чиллер фанкойл что это такое
Система Чиллер-фанкойл
Система Чиллер
Система Фанкойл
Фанкойл – это устройство, в котором происходит теплообмен между воздухом в помещении и хладоносителем, циркулирующим в теплообменнике фанкойла. Причем фанкойл может как охлаждать воздух в помещении, так и нагревать его. Это зависит от того, в каком режиме работает сам чиллер. Если чиллер работает в режиме теплового насоса, то из него хладоноситель (в таком случае он называется теплоноситель) поступает теплым в фанкойл и, соответственно, нагревает воздух. Если чиллер работает в режиме холодильной машины, то из него хладоноситель (в таком случае он называется именно хладоноситель) поступает холодным в фанкойл и, соответственно, охлаждает воздух.
Процесс теплообмена в фанкойле происходит в его теплообменнике. Внутри трубок теплообменника протекает хладоноситель. Наружная поверхность трубок имеет оребрение. Чаще всего оребрение пластинчатое с алюминиевыми ребрами. Наружное оребрение позволяет более интенсивно осуществлять теплообмен между хладоносителем и воздухом в помещении. Конструкция фанкойла делается как можно проще и с наименьшим количеством элементов, которые могут усложнить его конструкцию или привести к увеличению уровня шума при его работе. Это очень важная характеристика, так как фанкойлы устанавливаются в помещениях, где находятся люди, и повышенные шумовые характеристики не желательны. Однако для усиления циркуляции воздуха в фанкойлах устанавливаются вентиляторы (осевые или центробежные), они обеспечивают забор воздуха, обдув теплообменника фанкойла воздухом, и подачу этого воздуха назад в помещение. Поддержание нужной температуры в помещении осуществляется за счет изменения скорости вращения вентилятора или его полного отключения. Для более точного регулирования температуры воздуха в помещении бывает недостаточно отрегулировать температуру таким образом, поэтому часто фанкойл комплектуется трехходовым клапаном.
На фото: Фанкойлы по типу размещения
На фото: Двухтрубный, четырехтрубный фанкойл
На фото: Схема шахматного и коридорного расположения труб в пучке
На фото: Фанкойлы по числу рядов теплообменника
Принцип работы системы чиллер-фанкойл
Промежуточный хладоноситель поступает в чиллер, где охлаждается/нагревается до определенной температуры. Далее, насосами по трубопроводам гидравлической системы он поступает в фанкойлы, и, проходя через их теплообменники, охлаждает воздух, при этом температура самого хладоносителя повышается. Как видно, принцип работы системы «чиллер-фанкойл» не сложен для понимания, но, помимо выбора подходящих вариантов из большого количества типов оборудования, необходимо правильно рассчитать и смонтировать трубопроводы теплоносителя, поэтому проектирование и установку лучше доверить профессионалам.
С учетом своих плюсов, система «чиллер-фанкойл» наиболее оптимальна для применения в торговых комплексах, офисных центрах и гостиницах. В состав системы всегда можно внести изменения в плане количества фанкойлов, их расположение и типа, что особенно полезно в случаях, когда большое количество помещений сдается в аренду, т.к. при изменении планировок потребуются минимальные финансовые затраты. В целом, она олицетворяет собой современный подход к кондиционированию помещений разных классов и категорий, так как она не изменяет внешний вид строений и способна поддерживать внутри них оптимальные параметры температуры и относительной влажности.
Схематичное расположение системы чилер-фанкойл
Схематичное расположение системы чилер-фанкойл на этаже офисного здания.
Система чиллер-фанкойл — что это и как работает
Чиллер-фанкойл это универсальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру в помещении независимо от времени года: летом охлаждая воздух, а зимой, нагревая его. Чиллер-фанкойл позволяет поддерживать комфортные климатические условия в зданиях любой площади и этажности.
Принцип его работы аналогичен принципу действия системы водяного отопления. Только вместо котла в ней используется универсальный агрегат (чиллер), предназначенный для охлаждения жидкости, но способный осуществлять также ее нагрев.
Для поддержания комфортной температуры в отдельных комнатах здания в системе чиллер-фанкойл используются фанкойлы-теплообменники, дополненные вентиляторами.К одному чиллеру, устанавливаемому, как правило, в верхней части здания, можно подсоединить любое количество фанкойлов, расположенных в помещениях.
