Система охлаждения воды необходима на большинстве предприятий, где в результате промышленных процессов образуется теплота, которую нужно использовать или отвести. Также часто воду рассматривают в качестве транспортирующей среды. Самые крупные системы охлаждения воды используются при производстве стали, на электростанциях, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. В зависимости от водоносности можно выделить:
Открытая система на базе испарительного охлаждения
Система охлаждения воды, основанная на испарении, с точки зрения химической обработки можно говорить о повторном использовании охлаждающей воды. В ней нужное количество охлаждающей воды забирается из чаши градирни и при помощи наосов прогоняется через холодильные установки. Нагретая в них вода снова возвращается в градирню. В этой системе неизбежно возникают потери воды из-за обессоливания и испарения, эти потери в обязательном порядке восполняются подпиточной водой. Охлаждение в градирне соответствует нагреванию в теплообменниках.
В градирне нагретая охлаждающая вода орошается при помощи специальных встроенных элементов. При этом охлаждение воды происходит при контакте с воздухом за два этапа:
Градирни могут различаться по способу нагнетания воздуха – это может быть естественная или принудительная тяга. В устройствах с естественной тягой перемещение воздуха происходит снизу вверх из-за разницы давления и температур. Принудительная вентиляция подразумевает использование вентиляторов.
Для того чтобы поддерживать постоянный объем воды в контуре охлаждения нужно регулярно восполнять потери, так как при испарении в воде увеличивается концентрация примесей. Чтобы избежать неприятных последствий часть воды нужно время от времени сливать из системы.
Закрытые и полуоткрытые системы охлаждения
Система охлаждения воды закрытого типа используют теплообменники для обратного охлаждения нагретой воды. Теплообменник может охлаждаться при помощи второй открытой системы охлаждения или аппаратом воздушного охлаждения.
Потери воды в этой системе значительно меньше. Но при необходимости производят подпитку совершенно обессоленной и умягченной водой.
Полуоткрытые системы незаменимы при процессах, где периодически на короткий период времени возникают высокие технологические температуры, но количество тепла, которое требуется отвести, небольшое. Здесь для охлаждения оборотной воды используется большая емкость с крышкой. Она устроена таким образом, что в результате теплоизлучения в окружающую среду и контакта с водой достигается необходимая температура охлаждающей воды. Потери воды в этом случае совсем небольшие, но периодическая подпитка умягченной водой требуется.
Чиллер
Система охлаждения чиллер – самый распространенный вариант. Это холодильные установки, в основе которых лежит замкнутая система с циркулирующим при помощи компрессора хладагентом. Чиллер функционирует по принципу непрерывной циркуляции, кипения и конденсации в замкнутом контуре системы жидкого хладоносителя. Хладагент кипит при пониженном давлении и температуре. Испаряясь, он в виде пара попадает в конденсатор – здесь давление среды повышается, происходит конденсация, то есть переход в жидкое состояние.
Система «чиллер – фанкойл» - централизованная система, которая позволяет одновременно обслуживать сразу несколько зон. Эту систему можно назвать самой оптимальной и удачной – в пользу этого говорить высокая холодопроизводительность, возможность регулирования температуры и широкий спектр применения.
В декабре 2025 года компания Copeland, один из мировых лидеров в производстве компрессорного оборудования, представила новую разработку — спиральный компрессор, работающий на CO₂ с технологией динамической паровой инжекции (Dynamic Vapor Injection, DVI). Это событие стало значимой вехой в эволюции промышленного холодильного оборудования, поскольку сочетание природного хладагента CO₂ и усовершенствованной системы паровой инжекции открывает новые возможности для повышения энергоэффективности, снижения эксплуатационных затрат и выполнения экологических норм.
Патент на автоматический охладитель для продуктов был выдан американцу Альберту Маршаллу именно 8 августа 1899 года. В текущем году отмечается 125-я годовщина этого важного изобретения, ставшего неотъемлемой частью наших кухонь.