Instalacja wody lodowej
Spis treści:
Instalacja wody lodowej: projekt, budowa i uruchomienie
Budujemy instalacje wody lodowej dla przemysłu: układy chłodzenia maszyn i procesów technologicznych, instalacje zasilające centrale wentylacyjne oraz systemy obsługujące wielu odbiorników z jednego źródła chłodu. Realizujemy pełny zakres, od doboru urządzeń po uruchomienie i późniejszy serwis.
Instalacja wody lodowej to jedna z dróg chłodzenia przemysłowego, opisaliśmy je szerzej przy projektowaniu i budowie instalacji chłodniczych. Jeśli szukasz wyjaśnienia samego pojęcia, zacznij od co oznacza system wody lodowej.
Pracujemy w całej Polsce z bazy w Wałsnowie. Chłodnictwem przemysłowym zajmujemy się od ponad 20 lat. Termin wizyty ustalamy indywidualnie.
Instalacja wody lodowej wykonana przez SKiC.
Kiedy woda lodowa, a kiedy chłodzenie bezpośrednie
To pierwsze rozstrzygnięcie i decyduje o kosztach na następne dwadzieścia lat.
Woda lodowa wymaga pośredniego obiegu, pomp i zbiornika buforowego, ale pozwala obsłużyć wielu odbiorników z jednego źródła, oddalonych od siebie i pracujących w różnym rytmie. Daje bezwładność cieplną, która stabilizuje temperaturę przy zmiennym obciążeniu, oraz umożliwia free cooling.
Instalacja freonowa, czyli układ z bezpośrednim odparowaniem, jest tańsza w budowie i sprawniejsza energetycznie, bo nie ma strat na wymienniku pośrednim. Sprawdza się przy jednym odbiorniku blisko agregatu.
Przy kilkunastu maszynach rozrzuconych po hali, wymagających różnych temperatur medium, woda lodowa wygrywa. Przy jednej komorze obok maszynowni wygrywa freon.
Co decyduje o doborze materiału rurociągu
Wybór technologii nie jest kwestią przyzwyczajenia. Rozstrzygają cztery rzeczy, w tej kolejności.
Medium. Woda, roztwór glikolu, olej albo inny czynnik pośredni zachowują się inaczej wobec materiału rurociągu. Glikol w instalacji ze stali czarnej wymaga inhibitora korozji i kontroli jego stanu, bo zużyty inhibitor przestaje chronić, a sam glikol staje się wtedy agresywny.
Budżet inwestycji. Różnica między stalą czarną a INOX-em przy większej instalacji to często kwota decydująca o realizacji. Mówimy o tym wprost przy wycenie, zamiast proponować rozwiązanie, którego zamawiający nie zamierza kupić.
Awaryjność. Instalacja pracująca w zakładzie działającym na trzy zmiany nie może wymagać przestoju co kilka lat. Przy takich obiektach dobiera się materiał z zapasem trwałości, nawet jeśli jest droższy w budowie.
Odporność na uszkodzenia mechaniczne. W halach produkcyjnych rurociągi bywają zaczepiane wózkami widłowymi i obciążane przez montaż innych instalacji. PVC jest lżejszy i tańszy, ale bardziej wrażliwy na uderzenie niż stal.
| Materiał | Kiedy stosujemy | Warunek poprawnej pracy |
|---|---|---|
| Stal czarna | Układy zamknięte, woda i glikol, większe średnice, obiekty z ruchem wózków | Inhibitor korozji w medium i szczelność układu. Przy napowietrzeniu korozja postępuje szybko |
| Stal ocynkowana | Instalacje wodne, obiegi otwarte, środowisko wilgotne | Weryfikacja zgodności inhibitorów przed zastosowaniem glikolu |
| PVC | Niskie ciśnienia, media korozyjne, ograniczony budżet, miejsca bez ruchu sprzętu | Ograniczenie temperaturowe i ochrona przed uderzeniem mechanicznym |
| INOX | Zakłady spożywcze, obiekty higieniczne, media agresywne, instalacje o wysokiej wymaganej trwałości | Właściwa technika spawania, wyższy koszt materiału i wykonania |
| Miedź | Mniejsze średnice, odcinki wymagające lutowania, przejścia w ograniczonej przestrzeni | Podparcie uwzględniające drgania przenoszone z pomp i sprężarek |
Posiadamy certyfikaty lutowania twardego zgodne z normą PN-EN 13585 oraz uprawnienia SEP G1, G2 i G3.