Так же, как и радиаторов отопления, фанкойлов в одной комнате может быть от одного до нескольких, в зависимости от площади и требований к температуре воздуха.
В качестве теплоносителя в системах чиллер-фанкойл используется вода или водный раствор этиленгликоля. Расстояние между холодильным агрегатом и фанкойлами может быть любым и регламентируется только конструктивными особенностями здания.
Немного истории
Принцип работы чиллер фанкойл
Между тем системы чиллер-фанкойл широко использовались в Советском Союзе. Именно с их помощью поддерживался комфортный микроклимат в гостиницах и общественных зданиях. Их установка предусматривалась на стадии проектирования наряду с системами отопления и вентиляции. Оборудование, используемое в чиллер-фанкойлах, и сами системы должны были соответствовать действующим ГОСТ и СНиП.
Системы чиллер-фанкойл универсальны и в равной мере эффективны как для отопления здания, так и для кондиционирования воздуха в нем. Однако зачастую возможность обогрева помещений при использовании чиллеров упускается из виду, а сами системы используются только в жаркое время года. При этом чиллер-фанкойл сравнивается со сплит-системой и с системой центрального кондиционирования.
Но даже опустив возможность обогрева здания, чиллер-фанкойл при сравнении со сплит-системой имеет ряд неоспоримых преимуществ.
Чиллер-фанкойл или сплит-система?
Обе эти системы аналогичны, но в сплит системе циркулирует газовый хладогент, что в значительной мере ограничивает расстояние между холодильной машиной и внутренними блоками системы. Именно поэтому наружные блоки сплит систем располагают в непосредственной близости к внутренним блокам, помещая их на фасадах зданий.
Благодаря использованию в качестве охлаждающей среды жидкости, чиллер-фанкойл имеет ряд преимуществ
Из чего состоит система чиллер-фанкойл
В состав системы чиллер-фанкойл входят следующие структурные элементы:
Как устроен чиллер
Чиллером называют агрегат, предназначенный для охлаждения или нагрева жидких сред, используемых далее в качестве теплоносителей. Чиллеры могут иметь широкий диапазон мощности, благодаря чему они с успехом используются в пищевой промышленности и фармацевтике, а также в климатотехнике. Их применяют для кондиционирования воздуха и отопления общественных зданий и частных домов, для заливки катков, охлаждения напитков и медикаментов.
Устройство чиллера аналогично устройству бытового холодильника. В нем есть компрессор, конденсатор и испаритель. Отличие состоит только в том, что тепловая энергия может забираться или отдаваться жидкости, циркулирующей через теплообменник, для чего используются одновременно 2 контура циркуляции воды: горячий и холодный.
В жаркое время года тепло охлаждаемой жидкости используется для нагрева воды, направляемой далее на горячее водоснабжение. В холодное время года осуществляется только нагрев воды.
Движение горячей и холодной жидкости идет по двум отдельным непересекающимся трубопроводам, по которым теплоноситель поступает к фанкойлам.
Что такое фанкойлы — принцип работы
Фанкойл это высокоэффективный теплообменник, одновременно подключаемый к холодному и горячему трубопроводу. Для усиления теплообмена используется вентилятор, монтируемый за теплообменником фанкойла. Особенностью фанкойла является создание воздушных потоков заданной температуры внутри помещения без дополнительного притока воздуха извне, что позволяет повысить эффективность использования вырабатываемой чиллером тепловой энергии.
Управление фанкойлом может идти в ручном и в автоматическом режиме.
При ручном управлении для отопления достаточно перекрыть кран подачи в устройство холодной воды, а для охлаждения, напротив, перекрыть кран подачи горячей воды, открыв движение охлаждающей жидкости.
Принцип работы фанкойла
В автоматическом режиме достаточно установить на панели требуемую температуру воздуха в помещении, поддержание которой осуществляется с помощью термостатов, регулирующих движение горячего и холодного теплоносителей.
Место установки фанкойлов может быть любым: настенным, напольным, потолочным. Если система используется предпочтительно для охлаждения, предпочтение отдается потолочному монтажу. Если, наоборот, для отопления, то фанкойлы помещают в нижней части стен.
