градирня — это одна из разновидностей драйкулера, предназначенная для охлаждения жидкостей в замкнутом контуре. В отличие от мокрых градирен, где охлаждение происходит за счет испарения воды, в сухих градирнях используется только воздух, что делает их особенно эффективными в условиях, когда водные ресурсы ограничены.

адиабатическая градирня

Принцип работы:

  1. Жидкость циркулирует по трубопроводам внутри устройства.
  2. Вентиляторы прогоняют воздух через радиатор, отводя тепло от жидкости.
  3. Охлаждение происходит только за счет теплообмена с воздухом, без использования воды.
Типы сухих градирен:
  • Традиционные сухие градирни: используют только воздушное охлаждение.
  • Сухие градирни с оросителями: при необходимости могут включать систему увлажнения воздуха для повышения эффективности охлаждения в жаркую погоду.
Преимущества сухих градирен:
  • Закрытый цикл: жидкость не контактирует с внешней средой, что предотвращает её загрязнение.
  • Низкие затраты на эксплуатацию: отсутствие потребности в воде значительно сокращает затраты на обслуживание и эксплуатацию.
  • Универсальность: такие системы могут использоваться для охлаждения воды, масел, химических растворов и других технологических жидкостей.

Сухой охладитель: как он работает и где используется?

Сухой охладитель — это специализированный тип драйкулера, который применяется для охлаждения IT-оборудования, в частности серверных комнат и дата-центров. Такие системы охлаждения востребованы в условиях, где необходимо стабильное и надежное поддержание температуры, особенно в зонах с ограниченными водными ресурсами.

Принцип работы:

  1. Жидкость циркулирует по контуру, отдавая тепло радиатору.
  2. Воздушные потоки, создаваемые вентиляторами, охлаждают радиатор, отводя тепло.
  3. Система работает на замкнутом цикле, что предотвращает контакт жидкости с внешней средой и снижает риск загрязнения.

Типы сухих охладителей:

  • Малые сухие охладители: предназначены для небольших серверных помещений.
  • Крупные сухие охладители: применяются в крупных дата-центрах, обеспечивая охлаждение серверного оборудования в непрерывном режиме.
Преимущества сухих охладителей:
  • Надежность: благодаря замкнутому циклу, такие системы минимизируют риски перегрева и поломки оборудования.
  • Энергоэффективность: сухие охладители требуют меньше электроэнергии для охлаждения, что снижает эксплуатационные расходы.
  • Масштабируемость: легко адаптируются под любые потребности, от небольших IT-комплексов до крупных дата-центров.

Драйкулеры, сухие градирни и сухие охладители выпускаются в различных исполнениях, чтобы соответствовать конкретным требованиям заказчика и условий эксплуатации. Основные варианты оборудования включают:

горизонтальный охладитель

1. Горизонтальные

В горизонтальном устройстве имеют горизонтально расположенные теплообменники и вентиляторы, установленные на верхней части корпуса. Это исполнение подходит для монтажа на крыше зданий или на открытых площадках. Основные особенности:

  • Эффективность охлаждения: горизонтальные модели обеспечивают хороший воздухообмен благодаря тому, что теплый воздух эффективно удаляется вверх.
  • Компактность: такие модели экономят вертикальное пространство и часто используются в условиях, где высота ограничена.
2. Вертикальные

В вертикальных драйкулерах и охладителях теплообменники установлены вертикально, а вентиляторы расположены на нижней или боковой части корпуса. Этот тип исполнения используется на объектах с ограниченной площадью, когда важно сэкономить горизонтальное пространство.

  • Высокая производительность: вертикальные установки обеспечивают более мощное охлаждение за счёт увеличенной поверхности теплообменников.
  • Использование в стеснённых условиях: такие установки можно разместить в узких местах и на небольших территориях.
3. V-образные

Одним из наиболее эффективных исполнений является V-образная компоновка, в которой теплообменники расположены под углом, образуя форму буквы «V». Это увеличивает площадь теплообмена и улучшает прохождение воздуха через радиатор.

  • Высокая эффективность: V-образные драйкулеры обеспечивают максимальную производительность при компактных размерах.
  • Компактность: благодаря особой конструкции эти устройства занимают меньше места по сравнению с традиционными горизонтальными и вертикальными моделями.
  • Экономия энергии: снижение сопротивления воздуха через теплообменник позволяет уменьшить потребление энергии на работу вентиляторов.
модульные сухие градирни
4. Модульные

Модульные системы позволяют легко наращивать мощность охлаждения путём добавления дополнительных секций. Эти устройства обычно используются на крупных объектах, где требуется гибкость в увеличении или уменьшении производительности в зависимости от сезонных изменений температуры или загрузки оборудования.

  • Гибкость в эксплуатации: модульные конструкции удобны для крупных проектов, так как позволяют адаптировать мощность системы под конкретные нужды.
  • Лёгкость обслуживания: модули можно обслуживать поочередно без необходимости полной остановки системы.
5. Шумопоглощающее

Для объектов, расположенных вблизи жилых зданий или где важен низкий уровень шума, предлагаются модели с шумопоглощением. Такие устройства оснащены специальными шумопоглощающими материалами и низкошумными вентиляторами.

