냉각 시스템은 식품 및 음료 생산에서 건물의 HVAC에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 최적의 온도를 유지하는 데 필수적입니다. 글리콜 냉각기는 글리콜과 물의 혼합물을 냉각 매체로 사용하여 글리콜의 부동산 특성을 활용하여 영하 온도에서 작동합니다. 물 냉각기는 반대로 정화의 응용에 적합한 순수한 물을 사용합니다. 온도 요구 사항, 효율성, 비용 및 유지 보수 요구에 따라 최상의 솔루션을 선택하는 데 차이를 이해하는 것이 중요합니다.
운영 원리
글리콜 냉각기:
- 냉동 지점을 0 ° C (32 ° F) 미만으로 낮추기 위해 글리콜 -물 혼합물 (일반적으로 60% 글리콜 및 40% 물을 사용하여 작동하여 -10 ° C 이하로 냉각을 가능하게합니다. 혼합물은 열 교환기를 통해 순환하여 Drake Chillers에 의해 설명 된 바와 같이, 열을 흡수하고 냉각 장치로 돌아갑니다.글리콜 냉각기에 대해 알고 싶은 모든 것).
- 일반적인 글리콜에는 프로필렌 글리콜 (식품 등급, 비 독성) 및 에틸렌 글리콜 (독성, 비 식품 적용에 사용)이 포함됩니다. 혼합물의 부동액은 동결을 방지하여 저온 공정에 이상적입니다.
물 냉각기:
- 물의 동결 지점으로 인해 0 ° C 이상의 온도로 제한된 순수한 물을 냉각 매체로 사용하십시오. 그들은 코일이나 열 교환기를 통해 물을 순환시켜 열을 흡수하고 응축기를 통해 거부합니다.글리콜 냉각기 대 워터 냉각기).
- 공냉식 및 수냉식 변형으로 제공되는 이들은 중간 냉각 (예 : 5 ° C ~ 20 ° C)이 충분한 HVAC 시스템의 표준입니다.
주요 차이점
측면 | 글리콜 냉각기 | 물 냉각기 |
---|---|---|
냉각 매체 | 글리콜-물 혼합물 (예 : 60/40 비율) | 순수한 물 |
온도 범위 | 0 ° C 이하 (예 : -10 ° C ~ -20 ° C) | 0 ° C 이상 (예 : 5 ° C ~ 20 ° C) |
능률 | 글리콜의 열전도율이 낮기 때문에 약간 낮습니다 (3.5 kJ/kg · k vs. 4.18 kJ/kg · k · k) | 더 높은 효율, 더 나은 열 전달 특성 |
애플리케이션 | 식음료, 제약, 산업 공정 | HVAC 시스템, 상업용 건물 |
동결 보호 | 내장 (Glycol은 동결을 방지합니다) | 없음 (0 ° C에서 물이 얼립니다) |
유지 | 글리콜 수준, 더 높은 비용을 모니터링해야합니다 | 더 간단하고 낮은 유지 보수 비용 |
비용 | 글리콜로 인한 초기 및 운영 비용이 높습니다 | 저렴한 비용, 대부분의 응용 프로그램의 표준 |
글리콜 냉각기의 장점
글리콜 냉각기는 다음과 같이 선호됩니다.
- 저온이 필요합니다: 노스 슬로프 냉각기 (North Slope Chillers)가 강조한 바와 같이, 온도가 5 ° C (41 ° F)로 유지되거나 제약에 대한 냉장 보관소 (41 ° F) 또는 제약에 대한 냉장 보관함 (글리콜 냉각기). Glycol의 부동액 특성은 시스템 동결을 방지하여 신뢰성을 보장합니다.
- 동결 위험이 존재합니다: 농업 냉각 시스템에서와 같이 냉각 매체가 얼어 붙을 수있는 야외 설치 또는 추운 기후에 적합합니다.글리콜 냉각 시스템이 단순화되었습니다).
