Система чиллер-фанкойл Система чиллер-фанкойл представляет собой систему кондиционирования, состоящую из внешнего блока – чиллера и внутреннего – фанкойла. ![Система чиллер фанкойл]() На фото Система чиллер фанкойл Конструктивные особенности Основным отличием этой системы от других мультизональных систем является то, что здесь от чиллера к фанкойлу циркулирует не фреон, а обыкновенная вода. Таким образом, для подачи воды от холодильной машины до фанкойлов используются не дорогостоящие медные фреоновые трубы, а теплоизолированные водопроводные, что позволят существенно снизить стоимость конструкции. Система чиллер-фанкойл чаще всего используется для кондиционирования больших по площади помещений: гипермаркетов, гостиниц, торговых комплексов, где требуется создание индивидуального микроклимата в каждой конкретной зоне. Таких зон может быть от двух до нескольких десятков, все зависит от мощности чиллера и насосной станции. В данном случае каждый из фанкойлов, входящих в состав системы, может работать независимо друг от друга в режиме охлаждения или обогрева. ![фанкойлы]() На фото фанкойлы Принцип работы Цикл начинается с попадания воздуха из помещения в вентиляционный блок фанкойла. При помощи вентилятора воздушный поток равномерно распределяется по всему периметру блока. Оттуда он поступает в теплообменник, где нагревается или охлаждается до нужной температуры. Роль тепло- или хладоносителя выполняет вода, которая циркулирует по трубам, соединяющим холодильную машину и фанкойл. Кроме чиллера и фанкойлов в систему также входит центральный кондиционер, который обычно располагается на чердаке или крыше. Кондиционер в этом случае отвечает за подачу охлажденного воздуха от фанкойлов до кондиционируемой зоны. Фанкойлы при этом отвечают не только за охлаждение/нагрев воздуха, но и поддержание нужной температуры. Это возможно благодаря регулированию потока воды или воздуха. Если фанкойл применяется именно для обогрева помещения, то конструкция устройства может иметь следующие конфигурации: - от теплообменника к фанкойлу ведут две трубы, по которым циркулирует только холодный или только горячий теплоноситель. Такие фанкойлы называются двухтрубными.
- система оборудована двумя теплообменниками, к каждому из которых ведут по две трубы. К одному – от холодильной установки, ко второму – от системы отопления. Четырехтрубные фанкойлы обычно устанавливаются под окнами, и зимой выполняют функцию радиаторов отопления.
![чиллер для кондициоинрования]() На фото чиллер для кондициоинрования Преимущества системы - Конфигурационные особенности системы чиллер-фанкойл позволяют постепенно добавлять количество зон потребления, к примеру, по мере ввода здания в эксплуатацию. Возможна также обратная ситуация, когда возникает необходимость во временном исключении какой-то зоны из системы кондиционирования. Также без демонтажа или реконструкции основного оборудования к системе может быть присоединено дополнительное технологическое оборудование.
- Длина коммуникаций между фанкойлами может достигать несколько сотен метров и зависеть только от качества теплоизоляции труб и мощности насосной станции.
- Отсутствие летучих газов в системе делает ее безопасной в эксплуатации.
- Отсутствие громоздких наружных блоков позволяет не нарушать эстетику внешнего вида здания.
Недостатки Несмотря на массу преимуществ, есть у этого вида промышленных кондиционеров и ряд существенных недостатков: - сложность монтажа. Эта система считается одной из самых сложных в плане кондиционирования, поэтому даже небольшая погрешность при монтаже может привести к неправильной работе оборудования. Прежде всего, мастер должен выбрать подходящее место для фанкойлов и холодильного агрегата. Это важно, поскольку от правильности выбора будет зависеть производительность всей установки. В частности, тепло, получаемое от конденсатора, можно дополнительно использовать в производственных целях;
- невозможность ее установки в уже готовом здании;
- высокая стоимость оборудования;
- относительно низкая энергоэффективность.
