Внедрение системы охлаждения на крупном промышленном объекте — это всегда вызов. Особенно когда речь идёт о модернизации действующего производства, где остановка даже на сутки может стоить миллионы рублей. В этом материале — разбор реального проекта на заводе в Екатеринбурге, где требовалось заменить устаревшую систему охлаждения, не останавливая производственные линии. Расскажем, как мы справились с задачей, какие решения были применены и какие цифры получили по итогам.
Задача: модернизация системы охлаждения без остановки производства
Завод в Екатеринбурге занимается производством прецизионных узлов для машиностроения. На производственных линиях установлено около 120 станков с ЧПУ, требующих стабильного охлаждения гидравлики и электроники. Старая система охлаждения, построенная в 2010 году, состояла из трёх чиллеров с винтовыми компрессорами (по 350 кВт каждый), работающих на воздушное охлаждение.
Проблемы:
- Устаревшее оборудование — COP снизился с 5.8 до 4.9 из-за износа компрессоров и загрязнения теплообменников.
- Перегрев в летний период — при +35 °C и выше чиллеры не справлялись с нагрузкой.
- Высокий уровень шума — 85 дБ(А) на территории завода.
- Отсутствие резервирования — при отказе одного агрегата — риск остановки линии.
- Нет интеграции с BMS — ручное управление, отсутствие мониторинга.
Требования заказчика:
- Заменить систему без остановки производства.
- Повысить энергоэффективность (цель — COP ≥ 6.2).
- Обеспечить N+1 резерв.
- Снизить шум.
- Интегрировать систему в существующую BMS.
Решение: переход на комбинированную систему с бесконденсаторными чиллерами
После проведения аудита имеющихся проектов и теплового анализа нагрузки (пиковая — 1 150 кВт) была предложена комбинированная схема.
Выбранная конфигурация:
- 2×600 кВт — новые чиллеры с винтовыми компрессорами.
- 1×400 кВт — резервный чиллер.
- Тип охлаждения — бесконденсаторный, с выносом тепла через драйкулеры.
Почему именно бесконденсаторные чиллеры?
- Можно установить в подвале — освободить кровлю под другие нужды.
- Минимальный шум в рабочей зоне — компрессоры и испарители — в помещении, драйкулеры — на удалённой технической площадке.
- Гибкость в размещении — драйкулеры установлены на земле, в тени, что улучшает теплоотвод.
- N+1 резерв — при отказе одного агрегата — нагрузка перераспределяется.
На Сhiller-bim представлены чиллеры бесконденсаторные как со спиральными, так и с винтовыми компрессорами, а также драйкулеры— всё необходимое для сборки полной системы.
Этапы внедрения
Этап 1: Помощь в проектировании
Специалисты «Нормал Вент» провели:
- Расчёт тепловыделений от оборудования.
- Анализ графика работы станков.
- Подбор оборудования под пиковую нагрузку с запасом 15%.
- Разработку схемы подключения.
Ключевые параметры:
- Холодопроизводительность: 1 200 кВт.
- Температура охлаждённой воды: 7/12 °C.
- Длина фреоновых трасс: до 55 м.
- Максимальный перепад высот: 22 м.
Этап 2: BIM моделирование
Для избежания коллизий на стройплощадке была выполнена 3D-моделирование в формате Revit. На Chiller-bim доступны BIM-моделичиллеров, драйкулеров и трубопроводов.
Что было проверено:
- Размещение чиллеров в подвале (габариты, зоны обслуживания).
- Прокладка фреоновых трасс через несущие стены.
- Коллизии с вентиляцией и электрокабелями.
Анализ выявил 12 конфликтов, которые были устранены до начала монтажа.
Этап 3: Подготовка и монтаж
Монтаж проводился поэтапно, без остановки производства.
Подготовка:
- Устройство бетонных плит под чиллеры в подвале.
- Прокладка фреоновых трубопроводов (DN150, изоляция 25 мм).
- Установка драйкулеров на удалённой площадке (удаление 60 м от цеха).
Монтаж:
- Доставка и установка чиллеров с помощью крана-манипулятора.
- Вакуумирование и заправка хладагента (R134a).
- Подключение к гидравлическому контуру и электросети.
Особенности:
- Трассы проложены с уклоном 1% по ходу хладагента.
- Установлены маслосборники для возврата масла в компрессор.
- Все соединения — герметичные, с контролем давления.
Этап 4: Пусконаладка и интеграция с BMS
После монтажа проведена пусконаладка:
- Проверка давления и температур.