  • Минимальный уровень шума: специальные вентиляторы и шумоизоляция уменьшают уровень шума до допустимых значений.
  • Подходит для городских условий: такие установки часто применяются на объектах, с повышенными требованиями к уровню шума.
6. Взрывозащищённые

Взрывозащищённые модели предназначены для использования на опасных производствах, таких как нефтехимическая промышленность, где существует риск возникновения взрывов. Это оборудование имеет специальные корпуса и компоненты, которые предотвращают искрение и утечки.

  • Безопасность: взрывозащищённые модели соответствуют строгим стандартам безопасности.
  • Использование на опасных объектах: такие устройства применяются в средах с высоким риском возгорания или взрыва.

7. Коррозионностойкие

Для использования в агрессивных средах (например, вблизи моря или на химических предприятиях) оборудование может быть выполнено в специальном коррозионностойком исполнении с защитными покрытиями или использованием материалов, устойчивых к коррозии (нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы).

  • Долговечность: специальные материалы и покрытия защищают оборудование от воздействия агрессивных сред, увеличивая срок службы.
  • Устойчивость к агрессивной среде: подходит для химической промышленности, морских объектов, а также других условий с повышенной влажностью и агрессивными веществами.

8. Гибридные

Гибридные драйкулеры и сухие градирни сочетают в себе как сухое воздушное охлаждение, так и возможность использования увлажнения воздуха для повышения эффективности в пиковые периоды нагрузки. Это обеспечивает гибкость и высокую энергоэффективность в зависимости от климатических условий.

  • Энергоэффективность: в холодное время года система работает в режиме сухого охлаждения, а в жару — с применением увлажнения для улучшения теплопередачи.
  • Низкие эксплуатационные расходы: гибридное решение позволяет экономить на электроэнергии и воде в зависимости от сезона.

Каждый вариант драйкулеров, сухих градирен и охладителей предназначено для определённых условий эксплуатации, и выбор зависит от конкретных требований объекта: климат, доступные ресурсы, уровень шума, агрессивность среды и требования безопасности.

 драйкулеры

Применение драйкулеров для охлаждения теплоносителя чиллера и фрикулинга

Одним из наиболее эффективных способов применения драйкулеров является их интеграция с чиллерами и технологиями фрикулинга. Это позволяет снизить нагрузку на систему и повысить энергоэффективность.

Охлаждение теплоносителя чиллера с помощью драйкулера: Чиллеры предназначены для охлаждения жидкостей, используемых в системах кондиционирования или поддержания температуры оборудования. Драйкулеры могут предварительно охлаждать теплоноситель перед его подачей в чиллер, что позволяет снизить нагрузку на компрессор чиллера и улучшить его энергоэффективность.

Фрикулинг с драйкулерами: Фрикулинг (от англ. free cooling) — это технология, которая использует холодный внешний воздух для естественного охлаждения теплоносителя без задействования компрессоров. Драйкулеры могут эффективно работать в режиме фрикулинга, особенно в холодное время года, обеспечивая значительное снижение энергозатрат.

Преимущества фрикулинга с драйкулерами:

  • Экономия на электроэнергии: использование естественного охлаждения позволяет минимизировать затраты на работу компрессоров.
  • Увеличение срока службы оборудования: снижение нагрузки на чиллер продлевает срок его эксплуатации и уменьшает частоту ремонтов.
  • Экологичность: уменьшение энергопотребления снижает выбросы углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу.

Как выбрать драйкулер, сухую градирню или сухой охладитель?

Для правильного выбора системы охлаждения важно учитывать несколько ключевых параметров, которые напрямую влияют на эффективность работы оборудования.

  1. Мощность системы охлаждения: Определите количество тепла, которое необходимо отвести от оборудования, исходя из объема теплоносителя и температурных параметров.
  2. Климатические условия: Учтите среднегодовую температуру воздуха и температурные пики, которые могут повлиять на эффективность работы системы.
  3. Тип теплоносителя: Оборудование должно быть совместимо с используемой жидкостью (вода, гликоль и т.д.), а также учитывать её свойства, такие как вязкость и плотность.
  4. Воздушный поток и давление: Определите требуемый объем воздуха для эффективного охлаждения и рабочее давление системы.
  5. Пространственные ограничения: Рассмотрите возможности для установки оборудования, учитывая доступное пространство и особенности монтажа.
  6. Уровень шума: Важно учитывать допустимые шумовые показатели, особенно для объектов, расположенных вблизи жилых зон.
  7. Дополнительные требования: Такие как скорость монтажа, сроки службы оборудования, надёжность системы и её способность работать в различных условиях.

Заключение

Драйкулеры, сухие градирни и сухие охладители предлагают современным предприятиям множество преимуществ, таких как экономия воды, снижение эксплуатационных затрат и высокая надежность. При выборе оборудования важно учитывать особенности объекта и климатические условия. Грамотный подбор оборудования обеспечит энергоэффективность системы и продлит срок службы оборудования, что в итоге приведет к сокращению затрат и снижению воздействия на окружающую среду.

 

Подбирая для себя драйкулер, обращайтесь к специалистам.