Монтаж системы чиллер-фанкойл Кроме установки наружного и внутреннего блоков кондиционера необходимо смонтировать обвязку чиллера и фанкойла. Обвязка чиллера представляет собой автономную систему, отвечающую за нагнетания и подачу жидкости в систему кондиционирования. В обвязку фанкойла входят краны, термометр и манометр, трехходовой клапан. Затем монтируется тренажный трубопровод и трубопровод охлажденной воды, которые подсоединяются к общей системе канализации. Первый предназначен для отвода холодной воды от чиллера, а второй – для сброса отработанной воды. Из электрокоммуникаций к системе чиллер-фанкойл подводится кабель электропитания и, при необходимости, провод от пульта управления. Для фанкойлов существует два типа пультов – дистанционный и настенный проводной, однако чаще всего используется именно последний. При помощи пульта регулируется скорость вращения лопастей вентилятора и температура воздуха, изменяются режимы работы установки. ![промышленный чиллер для кондициоинрования]() На фото промышленный чиллер для кондициоинрования
Как работает система чиллер фанкойл? Система чиллера и фанкойлов — это тип централизованной системы кондиционирования воздуха, которая широко используется в коммерческих и жилых зданиях для обеспечения охлаждения и, иногда, отопления. Вот как она работает: Чиллер (холодильная машина) - Чиллер производит холод, используя процесс испарения и конденсации хладагента. В компрессоре хладагент сжимается, что приводит к его нагреванию.
- Горячий газообразный хладагент затем поступает в конденсатор, где он отдает тепло окружающей среде (воздуху или воде) и конденсируется в жидкость.
- Прохладная жидкая форма хладагента затем проходит через терморегулирующий вентиль (расширительный вентиль), который снижает его давление, и хладагент становится еще более холодным.
- Хладагент проходит через испаритель, где он впитывает тепло от воды в системе охлаждения, вновь превращаясь в газ, и цикл повторяется.
Гидромодуль (емкость и насосы — система распределения воды) - Чиллер охлаждает воду до низкой температуры (обычно около 6-7°C).
- Охлажденная вода распределяется по зданию с помощью циркуляционных насосов через замкнутую систему труб.
Фанкойлы (Вентиляционные конвекторы) - Внутри здания фанкойлы устанавливаются в каждой комнате или зоне, которую необходимо охладить.
- Фанкойл состоит из теплообменника (ребристой трубы) и вентилятора. Охлажденная вода проходит через теплообменник, а вентилятор прогоняет воздух через эти ребра, охлаждая его.
- Воздух в комнате охлаждается при прохождении через фанкойл и возвращается в комнату, снижая температуру.
Возврат Воды - После прохождения через фанкойлы, вода нагревается и возвращается обратно к чиллеру, где снова охлаждается.
Управление и Регулировка - Система может быть оснащена термостатами и контроллерами, которые регулируют работу чиллера и насосов в соответствии с заданной температурой, оптимизируя энергопотреблениеи обеспечивая комфорт.
Эта система может работать также и на обогрев, если чиллер оснащен тепловым насосом. Тогда процесс меняется на обратный — чиллер забирает тепло из окружающей среды и передает его теплоносителю, который разносится по фанкойлам, обогревая помещения. Температура воды в системе чиллер-фанкойл обычно поддерживается на уровне +7°C на выходе из чиллера и +12°C при возвращении в чиллер после циркуляции по системе. Этот температурный режим выбран по нескольким причинам: dода при температуре +7°C способна эффективно абсорбировать тепло от воздуха в помещении через теплообменник фанкойла. При более высоких температурах эффективность охлаждения снижается. Чиллеры обычно рассчитаны на работу с определенным температурным диапазоном для оптимальной энергоэффективности. Работа с более высокими температурами может увеличить потребление энергии. Использование воды c температурой +12°C или +15°C возможно, и в некоторых случаях это делается для уменьшения риска образования конденсата или для снижения энергопотребления за счет уменьшения разницы температур между охлажденной водой и окружающей средой. Однако, при этом необходимо принимать в расчет следующее: - Снижение КПД: Повышение температуры подачи охлажденной воды может привести к уменьшению общей эффективности системы, так как для достижения желаемой температуры воздуха в помещении потребуется больше времени и энергии.
- Размер Оборудования: Фанкойлы и трубопроводы могут потребовать увеличения размера для того, чтобы обеспечить адекватное охлаждение при более высоких температурах циркулирующей воды.
- Теплоизоляция: Даже если используется вода с температурой +12°C или +15°C, трубы все еще могут потребовать теплоизоляции для предотвращения потерь тепла и обеспечения энергоэффективности системы, особенно если трубы проходят через неотапливаемые или теплые зоны.