- Калибровка датчиков.
- Настройка каскадного управления.
Интеграция с BMS (Siemens Desigo):
- Подключение по BACnet IP.
- Настройка графиков работы.
- Включение free cooling в межсезонье.
- Настройка аварийных уставок.
Технические характеристики нового оборудования
|
Параметр |
Значение |
|---|---|
|
Тип чиллера |
Бесконденсаторный, винтовой |
|
Холодопроизводительность |
600 кВт (на агрегат) |
|
Потребляемая мощность |
95 кВт (при +30 °C) |
|
COP (номинал) |
6.3 |
|
SEER (сезонный) |
5.9 |
|
Уровень шума (на 1 м) |
78 дБ(А) |
|
Тип хладагента |
R134a |
|
Присоединения (испаритель) |
DN125 (фланец) |
|
Присоединения (фр. контур) |
DN150 |
|
Масса |
3 100 кг |
|
Габариты (Д×Ш×В) |
3200×1600×1900 мм |
Драйкулеры:
- Производительность: 660 кВт.
- Уровень шума: 72 дБ(А) на 10 м.
- Климатическое исполнение: УХЛ4 (до –35°C).
Результаты внедрения
Проект был завершён за 8 недель. Система работает с июня 2024 года. Получены следующие результаты.
1. Энергоэффективность
|
Параметр |
Старая система |
Новая система |
Изменение |
|---|---|---|---|
|
Средний COP |
4.9 |
6.3 |
+28.6% |
|
Потребление при 1150 кВт |
235 кВт |
183 кВт |
–22.1% |
|
Годовое энергопотребление |
2 059 000 кВт·ч |
1 602 000 кВт·ч |
–457 000 кВт·ч |
|
Стоимость электроэнергии (5 руб/кВт·ч) |
10.3 млн руб/год |
8.01 млн руб/год |
–2.29 млн руб/год |
Экономия: 2.29 млн руб в год — окупаемость проекта за 4.8 года.
2. Надёжность и резервирование
- Реализована схема N+1.
- При отказе одного чиллера — нагрузка перераспределяется автоматически.
- Время переключения — 90 секунд.
3. Уровень шума
- На территории завода — снижение с 85 до 72 дБ(А).
- В подвале — 78 дБ(А), что допустимо для технических помещений.
4. Удобство эксплуатации
- Полная интеграция в BMS.
- Удалённый мониторинг через веб-интерфейс.
- Автоматическое формирование отчётов по энергопотреблению.
Что помогло избежать ошибок?
1. Аудит имеющихся проектов
Проведённый аудит выявил:
- Недооценку пиковой нагрузки на 12%.
- Риск перегрева при одновременной работе всех станков.
- Отсутствие резерва по электросети.
Это позволило скорректировать проект до начала монтажа.
2. Сервисное обслуживание
Заключён договор на сервисное обслуживание:
- Плановые выезды — каждые 6 месяцев.
- Диагностика компрессоров.
- Очистка теплообменников.
- Контроль герметичности.
Это снижает риск аварий на 70–80%.
3. Ремонт чиллеров
Для старых агрегатов, временно оставленных в резерве, проведён ремонт чиллеров — замена компрессоров и пускателей. Это обеспечило страховку на случай модернизации.
4. Аренда чиллера
На случай непредвиденных ситуаций (например, пиковые нагрузки летом) заказчик заключил договор на аренду чиллера 300 кВт. Это гибкое решение, позволяющее быстро нарастить мощность без капитальных затрат.
Выводы и рекомендации для аналогичных проектов
- Не начинайте монтаж без аудита. Даже у «простого» объекта могут быть скрытые риски.
- Используйте BIM моделирование. Коллизии на стройплощадке — главный враг сроков и бюджета.
- Предпочитайте бесконденсаторные решения для объектов с ограниченным пространством или высокими требованиями к шуму.
- Интегрируйте в BMS с самого начала. Ручное управление — это перерасход энергии.
- Заключайте договор на сервисное обслуживание. Профилактика стоит в 3–5 раз дешевле ремонта.
Группа компаний «Нормал Вент», основанная в 2002 году, производит более тысячи наименований продукции и имеет 14 собственных представительств по России. Вся продукция поставляется под собственными торговыми марками, что гарантирует контроль качества на всех этапах. Этот проект — не просто установка оборудования, а системное решение, сочетающее инженерную экспертизу, цифровизацию и внимание к деталям.
