I-CHILL DESIGN — современное ПО для проектирования и подбора оборудования в сферах ОВиК (HVAC), охлаждения ЦОД, холодильной техники и промышленных процессов (чиллеры, тепловые насосы, мультифункциональные установки). Это эволюционный инструмент, созданный, чтобы изменить традиционный процесс проектирования.
Проектирование от заданных целей
В отличие от программ конкурентов, которые в основном работают как средство проверки и требуют заранее выбрать все компоненты, I-CHILL реализует обратную, предиктивную методологию.
Исходя из требуемых характеристик и габаритов (холодопроизводительность, эффективность, занимаемая площадь), система с помощью алгоритмов оптимизации и встроенной базы компонентов за считаные секунды автоматически формирует набор технически корректных и оптимизированных конфигураций.
I-CHILL DESIGN предназначен для инженерных и научно-исследовательских подразделений ОВиК и использует алгоритмический подход к проектированию, ориентированный на заданные цели.
Архитектура и поток данных
В основе системы лежит централизованная реляционная база данных, которая служит единым источником данных для всех подразделений компании.
Архитектура состоит из трёх основных уровней:
- Расчётный уровень (ядро): основа программы, содержащая алгоритмы теплового баланса и оптимизации.
- База компонентов: обширная иерархическая база данных с математическими моделями и характеристиками компрессоров, теплообменников (испарителей, конденсаторов), вентиляторов, расширительных клапанов и других компонентов.
- Пользовательский интерфейс (UI): интуитивная панель помогает задать технические требования и отображает сформированные решения.
Расчётное ядро (ENGINE)
ENGINE — сердце I-CHILL DESIGN, известное строгостью, скоростью и точностью.
Методика расчёта теплообменников
Теплообменники моделируются многозонным дифференциальным методом (метод NTU-ε и локальные балансы). Путь хладагента разбивается на множество конечных участков. Для каждого из них программа решает систему уравнений, включающую:
- Уравнения энергетического баланса и сохранения
- Уравнения массового баланса
- Уравнения теплопередачи (строгий расчёт коэффициентов конвективного теплообмена для зон переохлаждённой жидкости, двухфазной среды и перегретого пара)
- Уравнения потерь давления
Термодинамические свойства и свойства переноса хладагента рассчитываются в реальном времени для каждого локального режима с помощью встроенных справочных библиотек (CoolProp).
Управление вентиляторами
Модель учитывает аэродинамическую характеристику вентилятора (кривая P-Q). Программа определяет оптимальную рабочую точку, регулируя расход воздуха (или частоту для вентиляторов с инвертором) так, чтобы сбалансировать теплопередачу и потребляемую мощность и добиться максимальной сезонной эффективности.
Модели компрессоров
База включает полные многомерные карты характеристик компрессоров (герметичных, полугерметичных, ротационных, спиральных, винтовых, Turbocor). Для инверторных компрессоров и компрессоров Turbocor алгоритм оптимизирует и выбирает наилучшую рабочую частоту, чтобы достичь требуемой термодинамической точки при минимальном удельном потреблении энергии и максимальной эффективности.
Расчёт расширительного клапана
Массовый расход хладагента и номинальная мощность, необходимые для клапана, рассчитываются по корреляциям вида ṁ = Cv Δp·ρ, что обеспечивает заданный перегрев как в расчётном, так и в нерасчётных режимах.
Интеграция с подразделениями компании (модуль Platform)
Пользователи отдела продаж (I-CHILL SELECTION)
- Список аксессуаров: автоматически предлагает совместимые стандартные аксессуары (шкафы управления, гидравлические комплекты и т. д.) с вариантами цен.
- Описания, созданные ИИ: ИИ анализирует конфигурацию и формирует подробные технико-коммерческие описания, которые можно редактировать и настраивать.
- Создание каталога: экспорт конфигурации, визуализаций и характеристик в форматах каталога и технического паспорта. Дополнительное приложение позволяет глубоко настраивать описание продукта и графику.
Пользователи инженерного отдела (I-CHILL Engineering Hub)
- Прикрепление итоговых габаритных чертежей (2D/3D) и электрических схем к карточкам установок.
- Определение рабочего диапазона машины (предельные температурные режимы рабочих сред).
Пользователи отдела маркетинга (утверждение)
Руководство по маркетингу и продажам может проверять и официально утверждать установки для вывода на рынок через торговую сеть.
I-CHILL SELECTION
Полностью интегрирован с DESIGN. Менеджеры по продажам могут запрашивать утверждённые установки, фильтруя их по характеристикам, габаритам и функциям, чтобы быстро найти подходящую установку для конкретного применения без повторного проектирования.
Функциональные возможности модуля Design
Исходные данные проекта (упрощённые и ориентированные на цель):
- Условия нагрузки: расходы, температуры на входе и выходе для рабочих сред (сторона вода/гликоль) и среды конденсации (сторона воздух/вода).
- Целевые характеристики: требуемая холодопроизводительность (кВт), целевые показатели эффективности (например, COP, IPLV).
- Ограничения проектирования: фронтальная скорость воздуха в теплообменнике, тип хладагента, диапазон температур наружного воздуха.
- Тип машины: общая конфигурация (воздух-вода, вода-вода и т. д.), тип компрессора, теплообменника и вентилятора.
Режим редактирования
Любую автоматически сформированную конфигурацию проектировщик может изменить вручную:
- Заменить компонент другим совместимым компонентом из базы.
- Изменить рабочие параметры (скорость вентилятора, уставки переохлаждения и перегрева и т. д.).
- Обновить граничные условия и пересчитать характеристики.
Результаты: отчёты и визуализация
Для каждой конфигурации программа формирует подробный отчёт, включающий:
- Термодинамический отчёт: полные технические рабочие данные — характеристики в режимах охлаждения и нагрева, расходы, потери давления, температуры и давления испарения и конденсации, расход воздуха вентиляторов. Данные соответствуют стандартам EUROVENT, ERP, AHRI.
- Данные по компонентам: модель и производитель компрессора (с частотой, если применимо), данные теплообменника (площадь поверхности, количество контуров), параметры вентилятора (расход, статическое давление, потребляемая мощность), характеристики расширительного клапана.
- Показатели эффективности: холодопроизводительность, потребляемая мощность, EER, COP, SEER, SCOP, SEPR, IPLV, NPLV, управляемость, расходы, потери, электрические данные и др.
- Габаритная оценка: ориентировочные занимаемая площадь и масса.
- Расширенные энергетические расчёты: автоматический расчёт показателей эффективности (AHRI, ISO), включая SEER, SCOP, SEPR, IPLV, NPLV, на основе заданных пользователем кривых нагрузки. Инструмент Energy Analysis также оценивает эффективность продукта с учётом условий установки.
Системные требования и сертификация
I-CHILL DESIGN работает на серверах MS Azure или Amazon, доступ контролируется профилями пользователей, которые задаёт администратор. Аутентификация и авторизация используют разграничение ролей (проектировщик, инженер, менеджер по продажам, администратор и др.).
Результаты I-CHILL DESIGN соответствуют наиболее распространённым сертификациям:
- EUROVENT
- ERP
- AHRI