Использование воды с более высокой температурой может быть оправдано в системах с низкотемпературным кондиционированием, таких как радиантное охлаждение, где избегают риска образования конденсата и для которых характерны более мягкие температурные режимы. Какие есть ограничения при работе системы чиллер-фанкойлы? Системы чиллер-фанкойл обладают определёнными ограничениями и требованиями для эффективной и безопасной работы: Температурные ограничения - Система должна работать в установленном температурном диапазоне, чтобы обеспечить эффективное охлаждение и избежать риска замерзания воды в трубах или фанкойлах.
Ограничения по протоку воды - Необходимо поддерживать достаточный и стабильный проток воды в системе для оптимального теплообмена и избежания местной перегрева или замерзания.
- Система должна быть правильно спроектирована для обеспечения адекватного гидравлического баланса, чтобы все фанкойлы получали достаточное количество охлажденной воды.
Ограничения по влажности и шуму - Слишком низкая температура воды может привести к образованию конденсата на поверхностях фанкойлов, что требует наличия систем сбора и отвода конденсата.
- Фанкойлы и чиллеры могут создавать шум при работе, который не должен превышать установленные нормы, особенно в жилых и офисных зданиях.
Качество воды - Вода в системе должна соответствовать определённым стандартам качества, чтобы предотвратить коррозию, накипь и развитие микроорганизмов.
В системах фанкойлов можно использовать раствор гликоля, и это часто делается в различных приложениях, особенно там, где есть риск замерзания. Гликоль добавляют в воду для понижения температуры замерзания раствора, что делает его пригодным для использования в холодном климате или в системах, где трубопроводы могут быть подвержены воздействию низких температур. Использование гликоля имеет несколько преимуществ: - Защита от Замерзания: Это основное преимущество использования гликолевых растворов. Пониженная точка замерзания предотвращает повреждение системы при низких температурах.
- Защита от Коррозии: Некоторые растворы гликоля содержат ингибиторы коррозии, которые помогают защитить металлические компоненты системы от ржавчины и коррозии.
Однако есть и некоторые недостатки: - Снижение эффективности теплообмена: Гликоль имеет более низкую теплопроводность, чем вода, что означает, что для достижения того же эффекта охлаждения может потребоваться больше энергии. Производительность теплообменника в чиллере, а также у фанкойлов в помещении может снизиться около 10%. В зависимости от используемой концентрации гликоля.
- Необходимость более производительного насоса: Из-за более высокой вязкости гликолевых растворов, чем у воды, может потребоваться насос большей мощности для поддержания необходимого потока жидкости.
- Управление и обслуживание: Системы, использующие гликолевые растворы, требуют регулярного тестирования на содержание гликоля и корректировки концентрации, а также могут потребовать специального обслуживания из-за коррозионных ингибиторов.
- Стоимость: Гликоль и ингибиторы коррозии увеличивают эксплуатационные расходы.
Перед использованием гликоля в системе фанкойлов важно проконсультироваться с производителем оборудования, чтобы убедиться, что система совместима с гликолевыми растворами, и чтобы правильно рассчитать необходимые изменения в системе (например, размеры насоса и параметры теплообменника). Как происходит управление фанкойлами? Где расположена система управления? Управление фанкойлами может осуществляться различными способами в зависимости от типа системы, уровня автоматизации и требований к управлению. Вот основные способы управления фанкойлами: Локальное ручное управление - Индивидуальные фанкойлы часто оснащены ручными переключателями или термостатами, которые позволяют пользователю настроить желаемую температуру и скорость вентилятора.
- Элементы управления обычно расположены непосредственно на фанкойле или на стене в помещении, которое он охлаждает или обогревает.
Централизованное управление - Более сложные системы могут включать централизованное управление, при котором все фанкойлы подключены к центральному пульту управления или системе управления зданием (Building Management System — BMS).
- Центральное управление позволяет оператору контролировать все фанкойлы с одного места, часто с возможностью программирования различных режимов работы, временных интервалов и параметров для разных зон или помещений.
Автоматическое управление - Системы автоматического управления обычно включают датчики температуры, присутствия и другие виды датчиков, которые обеспечивают динамическое регулирование в зависимости от условий в помещении.
- Автоматизированные системы могут быть интегрированы с другими системами здания, такими как освещение и шторы, для обеспечения энергоэффективности и комфорта.
