Мультизональная климатическая система чиллер-фанкойл создает комфортный микроклимат в здании большой площади. Работает она круглый год: летом охлаждает, а зимой обогревает воздух до заданной температуры. Познакомимся с ее устройством?
В нашей статье представлено подробное описание конструкции климатической системы и её составляющих. Описаны и проанализированы способы подключения оборудования. Будет рассказано о принципах работы этой системы терморегуляции.
Составные части схемы чиллер-фанкойл
Охлаждающую функцию выполняет чиллер — наружный блок, вырабатывающий холод и подающий его по трубам с циркулирующей водой или этиленгликолем. Такой принцип отличается от других сплит-систем, где теплоносителем служит фреон.
Передача хладагента в системе осуществляется через водопроводные трубы с теплоизоляцией, которые дешевле медных. Работа такого агрегата не зависит от температуры внешней среды, в отличие от сплит-систем с фреоном, эффективность которых снижается при -10⁰. Внутренним теплообменным агрегатом выступает фанкойл.
Принимая жидкость с низким температурным показателем, оборудование передает холод воздуху в помещении, а затем отдает тепло обратно в чиллер. В каждой комнате установлены фанкойлы, работающие по собственным программам.
Чаще всего такие системы устанавливают в гипермаркетах, торговых центрах, подземных сооружениях, гостиницах. Иногда их применяют для отопления: по второму контуру фанкойлам подают горячую воду или переключают систему на котел отопления.
Конструкционное исполнение системы
Системы «чиллер-фанкойл» различаются по конструкции (двухтрубные или четырехтрубные) и месту установки (настенные, напольные, встраиваемые).
Систему оценивают по ключевым показателям.
- мощности или холодопроизводительности чиллера;
- производительности фанкойлов;
- эффективности перемещения воздушной массы;
- длине магистралей.
Последний параметр определяется мощностью насоса и тепловой защитой труб.
Подключение чиллера и фанкойла
Система работает согласованно благодаря объединению. чиллера С помощью одного или нескольких вентиляторов, соединенных с теплоизолированными трубами.
Каждый файнкойл имеет индивидуальный узел крепления, позволяющий регулировать его производительность как при выработке тепла, так и холода. Расход хладагента в каждом агрегате регулируют специальными клапанами – запорными и регулирующими.
При недопустимости смешивания теплоносителя с хладагентом воду подогревают в отдельном теплообменнике и дополняют циркуляционным насосом. Для плавной регулировки потока рабочей жидкости через теплообменник при монтаже схемы обвязки применяют 3-ходовой клапан.
При установке двухтрубной системы обогрева и охлаждения осуществляются за счёт охладителя — чилера. фанкойлов В холодное время года, помимо работы чиллера, в систему включают котел.
Четырехтрубная система предусматривает два теплообменника, в отличие от двухтрубной с одним узлом. Фанкойл может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения, при этом в первом случае используется жидкость из системы отопления.
К одному теплообменнику подсоединяют трубопровод с хладагентом, а к другому — трубу с теплоносителем. Каждый теплообменник оснащён индивидуальным клапаном, управляемым пультом. При такой схеме хладагент никогда не смешивается с теплоносителем.
Температура теплоносителя в отопительной системе изменяется с 70 по 95 градусов, а большинство фанкойлов не предназначены для таких показателей. В связи с этим температуру предварительно понижают. горячая водаТепло, подаваемое центральной теплосетью к фанкойлам, проходит через специальный тепловой пункт.
Основные классы чиллеров
Классификация чиллеров основывается на типе холодильного цикла. В соответствии с этим критерием, все чиллеры можно разделить на два типа: абсорбционные и парокомпрессорные.
Устройство абсорбционного агрегата
Абсорбционный чиллер, или АБХМ, для работы использует бинарный раствор с водой и бромидом лития — абсорбером. Функционирует он по принципу поглощения хладагентом тепла при превращении пара в жидкое состояние.
Данные устройства применяют тепло, вырабатываемое работой промышленных установок. Абсорбер с точкой кипения выше температуры закипания хладагента эффективно растворяет его.
Принцип работы данного типа чиллеров выглядит следующим образом:
- Вращательный механизм получает тепло от внешнего источника, что приводит к нагреву смеси бромида лития и воды в генераторе. При достижении кипения рабочая смесь позволяет хладагенту (воде) полностью испариться.
- Пар переносится в конденсатор и становится жидкостью.
- Жидкий хладагент проходит через дроссель, где охлаждается и давление снижается.
- В испарителе вода испаряется, а её пары поглощает раствор бромида лития – абсорбер. Помещение остывает.
- В генераторе вновь подогревают разбавленный абсорбент, и цикл начинается заново.
Эта система кондиционирования пока не пользуется большой популярностью, но идеально соответствует современным стремлениям к экономии энергии и потому имеет неплохие шансы на развитие.
Конструкция парокомпрессионных установок
Большинство холодильных установок работают по принципу компрессионного охлаждения. Охлаждение достигается за счет непрерывной циркуляции, кипения при низких температурах и давлениях, а также конденсации хладоносителя в замкнутой системе.
В состав чиллера данного класса входят:
- компрессор;
- испаритель;
- конденсатор;
- трубопроводы;
- регулятор потока.
Хладагент движется по замкнутому контуру. Компрессор регулирует этот процесс, сжимая газообразное вещество с низкой температурой (-5°) и давлением 7 атмосфер до температуры 80°.
