Воздушное или водяное охлаждение чиллера: что выбрать под свой цех

Вы выбрали чиллер по каталожной мощности «с запасом 15%», а в июле при +38 °C процесс греется. Воздушное или водяное охлаждение чиллера решается не по каталогу: у одного зарубежного производителя воздушных чиллеров мощность воздушной машины дана при +35 °C; у остальных условия номинала смотрите в паспорте. Параметр Б по СП 131.13330 (ред. 2018) для Москвы — 26 °C, абсолютный максимум 38 °C (Краснодар 42 °C). Запас исчезает в самый жаркий день, если он совпал с пиком нагрузки пивоварни или пищевого цеха, поэтому выбор начинается с температуры конденсации.

Коротко: воздушное или водяное охлаждение чиллера, что вы выбираете на самом деле

Тип конденсации определяет температуру конденсации (t_конд) в пике: чем она выше, тем больше работы тратит компрессор.

• Воздух: t_конд = t_воздуха + 12…18 К, при +35 °C около 50 °C (модель).
• Вода с градирней: t_конд = t_мт + около 15 К: approach градирни 4-5 К, нагрев воды 5 К, разность в конденсаторе 4-6 К (модель).
• Итог: вода держит t_конд ниже на 8-16 К (при воздухе +35 °C: 14-16 К при t_мт 20 °C, 8-10 К при 26 °C).

t_мт — температура мокрого термометра: до нее остывает вода, испаряясь в воздух. В центральных регионах (расчет по Москве) энергия за год выбор не решает: разница меньше погрешности допущений и меняет знак в зависимости от затрат на вентилятор и насос градирни. Водяной выигрывает по электричеству только на юге и в сезонном режиме. Решают вода, место и зима: воздушный обходится без воды, градирни и легионеллы, но в жару теряет мощность и зимой требует комплекта.

Алгоритм выбора за 5 шагов

1. Оборотная вода. Есть действующая оборотная вода предприятия с запасом? Да: считайте водяной на ней и проверьте качество воды. Есть спрос на тепло конденсатора (мойка, ГВС)? Это довод в пользу водяного, но цифр по утилизации у нас нет, считайте по КП. Нет ни того, ни другого: шаг 2.
2. Температуры. Максимум до 38 °C: воздушный с пересчетом на пик. 40+ °C (Ростов, Краснодар): считайте оба варианта по КП.
3. Режим. Сезон менее 3000 ч в год и до 100-150 кВт: воздушный (инженерная граница, не норматив). Сезон май-сентябрь (около 3700 ч): считайте оба; в модели вода экономит 7% электричества в Москве и 15% в Краснодаре при малых затратах на вентилятор и насос градирни, а при больших затратах проигрывает 8% (Москва) и выигрывает лишь 1% (Краснодар). Круглый год с минимумом ниже −15 °C: воздушный с зимним комплектом или выносной конденсатор (инженерная граница, не норматив).
4. Место и шум. Двор или крыша: воздушный, если проверены рециркуляция и шум (в каталожных карточках КРИО 56-76 дБ(А), метод и расстояние замера не указаны). Помещение: воздуховоды или выносной конденсатор.
5. Допуск по подаче. Жесткий допуск обеспечивает регулирование, а не тип конденсации: тип выбирайте по шагам 1-4.

Подобрать машину под эти условия можно через форму подбора.

Сколько мощности остается в самый жаркий день: пересчет паспорта на пик

По СП 131.13330 (редакция 2018, сверьте с действующей), параметр Б и абсолютный максимум: Москва 26 и 38 °C, Краснодар 31 и 42, Ростов-на-Дону 30 и 40. Для критичного процесса берите абсолютный максимум: это рекомендация, а не норматив.

На фото: воздушный чиллер-моноблок — смотреть в каталоге

Мощность воздушной машины падает на 1,2-2,5% на каждый К роста t_конд: на +40 °C около 8% (при кипении около −10 °C около 9%), на +43 °C около 13% (15%) (модель). Гликоль считается отдельной поправкой и не повторяет эти 9%. Поправки перемножаются:

Q_паспорт = Q_нагрузки / (k_жара × k_гликоль × k_загрязнение)

Для 100 кВт при +40 °C: 0,92 × 0,93 × 0,95 ≈ 0,81, паспорт 100 / 0,81 ≈ 123 кВт (k_жара 0,92 относится к +40 °C; на +38 °C по линейной интерполяции модели k_жара около 0,95, итог около 0,84). Коэффициенты 0,93 и 0,95 — наши допущения. Запас +15% перекрыт целиком. Рециркуляция на крыше и во дворе может поднять температуру на входе на 3-5 К (инженерная практика), что по наклону модели отнимает еще 5-8%.

Чем это кончается. Типовая ситуация: из-за ошибки в автоматике (реле охлаждения не выключается) вся мощность небольшого чиллера уходит на охлаждение одного танка с водой, остальные 4-5 танков перегреваются, и под угрозой оказываются десять тонн пива вместо двух. Причина здесь — автоматика, а не выбор чиллера и не жара. Общий вывод один: когда холода не хватает на общем чиллере, страдают сразу все танки на контуре.