- 정밀 냉각이 중요합니다: 식품 가공 또는 화학 제조와 같은 산업에는 정확한 온도 제어가 필요하며, 이는 글리콜 냉각기가 얼음 형성 위험없이 제공합니다. 예를 들어, 발효 후 충돌 냉각 맥주는 IQS 디렉토리에 따라 온도가 20 ° C에서 0 ° C로 빠르게 떨어질 수 있습니다 (글리콜 냉각기의 유형, 용도 및 이점).
물 냉각기의 장점
물 냉각기는 다음과 같이 선택됩니다.
- 온도는 얼어 붙습니다: 건물의 표준 HVAC 시스템에 이상적이며, 콜드 샷 냉각기에 따라 동결 보호가 필요하지 않은 22 ° C (72 ° F)에서 실내 온도를 유지합니다.글리콜 냉각기 대 Water Chiller - 왜 글리콜을 사용합니까?).
- 비용 효율성이 핵심입니다: 초기 및 유지 보수 비용을 낮추면 물 냉각기가 사무실, 호텔 또는 소매와 같은 상업용 공간에 적합한 냉각 부하가 일반적입니다.
- 더 높은 효율이 필요합니다: 물의 우수한 열전도율 (4.18 kJ/kg · k)은 글리콜 혼합물 (예 : 60/40 혼합의 3.5 kJ/kg · k)과 비교하여 HVAC-Talk에 따라 동일한 냉각 부하의 에너지 소비를 줄이면 더 나은 열전달을 초래합니다.글리콜 대 냉수).
성능 및 효율성 비교
능률:
- 물의 비열 용량이 높기 때문에 물 냉각기는 단위 질량 당 더 많은 열을 흡수하고 전달하기 때문에 더 효율적입니다. 예를 들어, 물 냉각기는 10 ° C에서 4.5의 경찰을 달성 할 수 있으며, 같은 온도의 글리콜 냉각기는 업계 벤치 마크에 따라 4.0에 도달 할 수 있습니다.
- 그러나 글리콜 냉각기는 물 냉각기가 작동 할 수없는 하위 제로 애플리케이션에 필요합니다.
에너지 소비:
- 글리콜 냉각기는 글리콜의 열 전달 효율, 특히 Geson Chiller 당 0 ° C 이상의 온도에서 10-15% 더 많은 에너지를 소비 할 수 있습니다. 예를 들어, 100 톤의 글리콜 냉각기는 같은 하중을 위해 물 냉각기보다 25kW를 더 많이 끌어들일 수 있습니다.
- 그럼에도 불구하고, 글리콜 냉각기는 저온 공정에 없어서는 안될 것이며, 여기서 동결 보호의 필요성으로 인해 에너지 사용이 정당화됩니다.
운영 영향:
- 글리콜 냉각기는 양조장의 충돌 냉각과 같은 빠른 냉각 시나리오에서 탁월하며, 여기서 온도는 동결 위험없이 빠르게 떨어질 필요가 있습니다. 워터 냉각기는 효율이 가장 중요한 HVAC 시스템의 정상 상태 냉각에 더 적합합니다.
응용 프로그램 및 사용 사례
글리콜 냉각기:
- 음식과 음료: 음료 가공을 위해 North Slope Chillers가 언급 한 것처럼 발효 탱크, 충돌 냉각 맥주 또는 부패하기 쉬운 상품에 대한 냉장 보관함.
- 의약품: 저장 및 운송을 위해 생물학적 또는 백신이 저하 온도로 냉각되어 제품 무결성을 보장합니다.
- 산업 공정: 드레이크 냉각기에 따라 저온이 중요한 금속 가공, 플라스틱 제조 또는 화학 생산의 냉각 기계.
- 농업: 정밀한 온도를 위해 온실 또는 수경 시스템을 냉각하여 추운 기후의 식물 스트레스를 방지합니다.
물 냉각기:
- HVAC 시스템: 사무실, 호텔 또는 학교와 같은 건물을 냉각하여 콜드 샷 냉각기 당 22 ° C (72 ° F)에서 실내 온도를 유지합니다.