Etapy realizacji
| Etap | Zakres |
|---|---|
| Rozpoznanie | Wizja lokalna, zapotrzebowanie na chłód, profil obciążenia w cyklu dobowym, wymagana temperatura medium |
| Dobór | Moc chłodnicza, pojemność zładu, pompy obiegowe, średnice rurociągów, zbiornik buforowy, naczynie przeponowe, automatyka |
| Dostawa | Chiller, dry cooler, pompy, zbiorniki, armatura, materiał instalacyjny. Pracujemy też na urządzeniach powierzonych |
| Wykonanie | Rurociągi, podpory, izolacja z paroizolacją, montaż urządzeń, instalacja elektryczna, szafa sterownicza |
| Próby i płukanie | Próba ciśnieniowa, płukanie instalacji, napełnienie, odpowietrzenie, ustawienie stężenia glikolu |
| Uruchomienie | Regulacja hydrauliczna, nastawy automatyki, pomiary odbiorcze, przekazanie z dokumentacją |
Prace instalacyjne przy układzie wody lodowej. Prowadzenie rurociągów i podparcie decydują o późniejszej dostępności serwisowej.
Elementy przesądzające o kosztach eksploatacji
Zbiornik buforowy
Najtańszy element instalacji i najczęściej pomijany przy oszczędzaniu. Zbyt mała pojemność zładu powoduje taktowanie sprężarki przy częściowym obciążeniu: urządzenie załącza się i wyłącza co kilka minut. Skutkiem jest skrócona żywotność sprężarki i wyższe zużycie energii przez cały okres pracy układu.
Stężenie i stan glikolu
Rozcieńczony glikol traci jednocześnie zdolność przenoszenia ciepła i ochronę przed zamarzaniem. Zużyty inhibitor przestaje chronić instalację, a produkty korozji odkładają się w wymiennikach, podnosząc opory przepływu. Stan czynnika pośredniego sprawdza się przy każdym przeglądzie, nie tylko przy uzupełnianiu. Zajmujemy się też utylizacją zużytego glikolu.
Izolacja z paroizolacją
Rurociąg wody lodowej bez szczelnej paroizolacji zbiera wilgoć pod izolacją. Efektem jest korozja niewidoczna z zewnątrz, ujawniająca się dopiero jako nieszczelność, oraz wykraplanie na powierzchni i kapanie na urządzenia poniżej.
Punkty pomiarowe i dostęp serwisowy
Króćce do pomiaru ciśnienia i temperatury pozwalają zdiagnozować układ bez jego rozszczelniania. Zawory, filtry siatkowe i odpowietrzniki muszą być dostępne bez podnośnika. To decyduje o koszcie każdego przeglądu przez następne dwadzieścia lat.
Stan i stężenie czynnika pośredniego sprawdzamy przy każdym przeglądzie instalacji.
Free cooling
W polskim klimacie instalacja wody lodowej może przez znaczną część roku pracować bez udziału sprężarki. Ciepło odbiera wtedy dry cooler, a chiller stoi.
Efekt jest podwójny: niższe zużycie energii, bo sprężarka odpowiada za większość poboru mocy w układzie, oraz dłuższa żywotność urządzenia, bo godziny postoju go nie zużywają.
Free cooling wymaga uwzględnienia na etapie doboru: odpowiedniej powierzchni wymiennika, automatyki przełączania trybów i właściwego stężenia glikolu. Im wyższa dopuszczalna temperatura wody lodowej, tym więcej godzin w roku układ może pracować bez sprężarki. Dobudowanie free coolingu do istniejącej instalacji jest możliwe, ale zwykle droższe niż zaprojektowanie od początku.
Modernizacja istniejących instalacji
Większość naszych zleceń dotyczy przebudowy układów, które przestały nadążać za zakładem albo pracują drożej, niż powinny.
Typowe sytuacje: rozbudowa linii bez zwiększenia mocy chłodniczej, agregat na wycofywanym czynniku, sterowanie bez regulacji wydajności, brak free coolingu w układzie, który mógłby z niego korzystać przez połowę roku.
Modernizację zaczynamy od pomiarów istniejącego układu, nie od katalogu urządzeń. Bywa, że problem rozwiązuje przebudowa obiegu hydraulicznego albo korekta nastaw, bez wymiany źródła chłodu. Zakres diagnostyki opisaliśmy przy chłodzeniu wodą lodową.
Modernizacja układu wody lodowej. Zakres prac ustalamy po pomiarach stanu istniejącego.