Водяная машина. Условия номинала водяных машин в карточках не указаны; по расходу воды в каталоге КРИО-W (перепад около 5 К) это согласуется с режимом 30/35 °C на конденсаторе, но это наш вывод, подтвердите у поставщика. При t_мт 23-28 °C вода после градирни (t_мт + approach 4-5 К) приходит при 27-33 °C, а t_конд = 38-43 °C (модель); если номинал действительно 30/35 °C, это близко к паспортному режиму. Цифр потери мощности водяной машины в нашей модели нет: запросите у поставщика поправки по температуре воды на входе в конденсатор.

Как мы считали. Наша модель, не таблицы производителя; «(модель)» отсылает сюда. Данные СП, постоянная нагрузка, 9 ₽/кВт·ч (допущение), тарифы воды Москвы 2026. Поправки 0,93 и 0,95 — допущения. t_мт в СП нет: оценка 18-23 °C в расчетный день, 23-28 °C в жаркий влажный.

Чиллер с градирней или воздушный: из чего складывается стоимость владения

TCO = C_машины + C_обвязки + N × (Э + В + Х + О): Э — электричество, В — вода, Х — химия, О — обслуживание.

На фото: модульный чиллер — смотреть в каталоге

EER в лоб не сравнивать. По каталогу КРИО у воздушных около 2,9-3,2 на полную мощность, у водяных 4,5-4,8 только на компрессорах: мнимые около 50%, а при сравнении компрессор с компрессором (A-116: 3,79) разница около 20-27% (расчет). Условия номинала в карточках не указаны, EER «при +35 °C» из них не выводится. Вентилятор и насос градирни в нашей модели принято считать около 3-4% от холода (с учетом чувствительности 2,5-5%), добавьте их к водяному.

Капзатраты — рыночный ориентир по данным производителей (НДС не указан): воздушный моноблок на 100-200 кВт в режиме +7…+10 °C — 13-19 тыс. ₽/кВт; водяной на 100-500 кВт — 10-21 тыс. ₽/кВт, без градирни, насосов, обвязки и водоподготовки; точность около 20%. Для решения берите цены из КП.

Обвязка воздушного: буферная емкость и минимальный объем контура, гликоль, фильтры, зимний комплект. Обвязка водяного: градирня, насосы, водоподготовка, продувка, слив на зиму. Оба списка переносите в вопросы к КП.

Вода. На 100 кВт градирня испаряет до 0,18 м³/ч, в среднем за год 0,14-0,15 (около 80% от пика); при 4 циклах упаривания (N=4, пример, не норма) подпитка около 1640-1750 м³/год, продувка около 410-440. Вода и водоотведение: около 0,15 млн ₽/год (тариф Москвы на 1 октября 2026).

Сквозной пример: 100 кВт, Москва, круглый год

База: постоянная нагрузка, абсолютный максимум 38 °C, t_мт 23-26 °C (наш расчет по данным СП, в СП нет), 9 ₽/кВт·ч, N=4 (модель).

Показатель	Воздушный	Водяной с градирней
t_конд в пик	50-56 °C	38-41 °C
Мощность в пик	около 0,81 от паспорта при +40 °C (на +38 °C по интерполяции модели около 0,84; паспорт 123 кВт даст 100 при +40 °C)	по таблице поставщика, цифр нет
Электричество, млн ₽/год	база	от 0,16 в пользу воздуха до 0,02 в пользу воды
Вода, млн ₽/год	0	0,14-0,16
Итого эксплуатация	база	дороже на 0,12-0,32 до химии и обслуживания

Базу по электричеству выбрать нельзя. Вердикт: разница в энергии меньше погрешности, решают вода, место и зима.

Срок сходимости водяного варианта

Срок, лет = ΔCapex / (ΔЭ + ΔВ + ΔХ + ΔО), где ΔCapex — градирня и обвязка за вычетом выигрыша в цене машины. ΔCapex возьмите из КП. Знаменатель для Москвы: ΔЭ от −0,16 до +0,02 (плюс — выигрывает вода), ΔВ около −0,15, итого от −0,32 до −0,12 млн ₽/год до химии и обслуживания. Он отрицателен, срока нет: водяной оправдан только меньшей ценой на входе.

С «Коротко» это согласуется: энергия сама не решает, а счет за воду вычитается всегда. Режим работы знак ΔЭ меняет: в сезонном режиме май-сентябрь (около 3700 ч) модель дает воде выигрыш по электричеству 7% (Москва) и 15% (Краснодар) при малых затратах градирни, поэтому сезонный вариант считайте отдельно по своим часам и тарифам. Счет за воду при сезонной работе — около 0,06 млн ₽/год на 100 кВт вместо 0,14. Знаменатель положителен, только если ΔЭ превышает счет за воду. Для Москвы (ΔЭ до +0,02) это недостижимо; даже на юге, где модель дает ΔЭ около +0,08 при малых затратах градирни, нужен тариф в 1,75-2 раза выше 9 ₽ (около 16-18 ₽/кВт·ч) или вода вдвое дешевле. Положительного знаменателя в нашей модели не получается, поэтому срок окупаемости водяного варианта считать не по чему.