Подведем итоги
Чиллер-фанкойл эффективная, проверенная временем, система отопления и кондиционирования воздуха, применение которой обеспечивает благоприятный климат круглый год.
Чиллер-фанкойл в равной степени эффективна для общественных зданий и частных домостроений, но в настоящее время ее широкое распространение ограничено недостаточным количеством предложений на рынке нашей страны чиллеров малой мощности, установка которых возможна в индивидуальных домах.
Еще одним недостатком чиллеров является высокая стоимость единицы тепловой энергии, вырабатываемой с их помощью. При выборе чиллеров для отопления они проигрывают газовым котлам.
Отправим материал на почту
О системе
В данном случае такая система охлаждения работает для кондиционирования больших зданий, где между чиллером и фанкойлами находится теплотрасса, по которой циркулирует охлажденная жидкость. В качестве такой жидкости, как правило, выступает вода для жаркого климата или водный раствор C2H6O2 (этиленгликоль) для холодного и умеренного климата. Система чиллер-фанкойл между двумя основными агрегатами предусматривает разводку труб для движения жидкости и циркуляционный насос с автоматическим управлением. Охлажденная жидкость в трубопроводе находится под относительно низким давлением.
Основные отличия от других систем
Если в большинстве холодильных установок циркулирует газовый хладагент, то в системе чиллер-фанкойл, как было сказано выше, это вода или водный раствор C2H6O2. Такое изменение означает следующее:
Примечание: система кондиционирования чиллер-фанкойл очень выгодна с экономической точки зрения, но не может в этом тягаться с VRF. На 1 kW холода расход электроэнергии чиллера составляет примерно 0,5 kW, а у VRF – 0,35 kW. Но при этом системы VRF ограничены по возможному объему охлаждения помещений.
Чиллер-фанкойл: принцип работы
Системы охлаждения обсуждаемого нами агрегата могут работать по двум принципам:
Возможные неисправности системы
Вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся неисправностей системы чиллер-фанкойл:
Где применяются системы
Как вы уже поняли из названия, системы чиллер-фанкойл имеют зарубежное происхождение, но, тем не менее, их широко использовали в Советском Союзе, и они до сих пор не утратили своей актуальности. Их зачастую сравнивают со сплит системами, так как конечный результат, по сути, ничем не отличается. Не будем сейчас говорить о преимуществах, но скажем, что такие установки крайне необходимы для масштабных объектов разного назначения.
Видео описание
Система чиллер-фанкойл. Схема, ограничения, область применения.
Система чиллер-фанкойл способна одновременно обеспечивать стабильную температуру сразу в нескольких объектах и этажах, поддерживая автономный режим для каждого из помещений. Это могут быть:
Заключение
В заключение следует отметить, что большинство владельцев и арендаторов крупных объектов предпочитают системы чиллер-фанкойл системам VRF. Это, в первую очередь, обусловлено повышенной функциональностью chiller, которые можно монтировать практически в любых больших зданиях, а также способность совместной работы с приточными вентиляциями.
Что такое фанкойл и как он работает в связке с чиллером
Бытовые кондиционеры охлаждают (нагревают) воздух локально в 1—2 комнатах. Системы чиллер-фанкойл призваны решать более широкий круг задач, например, одновременно поддерживать микроклимат в десятках отдельных помещений. Причем фасад офисного здания либо торгового центра не уродуется наружными блоками «сплитов». Аналогичную схему кондиционирования (СКВ) можно реализовать в частном коттедже. Предлагаем разобраться, что такое фанкойл, описать принцип действия и виды современных климатических агрегатов.
Конструкция фанкойла
Английское название аппарата fan coil дословно означает «вентилятор змеевик» и указывает на конструктивную схожесть с давно известными калориферами АВО (агрегаты воздушного отопления). Внешним видом и устройством фанкойлы также напоминают внутренние блоки сплит-системы, только вместо фреона применяется вода либо незамерзающая жидкость – антифриз.
Справка. Рабочим телом в промышленных системах кондиционирования традиционно выступает токсичный антифриз этиленгликоль. Безопасный аналог – пропиленгликоль – дороже на 30—50%, потому используется реже.