Automatyka i szafa sterownicza instalacji wody lodowej. Sposób sterowania decyduje o kosztach eksploatacji bardziej niż sam dobór urządzenia.
Typowe błędy w istniejących instalacjach
- Brak możliwości odpowietrzenia. Powietrze w obiegu obniża przepływ i wywołuje kawitację na pompach. Usunięcie wymaga rozkręcenia odcinka, czyli przestoju.
- Pompa dobrana bez zapasu na zabrudzenie. Obliczenia na czystej instalacji nie uwzględniają wzrostu oporów po kilku latach pracy. Pompa pracuje wtedy poza punktem optymalnym.
- Filtry siatkowe bez możliwości czyszczenia. Zamontowane bez zaworów odcinających wymagają opróżnienia układu, żeby je wyczyścić.
- Naczynie przeponowe o złej pojemności. Za małe powoduje wahania ciśnienia i zadziałania zaworu bezpieczeństwa, za duże bywa dobierane niepotrzebnie drogo.
- Regulacja przepływu zaworami odcinającymi. Zawór kulowy nie służy do dławienia. Ustawiony w położeniu pośrednim niszczy się i przecieka po kilku sezonach.
Jak wygląda współpraca
Zaczynamy od wizji lokalnej. Potrzebujemy wiedzieć, co ma być chłodzone, jaka jest wymagana temperatura medium, jak zmienia się obciążenie w cyklu dobowym, jakie medium ma pracować w obiegu i czy instalacja pracuje sezonowo, czy przez cały rok.
Na tej podstawie przygotowujemy koncepcję z doborem urządzeń i wyceną. Przy modernizacji poprzedza ją audyt instalacji z pomiarem stanu obecnego.
Koszt dojazdu ustalamy indywidualnie i podajemy przed wyjazdem.
Gwarancja
Gwarancji udzielamy na elementy nowe, dostarczone i zamontowane przez nas, oraz na wykonane przez nas prace instalacyjne.
Nie obejmujemy gwarancją elementów powierzonych przez zamawiającego ani szczelności układów, w których wykorzystano istniejące odcinki instalacji.
Najczęściej zadawane pytania
Woda lodowa czy instalacja freonowa?
Przy wielu odbiornikach rozrzuconych po obiekcie i wymagających różnych temperatur korzystniejsza jest woda lodowa. Przy jednym odbiorniku blisko źródła chłodu tańsza w budowie i sprawniejsza jest instalacja freonowa.
Jak dobrać moc chłodniczą?
Nie z sumy mocy maszyn, tylko z rzeczywistego zapotrzebowania i profilu obciążenia w cyklu dobowym. Linia produkcyjna nie pracuje równomiernie, a układ dobrany wyłącznie pod maksimum przez większość czasu pracuje w punkcie najgorszej sprawności.
Jaki materiał rurociągu wybrać?
Rozstrzyga medium w obiegu, budżet inwestycji, wymagana bezawaryjność i odporność na uszkodzenia mechaniczne w danym obiekcie. Przy glikolu w stali czarnej konieczny jest inhibitor korozji i kontrola jego stanu.
Ile trwa budowa instalacji?
Zależy od wielkości i od tego, czy zakład może być wyłączony z ruchu. Prace przy pracującej produkcji planuje się etapami. Termin podajemy po wizji lokalnej.
Czy można rozbudować istniejącą instalację?
Najczęściej tak. Zaczynamy od pomiaru rzeczywistej wydajności i oporów układu, bo bez tego rozbudowa bywa dokładaniem odbiorników do źródła pracującego już na granicy.
Kiedy free cooling się zwraca?
Zależy od wymaganej temperatury medium i profilu pracy zakładu. Im wyższa temperatura wody lodowej, tym więcej godzin w roku bez pracy sprężarki. Wyliczenie przygotowujemy dla konkretnej instalacji.
Zobacz także
Kontakt
Telefon: +48 501 179 381
E-mail: info@skic.com.pl
Baza serwisowa: Wałsnów 22b, 26-505 Wałsnów
Obszar działania: cała Polska
Robert Aptacy, właściciel i dyrektor techniczny SKiC Sp. z o.o. Wieloletni praktyk chłodnictwa przemysłowego. Prowadzi diagnostykę, audyty i modernizacje rooftopów, central wentylacyjnych, chillerów i systemów chłodzenia procesowego, razem z automatyką (Siemens S7-1200/1500, WinCC). Uprawnienia SEP E i D do 1 kV, szkolenia producentów: Carrier, Alfaco, Toshiba.