Если вашему цеху ближе водяной вариант, посмотрите чиллеры водяного охлаждения и сверьте обвязку с КП.

Типовые ошибки выбора и эксплуатации

Ошибка	Как проявляется	Как проверить
Выбор по паспорту без пересчета на пик	Подача выше уставки, защита по высокому давлению	Пересчитать на абсолютный максимум
Рециркуляция на крыше и во дворе	Воздух на входе может быть теплее на 3-5 К (оценка)	Замер на входе
Грязный конденсатор	t_конд выше t_воздуха + 12…18 К, защита по высокому давлению	Осмотр, чистка, повторный замер
Нет зимнего регулирования давления конденсации	Защита срабатывает на частичной нагрузке и при холодном пуске	Запросить у поставщика график EER по нагрузке
Нет продувки и обогрева поддона у градирни	Накипь, рост t_конд, обмерзание при слабой нагрузке	Продувка, сравнение t_конд с ориентиром t_мт + 14…16 К (расчетный ориентир модели, не норматив; режим уточните у поставщика), байпас и слив
Водяной на городской воде без расчета счета	Около 12-24 млн ₽/год на 100 кВт при круглосуточной работе и нагреве воды 10 К и 5 К	Расход (10-20 м³/ч) × часы работы × тариф вашего региона (для Москвы около 134 ₽/м³)

Вода и зима: накипь, легионелла, замерзание

Накипь поднимает t_конд, мощность падает. Допустимую жесткость подпитки и частоту чистки проверьте по паспорту конденсатора.

Легионелла размножается в теплой воде, а вода градирни летом около 27-38 °C (модель), так что условия для ее размножения есть. Температурные границы, предельные значения и периодичность анализов берите из действующих санитарных правил по профилактике инфекционных болезней и требований Роспотребнадзора: цифр мы не приводим.

Воздушная машина зимой. По руководству одного зарубежного производителя серийная машина на R-410A стартует от 0 °C, с ветрозащитными щитами и регулированием давления конденсации — до −25 °C; холодные сутки Москвы по СП −35 °C. Типовой состав зимнего комплекта (инженерная практика, у каждого поставщика свой): регулирование вентиляторов, подогрев картера и испарителя, обогрев поддона и труб, гликоль. Минимальная наружная температура для КРИО-A/AL в карточках не указана, уточняйте у поставщика.

Таблица «условие → какой вариант»

Условие	Сегмент	Вариант
До 100-150 кВт, сезон менее 3000 ч, воды и места нет	любой	воздушный моноблок
Круглый год, минимум ниже −15 °C	пищевка и пивоварня	воздушный с зимним комплектом или выносным конденсатором
Оборотная вода или спрос на тепло	любой	водяной

Проверка до первой жары

Для машины, еще не видевшей пика (не путать с проверкой ниже):

1. Замерьте t_конд и давления при +28…30 °C.
2. Экстраполируйте на пик: t_конд идет за воздухом, с +30 до +38 °C это около +8 К.
3. Сравните давление на пике с уставкой защиты по высокому давлению.
4. Проверьте регулирование давления конденсации на частичной нагрузке.
5. Осмотрите конденсатор и градирню.

Если чиллер уже недобирает в жару: сравните t_конд с t_воздуха + 12…18 К, у водяного — перепад и продувку. Проектная ошибка: при чистом конденсаторе паспорт, пересчитанный на пик, меньше нагрузки. Эксплуатационная: после чистки мощность возвращается.

Что сообщить нам для расчета

Параметр, единица, источник:

• Абсолютный максимум воздуха, °C: СП 131.13330 или метеостанция.
• t_мт, °C: данные объекта.
• Пиковая нагрузка, кВт: расчет процесса.
• Режим, ч/год: график производства.
• Тарифы, ₽/кВт·ч и ₽/м³: договор.
• Допуск по подаче, К: техзадание.
• Шум и расстояние до жилья, дБ(А) и м: план участка и действующие санитарные нормы по шуму.
• Оборотная вода, м³/ч: главный инженер.
• Зимний минимум, °C: СП или данные объекта.

Что спросить у поставщика: поправочные таблицы, график EER по нагрузке, условия номинала, минимальную наружную температуру. Воздушный: буферная емкость и объем контура, гликоль, фильтры, зимний комплект. Водяной: градирня, насосы, водоподготовка, продувка, слив на зиму.

Пришлите исходные через форму «Получить расчет по исходным»: пересчитаем паспорт на пик. Варианты в каталоге: чиллеры воздушного охлаждения и чиллеры водяного охлаждения.

Читайте также

• Принцип работы чиллера: холодильный цикл простыми словами
• Как рассчитать холодопроизводительность: формула и типовые ошибки