Удаленное управление - Некоторые современные системы позволяют управлять фанкойлами удаленно через интернет, используя веб-интерфейсы или мобильные приложения.
- Удаленное управление часто используется в коммерческих зданиях или жилых комплексах, где управляющая компания может контролировать и регулировать климат в различных помещениях.
Управление с использованием интеллектуальных технологий - Интеллектуальные термостаты и системы могут самостоятельно изучать предпочтения пользователей и автоматически настраивать параметры для обеспечения оптимального комфорта и энергоэффективности.
Основные неисправности в системе чиллер-фанкойл? Система чиллер-фанкойл может столкнуться с различными неисправностями, которые могут влиять как на эффективность системы, так и на комфорт в помещении. Вот некоторые из наиболее частых проблем, с которыми можно столкнуться: Проблемы с чиллером - Недостаточное давление фреона: Может быть вызвано утечками или неправильной зарядкой системы.
- Засорение фильтров и теплообменников: Это может привести к снижению эффективности и увеличению энергопотребления.
- Неисправность компрессора: Может возникнуть из-за перегрева, неправильного обслуживания или износа.
- Проблемы с электропитанием: Нестабильное напряжение или проблемы с подключением могут вызвать сбои в работе чиллера.
Проблемы с фанкойлами - Засорение воздушных фильтров: Приводит к снижению потока воздуха и увеличению нагрузки на фанкойлы.
- Неисправность вентилятора: Включая поломку мотора или повреждение лопастей.
- Засорение теплообменника: Может вызвать снижение теплопередачи и эффективности.
- Протечки воды: Могут быть вызваны коррозией, неправильной установкой или повреждением труб.
Проблемы с гидравлической системой - Воздушные пробки: Могут привести к неравномерному охлаждению или отоплению.
- Течи в системе: В трубопроводах или соединениях могут привести к снижению давления и уровня жидкости.
- Неправильное балансирование: Может вызвать недостаточную циркуляцию воды и неравномерное распределение температуры.
Электрические и управляющие проблемы - Сбои в системе управления: Могут привести к неправильной работе или полному отказу системы.
- Неисправности датчиков температуры: Могут привести к неправильной работе системы.
Какой по мощности необходим фанкойл в помещение? Мощность фанкойла, необходимая для помещения, зависит от многих факторов, включая тепловые потери помещения, климат региона, высоту потолков, теплоизоляцию, количество и размер окон, а также другие специфические требования к климат-контролю. Однако для грубой оценки можно использовать упрощённую формулу, согласно которой на каждые 10 квадратных метров помещения требуется примерно 1 кВт охлаждающей мощности. Это предполагает стандартные условия с высотой потолков около 2,5 метра и средней теплоизоляцией. Вот примерный расчёт: - Для 20 м² потребуется фанкойл примерно на 2 кВт.
- Для 50 м² потребуется фанкойл примерно на 5 кВт.
- Для 100 м² потребуется фанкойл примерно на 10 кВт.
Эти значения являются ориентировочными и для точного расчёта следует проконсультироваться с HVAC-специалистом, который учтёт все особенности помещения и даст точные рекомендации по выбору мощности фанкойла. ![канальные фанкойлы]() На фото канальные фанкойлы Какой по мощности необходим чиллер для кондиционирования здания? Для грубой оценки мощности чиллера, необходимой для кондиционирования здания, обычно используют норматив в среднем от 100 до 150 квадратных футов на тонну охлаждения (около 10-15 квадратных метров на киловатт). Это может варьироваться в зависимости от климата, использования здания, степени теплоизоляции и других переменных. Вот примерная грубая оценка: - Для здания площадью 500 м² может потребоваться чиллер примерно на 35-50 кВт.
- Для здания площадью 1000 м² может потребоваться чиллер примерно на 70-100 кВт.
- Для здания площадью 5000 м² может потребоваться чиллер примерно на 350-500 кВт.
Однако для более точного расчета следует учесть такие факторы, как: - Тепловые потери через стены, окна и крышу.
- Количество людей, оборудования и освещения внутри здания.
- Разницу температур между внутренней и наружной средой.
- Требуемые параметры внутреннего микроклимата.
- Расположение и геометрия здания.
Важно: если подбор производится для производственного помещения, то основной теплоприток происходит от работающего оборудования. ![чиллер уличного моноблочного исполнения]() На фото чиллер уличного моноблочного исполнения |