- 데이터 센터: 동결 보호 요구가없는 서버에 일관된 냉각을 제공하여 장비 신뢰성을 보장합니다.
- 상업용 공간: 비용과 효율성이 우선 순위 인 적당한 냉각 수요가있는 소매점이나 레스토랑 냉각.
유지 보수 및 운영 고려 사항
글리콜 냉각기:
- IQS 디렉토리에 따라 최적의 부동액 특성에 대한 최적의 성능, 일반적으로 최적의 성능, 일반적으로 60/40 비율을 보장하기 위해 글리콜 농도의 정기적 인 모니터링이 필요합니다. 열화 또는 오염은 교체가 필요할 수 있으며 유지 보수 비용이 증가 할 수 있습니다.
- 글리콜은 물보다 비싸고, 수소에 당 주기적 테스트 및 잠재적 처분의 필요성을 반영하는 운영 비용 (냉각기 운영자를위한 글리콜과하지 말아야합니다).
물 냉각기:
- 글리콜 관련 작업이없는 더 간단한 유지 보수이지만 HVAC- 토크에 따라 특히 경수 지역에서 스케일링 또는 부식을 방지하기 위해 수처리가 필요할 수 있습니다.
- 유지 보수 비용이 낮아지면 장기 운영에 매력적이지만 물의 동결 지점에 의해 제한됩니다.
환경 및 안전 고려 사항
- 글리콜 냉각기:
- 프로필렌 글리콜은 비 독성 및 식품 등급이며 음료 생산에 적합한 반면, 에틸렌 글리콜은 독성이며 북쪽 경사 냉각기에 따라 비 식품 응용 분야에 사용됩니다. 처분은 글리콜의 화학적 특성으로 인해 환경 규정을 준수해야합니다.
- 에너지 사용이 높을수록 환경 영향을 증가시킬 수 있지만 저온 응용 분야의 필요성은 이러한 트레이드 오프를 정당화합니다.
- 물 냉각기:
- 에너지 효율 측면에서보다 환경 친화적이지만 수처리 화학 물질은 산업 표준에 따라 제대로 관리되지 않으면 환경 적 영향을 미칠 수 있습니다.
- 화학적 노출의 위험이 낮아서 도시 설치에 적합한 일반적인 용도로 더 안전합니다.
결론 : 최고의 냉각 솔루션은 무엇입니까?
글리콜 냉각기와 물 냉각기 사이의 선택은 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 다릅니다.
글리콜 냉각기를 선택하십시오 만약에:
- 5 ° C에서 발효를위한 양조장 또는 -10 ° C에 저장하는 약물을위한 양조장과 같은 0 ° C 이하의 냉각이 필요합니다.
- 응용 프로그램에는 Berg Chiling Systems에 따라 냉동이 위험한 야외 설치 또는 추운 기후가 포함됩니다.
- 저온의 정밀도는 드레이크 냉각기에 따라 더 높은 비용과 유지 보수를 정당화하는 것이 중요합니다.
물 냉각기를 선택하십시오 만약에:
- 냉각 요구는 콜드 샷 냉각기 당 상업용 건물에서 22 ° C를 유지하는 HVAC 시스템과 같은 0 ° C 이상입니다.
- 효율성과 비용 효율성은 동결 위험이없는 우선 순위로 도시 사무실이나 소매 공간에 이상적입니다.
- 적당한 냉각 하중이 충분하고 HVAC- 토크에 따라 더 간단한 유지 보수가 선호됩니다.
요약
요약하면, 글리콜 냉각기는 저온 응용 분야에 유연성을 제공하지만 비용, 유지 보수 및 에너지 사용이 더 높습니다. 물 냉각기는 냉동 위의 표준 냉각 작업에 대해 더 효율적이고 비용 효율적이지만 0 ° C 이하로 작동 할 수 없어 제한됩니다. 온도 요구, 응용 프로그램 세부 사항 및 운영 트레이드 오프를 평가하면 성능, 효율성 및 신뢰성의 균형을 맞추는 시스템을 선택할 수 있습니다.