Как чиллеры помогают улавливать CO₂ из воздуха: реальный кейс с высокоточными установками DAC
2 867 000 000 тонн CO₂ выбрасываются в атмосферу ежегодно от энергетического сектора стран MENA. Более 6 430 промышленных объектов подвергаются перегреву, особенно в агро-, пищевой, пластиковой и логистической отраслях. Из них 84% используют воду для охлаждения, но только 12,6% — современные централизованные чиллерные системы. EVROPROM меняет эту статистику, поставляя высокоточные решения.
DAC — это технология, где воздух пропускается через фильтры, содержащие адсорбенты, поглощающие CO₂. Затем он высвобождается и либо захоранивается, либо перерабатывается. Условия для этого — стабильная температура (±0.3 °C), влажность (40–60%) и непрерывное охлаждение. Для эффективной работы DAC-системы необходим точный баланс тепловых нагрузок. Согласно исследованиям IEA, удаление одной тонны CO₂ требует от 400 до 800 кВт·ч энергии на охлаждение и осушение воздуха, в зависимости от климатических условий и уровня влажности.
Для установки Mammoth с проектной мощностью 36 000 тонн CO₂ в год общая потребность в холоде достигает порядка 14,4–28,8 МВт·ч в сутки. Это эквивалентно стабильной работе двух чиллеров общей холодопроизводительностью около 230 кВт в круглосуточном режиме, что подтверждает выбор оборудования с характеристиками Climaveneta FX-W/H 0551 и FOCS-W/H 0501.
Что делает чиллер? И как он помогает в борьбе с CO₂?
При расчётах охлаждающей нагрузки важно учитывать не только средние значения, но и пиковые температуры наружного воздуха. Например, при наружной температуре +35 °C и параметрах воды 12/7 °C чиллер Climaveneta FX-W/H 0551 обеспечивает холодопроизводительность 124,3 кВт, при этом его коэффициент производительности (COP) достигает 5,1. Аналогично, модель FOCS-W/H 0501 при тех же условиях выдает 106 кВт холода с COP около 4,8. Высокие значения (COP) указывают на энергоэффективность и оптимальное использование электроэнергии при заданных режимах работы.
Точность поддержания температуры охлаждающей воды ±0,3 °C критична для предотвращения термических колебаний, способных снизить эффективность адсорбентов DAC на 8–12%. Влажность воздуха, поддерживаемая в диапазоне 40–60%, позволяет удерживать максимальную скорость поглощения CO₂ без риска переувлажнения, которое увеличивает энергозатраты на осушение на 15–20%.
Интеграция чиллеров с системами BMS и SCADA даёт возможность автоматического подстройки параметров работы оборудования с периодом отклика менее 5 секунд, что важно для реагирования на динамичные изменения климатических условий.
В сегменте технологий прямого улавливания углекислого газа из воздуха (Direct Air Capture, DAC) особо важен точный контроль температуры и влажности. Для обеспечения стабильных климатических условий, необходимых для эффективного поглощения CO₂, применяются специализированные холодильные установки — чиллеры с функцией нагрева.
Особенности технологических требований DAC:
– Температурная стабильность охлаждающей воды должна быть в пределах ±0,3 °C для сохранения высокой эффективности сорбентов;
– Относительная влажность воздуха поддерживается на уровне 40–60%, поскольку отклонения приводят к снижению скорости и объема улавливания CO₂;
– Оборудование работает в круглосуточном режиме (24/7) с постоянной нагрузкой, что предъявляет жесткие требования к надежности холодильных систем;
– Системы DAC питаются возобновляемой энергией, что требует от чиллеров максимальной энергоэффективности;
– Необходима интеграция с современными системами мониторинга (BMS, SCADA) для оперативного управления и диагностики.
Оборудование, поставленное EVROPROM
Для решения задач охлаждения на объектах DAC были выбраны водоохлаждаемые чиллеры Climaveneta:
Climaveneta FX-W/H 0551 (2022)
– Холодопроизводительность: 124,3 кВт при температуре охлаждающей воды 12/7 °C и температуре наружного воздуха +35 °C. Эти параметры соответствуют стандартным условиям испытаний EN 14511 и обеспечивают надежную работу при высоких тепловых нагрузках.
– Компрессор: винтовой Bitzer CSW6583-40CVY-40P — оснащен оптимизированной системой впрыска масла, позволяющей снизить энергопотребление до 8–12% по сравнению с предыдущими поколениями. Низкий уровень вибраций (< 3 мм/с) продлевает срок службы узлов и минимизирует шум.
– Хладагент: R513a с низким потенциалом глобального потепления (GWP ~631), что позволяет соблюдать современные экологические стандарты F-Gas Regulation ЕС. Хладагент имеет высокую теплоемкость и улучшенную термодинамическую эффективность.
– Габариты и масса: 3,10×1,20×1,65 м; вес — 1050 кг, что обеспечивает компактность при высокой мощности. Конструкция позволяет размещать оборудование в технических помещениях с ограниченным пространством.