Сжатый сухой насыщенный пар попадает в конденсатор, где остывает до 45° при постоянном давлении и переходит в жидкое состояние.
Следующий этап движения — дроссель (редукционный клапан). Давление в нем снижается с уровня, соответствующего конденсации, до предела, при котором начинается испарение. Температура понижается примерно до 0⁰C. Жидкость частично испаряется, образуя влажный пар.
В теплообменнике — испарителе рабочее вещество, смесь пара и жидкости, отдает тепло теплоносителю, забирая его у холодильного агента, при этом подсушиваясь. Процесс протекает при постоянном давлении и температуре. Насосы подают жидкость с низкой температурой к фанкойлам. После этого холодильный агент возвращается в компрессор для повторения всего парокомпрессионного цикла.
Специфика парокомпрессионного чиллера
В холодный период чиллер способен работать в режиме природного охлаждения, называемом фрикулингом. В процессе теплоноситель охлаждает воздух на улице. При теоретической возможности использования свободного охлаждения при температуре ниже 7⁰С, оптимальной считается температура 0⁰.
В режиме «тепловой насос» чиллер используется для отопления, меняя цикл работы: конденсатор и испаритель выполняют функции друг друга. Теплоноситель в этом случае подогревается.
Этот режим применяют чаще всего в больших офисах, общественных зданиях и на складах. Чиллер – холодильный агрегат, производящий холод более чем в три раза больше, чем потребляет. Эффективность его работы как отопителя еще выше – он расходует электроэнергии в четыре раза меньше, чем выделяет тепла.
Чем отличается хладагент от теплоносителя?
Холодильное вещество поменяет состояние от сжиженного до gaseous в ходе цикла охлаждения, под воздействием давления. Теплоноситель же не меняет свой вид и предназначен для передачи тепла или холода на нужное расстояние.
Компрессор управляет транспортировкой хладагента, а насос – теплоносителя. Температура холодильного агента может опускаться ниже точки кипения и подниматься за ее пределы. Теплоноситель, в отличие от хладагента, постоянно работает в условиях температур, не превышающих точку кипения при текущем давлении.
Роль фанкойла в системе кондиционирования
Фанкойл – важный элемент централизованной климатической системы. Иногда его называют вентиляторным доводчиком. Английское название fan-coil в переводе означает «вентилятор-теплообменник», что отражает его функционал.
Устройство предназначено для приема носителя с низкой температурой. К его функциям относятся рециркуляция и охлаждение воздуха в помещении, где оно установлено, без подачи внешнего воздуха. Основные компоненты fan-coil находятся внутри корпуса.
К ним относятся:
- центробежный или диаметральный вентилятор;
- Змеевик, состоящий из медной трубки с насаженными на неё алюминиевыми ребрами, служит для теплообмена.
- пылевой фильтр;
- блок управления.
В состав фанкойла помимо основных узлов и деталей входят поддон для сбора конденсата, насос для его отвода, а также электродвигатель, который вращает воздушные заслонки.
Существуют фанкойлы потолочного, канального, интегрируемые в воздуховоды для подачи воздуха, бескорпусных с элементами на раме, настенные и консольные типы монтажа.
Наиболее востребованы потолочные устройства, представленные двумя видами: кассетными и канальными. Кассетные монтируют в просторных помещениях с подвесными потолками, за конструкцией которого прячут корпус. Видна остается лишь нижняя панель. Возможно распределение воздушных потоков по двум или всем четырем сторонам.
Так как потребность в охлаждении не постоянна, схема работы системы «чилилер-файнкойл» демонстрирует интеграцию емкости, работающей как аккумулятор для хладагента в гидравлический модуль. Тепловое расширение воды компенсируется расширительным баком, соединенным с подающим трубопроводом.
Фанкойлы можно управлять как вручную, так и автоматически. При работе вентиляторного доводчика на отопление в ручном режиме прекращают подачу холодной воды. При работе его на охлаждение перекрывают горячую воду и открывают путь для поступления охлаждающей рабочей жидкости.
В автоматическом режиме на панели устанавливают требуемую для каждого помещения температуру. Термостаты поддерживают установленный параметр, регулируя движение теплоносителей — холодных и горячих.
Это снижает затраты на их обслуживание. Использование этих устройств — наиболее энергоэффективный способ создания комфортной атмосферы в здании.
Ввиду того что крупные сооружения обладают зонами с различными температурными нормами, каждая из них нуждается в автономном фанкойле или группе фанкойлов с одинаковыми параметрами.
На этапе разработки системы количество агрегатов вычисляют расчётным путём. Отдельные элементы систем «чиллер-фанкойл» стоят дорого, поэтому расчёт и проектирование должны быть предельно точными.
Выводы и полезное видео по теме
Видео №1. Информация о конструкции, функционировании и принципах работы системы терморегулирования.
Видео номер два. Об установке и настройке чиллера.
Установка системы чиллер-фанкойл выгодна в зданиях средней и большой площади (более 300 м²). Для частного дома, даже большого, монтаж такой терморегуляции — дорогостоящий проект. В то же время подобные затраты обеспечат комфорт и хорошее самочувствие, что немаловажно.
Пожалуйста, оставьте свои комментарии в блоке ниже. Спрашивайте о том, что вас заинтересовало, делитесь своим мнением и впечатлениями. Может быть, у вас есть опыт работы с климатической системой чиллер-фанкойл или фотографии по теме статьи?