Фанкойл состоит из следующих элементов:
Под теплообменником установлена емкость сбора конденсата. Последний отводится через трубку на улицу либо в канализационный приемник. Если агрегат установлен на значительном расстоянии от места сброса, конденсат перекачивается дренажным насосом.
Устройство консольного фанкойла — схема в разрезе
Принцип действия
Аппарат работает по принципу упомянутого выше калорифера: по трубкам змеевика течет антифриз или вода определенной температуры, вентилятор продувает сквозь ребра комнатный воздух. Происходит теплообмен, поток нагревается или охлаждается. Отсюда второе название устройства – вентиляторный доводчик.
Особенности работы фанкойла:
Примечание. Регулировкой мощности занимается электронный блок аппарата – открывает/закрывает клапан и меняет обороты крыльчатки по сигналу датчика температуры либо комнатного терморегулятора.
Итак, фанкойл — это составной элемент централизованной климатической системы, поддерживающий температуру воздуха в конкретном помещении или в определенной зоне производственного цеха. Дополнительные функции:
Отличие фанкойла от сплит-системы заключается в принципе работы — парокомпрессионный цикл в нем отсутствует, рабочим телом служит вода, не меняющая агрегатное состояние. Причем тепловая энергия приходит в радиатор извне вместе с жидкостью, как предусмотрено в калориферах.
Источниками холода/теплоты могут выступать:
Справка. Современные чиллеры функционируют в режиме зима-лето и оснащаются инверторами – частотными регуляторами оборотов компрессора. Благодаря этому холодильная установка может нагревать теплоноситель (как и тепловой насос) при минус 15…20 °C на улице, хотя производительность заметно снижается.
Наиболее распространенная связка — система чиллер-фанкойл. Это оптимальный вариант по цене оборудования, купить и установить ТН аналогичной производительности выйдет дороже. Как взаимодействуют агрегаты схемы, читаем ниже.
Внутри агрегата предусмотрен клапан для сброса воздуха после монтажа и заполнения трубопроводной сети теплоносителем
Типы вентиляторных доводчиков
Все существующие фанкойлы делятся на типы по способу монтажа:
Примечание. Кроме перечисленных вариантов, существуют универсальные доводчики, например, напольно-потолочные. Модуль допускается монтировать в 2 положениях – горизонтальном (крепление к потолку) и вертикальном (над полом). Соответственно, для сбора конденсата предусмотрены 2 ванночки.
В стандартном исполнении фанкойлы оборудованы 1 теплообменником, он присоединяется к магистралям по двухтрубной схеме. Кассетные, напольные и канальные версии могут оснащаться двумя отдельными радиаторами, подключение – четырехтрубное.
Задействованные в единой сети двухтрубные агрегаты получают теплоноситель из одного источника – водогрейной установки или чиллера. Значит, все помещения здания будут только отапливаться либо охлаждаться, пользователи лишь настраивают комфортную температуру.
Доводчики с 2 теплообменниками предназначены для многозональных СКВ. Один радиатор получает горячую воду от котла или другого нагревателя, второй – холодную от чиллера. Находящиеся в соседних помещениях пользователи могут одновременно включать свои фанкойлы в различных режимах – подогрева либо охлаждения.
Четырехтрубный агрегат канального типа с 2 теплообменниками и вентиляторами
Работа схемы чиллер-фанкойл
Первым делом рассмотрим, как работает однозональная СКВ на 3 блока + инверторный чиллер, изображенная ниже на схеме. Система поддерживает комфортную температуру летом и в течение переходного периода осень — весна. Зимний обогрев эффективно функционирует при —5…—10 градусов мороза.
Уточнение. Чиллер – это установка, использующая для охлаждения/подогрева теплоносителя парокомпрессионный цикл Карно. Агрегат ставится на улице, рабочим телом выступает фреон R410a либо R407a. Теплообменник-конденсор обдувается воздухом или охлаждается жидкостью.
Рабочий алгоритм выглядит так:
Примечание. Известные производители климатического оборудования Gree и Carrier указывают максимальную рабочую температуру окружающей среды плюс 46 °C. В подобных условиях воду удается охладить до +18 градусов.