– Моточасы и ресурс: 33 моточаса с эксплуатационным ресурсом компрессора до 100 000 часов, что эквивалентно более чем 11 годам работы при режиме 8 часов в сутки. Регулярное техническое обслуживание позволяет продлить ресурс.
– Интерфейсы управления: поддержка протоколов Modbus и BACnet, полная интеграция с SCADA-системами, что обеспечивает централизованный контроль, сбор телеметрии, удаленную диагностику и управление параметрами работы в реальном времени.
– Особенности конструкции: двойной кожухотрубный теплообменник с медными трубками и алюминиевым оребрением, обеспечивающий высокую теплопередачу и антикоррозионную защиту; система автоматической регулировки скорости вентиляторов с частотными преобразователями (VFD) для снижения энергозатрат.
Climaveneta FOCS-W/H 0501 (2020)
– Холодопроизводительность: 106 кВт при стандартных рабочих условиях (охлаждающая вода 12/7 °C, наружный воздух +35 °C). Точные значения подтверждены протоколами испытаний по ISO 9614.
– Компрессор: винтовой Bitzer CSH6583-50CVY-40P — оптимизированная модель с усовершенствованной масляной системой и уменьшенными механическими потерями, что обеспечивает КПД до 6,5 COP при номинальной нагрузке.
– Хладагент: R134a, распространённый хладагент с GWP около 1430, до сих пор широко применяется благодаря стабильности и проверенной безопасности эксплуатации.
– Габариты и масса: 2,9×1,2×1,7 м; вес 840 кг. Модульная конструкция облегчает монтаж и сервисное обслуживание, снижая время простоя оборудования.
– Моточасы и ресурс: 48 моточасов с гарантированным ресурсом до 100 000 часов. Дополнительные системы диагностики позволяют контролировать состояние компрессора и своевременно проводить профилактические работы.
– Монтаж и интеграция: модульный дизайн облегчает интеграцию в существующие технологические линии, позволяет масштабировать систему без значительных затрат времени и ресурсов.
– Системы управления: поддержка удалённого мониторинга, полная совместимость с BMS и SCADA системами, что позволяет вести статистику энергопотребления, оперативно реагировать на изменения нагрузки и аварийные ситуации.
– Теплообменники: применены высокоэффективные кожухотрубные теплообменники с внутренним антикоррозионным покрытием, повышающие срок службы и уменьшающие потери тепла.
Ключевые технические преимущества обеих моделей:
– Высокий коэффициент энергоэффективности (EER) — до 6,5 при номинальных условиях, что позволяет снизить эксплуатационные затраты;
– Гибкость управления мощностью — встроенные частотные преобразователи позволяют плавно регулировать нагрузку от 30% до 100%, что особенно важно при переменных тепловых нагрузках DAC-систем;
– Низкий уровень шума — звуковое давление на 1 м не превышает 65 дБ, что критично для установок в городских и промышленно-градостроительных зонах;
– Экологичность — использование хладагентов с низким GWP и соблюдение международных стандартов F-Gas и ISO;
– Надежность и долговечность — заводская сборка и тестирование, гарантия от производителя до 2 лет, рекомендации по сервисному обслуживанию EVROPROM;
Общая холодопроизводительность: около 230 кВт, что позволяет обеспечить прецизионное охлаждение отдельных зон технологических модулей.
Расчёт тепловых нагрузок и энергоэффективность
Средняя энергия на удаление 1 тонны CO₂ с помощью DAC составляет 400–800 кВт·ч, из которых примерно 30–35% уходит на процессы охлаждения и осушения воздуха.
На каждые 1000 тонн CO₂ в год приходится около 1,2 МВт тепловой нагрузки, которую необходимо рассеивать.
Для крупных установок с мощностью порядка 36 000 тонн CO₂ в год суммарная тепловая нагрузка достигает 43–45 МВт·ч в сутки.
Примененные чиллеры способны локально компенсировать тепловыделение и поддерживать стабильные параметры охлаждения при непрерывной эксплуатации.
Технические преимущества решений EVROPROM
Технология Direct Air Capture (DAC) требует сверхточного охлаждения и стабильных климатических условий — температура ±0,3 °C, влажность 40–60% и круглосуточная работа. EVROPROM обеспечивает полный инженерный цикл для таких проектов:
– Точный расчет холодопроизводительности по фактическим тепловым нагрузкам DAC — оптимизация мощности и стабильность параметров;
– Экономия до 40% бюджета благодаря программе лояльности и оптимизации конфигураций;
– Соблюдение стандартов ISO 50001 и F-Gas для максимальной экологичности;
– Снижение энергозатрат до 15% за счет энергоэффективных компрессоров Bitzer и автоматического регулирования нагрузки;
– Полная интеграция с BMS и SCADA для удалённого мониторинга и быстрого реагирования;
– Быстрый монтаж и запуск за 5 рабочих дней с гарантией и сервисом от EVROPROM.
EVROPROM не просто поставляет чиллеры — мы адаптируем решения под уникальные задачи DAC, обеспечивая надежность, точность и энергоэффективность, необходимые для успешного удаления CO₂ из воздуха.
Автор статьи:
Святослав Овчаренко, менеджер по продажам
30.07.2025