Гидромодуль, обеспечивающий подачу теплоносителя, состоит из насоса, расширительного бака и блока исполнительной автоматики. Элементы входят в конструкцию чиллера либо устанавливаются отдельно. Агрегаты повышенной мощности снабжаются гидромодулями на 2—3 насоса.
В недорогих моделях фанкойлов электромагнитный клапан может отсутствовать. Тогда выполняется наружная обвязка доводчика – ставится исполнительный трехходовой вентиль, сервопривод и запорная арматура. Как это работает, расскажет мастер на видео:
Чтобы однозональная система полноценно работала зимой, к сети фанкойлов присоединяется котел. При морозе ниже минус 10…15 градусов чиллер останавливается. Исполнительная арматура переключает теплоноситель на линию водонагревателя с отдельным насосом.
Как функционирует многозональная система:
Если по каким-то причинам клапаны всех доводчиков закроются, чиллер по температуре обратной воды «поймет», что нужно прекращать холодоснабжение и остановится. Аналогичным образом сработает автоматика котла.
Плюсы и минусы СКВ с доводчиками
Очевидное преимущество кондиционирования фанкойлами — точное поддержание желаемой температуры в разных помещениях. Многозональные системы позволяют очень широко регулировать параметры микроклимата в пределах одного здания. Остальные плюсы сравнительно с обычными кондиционерами:
Замечание. Расстояние от чиллера до фанкойла ограничено лишь соображениями целесообразности, поскольку на слишком длинных магистралях возникают высокие потери тепла (холода) плюс возрастает потребление энергии мощным насосом.
Не стоит думать, что СКВ типа чиллер-фанкойл применима лишь в производственных зданиях. Бренды Daikin, Carrier и Gree выпускают небольшие двухвентиляторные чиллеры производительностью 3…10 кВт, вполне подходящие для частных домов.
В промышленных масштабах основными конкурентами водяных СКВ остаются фреоновые VRF системы, действующие по принципу «сплитов». Только к внешнему парокомпрессионному модулю подключается до 50 внутренних блоков. Стоимость оборудования примерно одинаковая, но фанкойлы выигрывают за счет простоты прокладки магистралей и меньшей цены пластиковых труб сравнительно с медными. Отдельная история – утечка фреона из громадной системы, которую нелегко отыскать и устранить.
Заключение
Возникает вопрос: фанкойл – это кондиционер или нет? Ответ – однозначно да. Вспомним определение кондиционирования – доведение воздушной среды помещения до необходимой кондиции. С помощью чиллеров, котлов и тепловых насосов наши агрегаты как раз обеспечивают требуемую температуру воздуха. Поэтому их можно смело назвать кондиционерами-доводчиками.
Что такое чиллер и фанкойл?
Одним из самых популярных и востребованных устройств климатического контроля считается фанкойл, который по функциональным характеристикам напоминает кондиционер. Но у прибора есть существенное отличие – он работает без фреона, а на антифризе и воде. Этим объясняется популярность фанкойла, принцип работы которого сводится к отопительной функции зимой и позволяет охлаждать воздух в жаркое время года. Чиллер-фанкойл – это универсальная система, позволяющая поддерживать необходимые климатические условия в зданиях любой этажности, площади и типа.
Виды чиллеров и принцип их работы
Воздухоохлаждаемые чиллеры – это сложный механизм, в состав которого входят:
Все эти элементы собраны в одной раме и создают замкнутую систему работы. В этом случае оборот хладона обеспечивает компрессор. За счет стабильного цикла фреона в замкнутом механизме можно добиться снижения температуры жидкости. При этом имеющееся тепло выводится наружу путем через конденсатор. Процесс регулируется с помощью вентиля или специальной трубы.
Что такое чиллер и как работает он – часто интересуются люди, которые планируют приобрести оборудование такого типа. Они должны в первую очередь изучить инструкцию. А в ней говорится – производитель предписывает использовать только такие жидкости, как:
После монтажа вокруг чиллера должно оставаться свободное пространство – оно нужно для обеспечения доступа обслуживающего персонала.
Системы кондиционирования в чиллерах могут иметь водяное или воздушное охлаждение. Встречаются модели встроенного или выносного типа. Обогрев осуществляется с помощью теплового насоса или без него. Кроме этого чиллеры бывают абсорбционными или парокомпрессионными.