Принцип работы системы чиллер-фанкойл и где она применяется

ДомойУмный домОборудование для умного дома

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.

<center></center>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

Название системы чиллер-фанкойл свидетельствует об ее явно зарубежной происхождении: в переводе с английского ««сhiller» -мощный холодильный агрегат, а «fan coil unit»-теплообменник, дополненный вентилятором.

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

• Возможность присоединения к одному холодильнику любого количества фанкойлов. Разумеется, их суммарная мощность должна соответствовать мощности холодильной установки.
• Компактность: для работы системы кондиционирования здания достаточно одного холодильного агрегата, установить который можно в техническом помещении, не портя при этом фасада здания. Фанкойлы могут находиться на любом расстоянии от чиллера
• Простота монтажа: система кондиционирования монтируется аналогично системе отопления с использованием водопроводных труб и запорной арматуры, что значительно проще и дешевле по сравнению с газонаполненными системами.
• Безопасность: уровень аварийной опасности системы сравним с обычным водопроводом. В случае аварии существует только угроза затопления помещений, снизить уровень которой можно с помощью качественной запорной арматуры.

Из чего состоит система чиллер-фанкойл

В состав системы чиллер-фанкойл входят следующие структурные элементы:

1. Чиллер или центральная охлаждающая машина
2. Фанкойлы или локальные теплообменники
3. Охлаждающая жидкость (теплоноситель). Это может быть обычная вода или раствор этиленгликоля.
4. Насос, называемый гидромодулем. В крупных системах обычно речь идет о насосных станциях
5. Трубная разводка
6. Система автоматического регулирования

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.

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.

Содержание

Чиллер-фанкойл все чаще заменяет собой привычные газонаполненные системы охлаждения и водяные контуры отопления, позволяя подавать среду нужной температуры в зависимости от сезона и других факторов. При помощи такого оборудования можно поддерживать оптимальный климат в помещениях круглогодично, не останавливая эксплуатации, при этом отсутствуют ограничения на высотность и размеры объектов. Принцип, по которому строится работа системы, максимально прост: она действует по аналогии с водяным отоплением. Горелку или ТЭН нагревателя здесь заменяет чиллер или его комбинация с бойлером, способная придавать нужную температуру циркулирующему по трубам веществу.

Как выполняется обслуживание такой системы кондиционирования? Насколько она эффективнее обычных сплит-систем и может ли их заменить? Как выглядит схема монтажа чиллеров и фанкойлов? Ответы на эти и другие вопросы помогут лучше понять достоинства и недостатки такого комплексного оборудования.

Что это за система и как она работает?

Чиллер-фанкойл — это связанное между собой оборудование, в котором есть основной элемент, отвечающий за нагрев или понижение температуры среды, и вспомогательные компоненты, транспортирующие носитель. Принцип работы аналогичен тому, что используется в сплит-системах, с той лишь разницей, что в фанкойлах вместо фреона перемещается вода или антифриз на ее основе.

Таким образом работают системы вентиляции и кондиционирования, направленные на охлаждение. Но у сплитов есть свои сложности. При осуществлении холодоснабжения они подают в трубы газообразные вещества и регулируются определенными нормативами по удаленности основного блока от отдельных внутренних. Пара чиллер-фанкойл отличается отсутствием подобных ограничений, поскольку в качестве теплоносителя или холодоносителя выступает вода или антифриз на ее основе, регламентируемая требованиями безопасности протяженность трасс может быть неограниченной.

По сути, чиллер — это большой кондиционер, через испаритель которого и проходит среда. Вода или антифриз по трубопроводам подается на фанкойлы, устанавливаемые в помещении. Обычно элементы системы охлаждения относятся к кассетному типу и монтируются на потолке. Нагревательные и универсальные фанкойлы имеют напольный или настенный тип монтажа и фиксируются как можно ниже.

Особенности чиллеров

Все существующие чиллеры делятся на 2 большие группы: абсорбционные, самые дорогие, имеющие ограниченное применение и крупные габариты, и парокомпрессионные. Этот тип применяется чаще всего, в том числе в малоэтажном строительстве и в многоэтажных промышленных, коммерческих зданиях. По способу установки парокомпрессионные чиллеры бывают трех видов.

1. Наружные. В них есть осевые вентиляторы, обеспечивающие воздушное охлаждение.
2. Внутренние. В них охлаждение осуществляется при помощи воды, движение воздуха производится с использованием центробежного вентилятора.
3. Реверсивные. Обеспечивают одинаково эффективные нагрев и охлаждение среды. В них есть бойлер, при необходимости повышающий температуру среды.

Характеристики фанкойлов

Соединенный с чиллером посредством системы трубопроводов фанкойл представляет собой разновидность приемного оборудования. Он обеспечивает не только получение среды заданной температуры, но и ее передачу воздушным массам. При помощи встроенного вентилятора тепловое оборудование смешивает теплые и холодные потоки. Все фанкойлы по способу монтажа делятся на:

• напольные;
• настенные;
• потолочные;
• комбинированные (настенно-потолочные).

Канальные фанкойлы устанавливаются внутри вентиляционных шахт (каналов), через отдельные воздуховоды они осуществляют забор воздушных масс из атмосферы за пределами здания. Отработанные газы отводятся из помещения при помощи трубопроводов, проложенных скрыто за конструкцией подвесного потолка. Такие варианты оборудования хорошо зарекомендовали себя в рамках применения в складских комплексах, торговых центрах.

Кассетные внутренние блоки фанкойлов предназначены для монтажа в потолок, воздушные потоки при этом могут направляться только в 2–4 направлениях. Они удобны тем, что полностью маскируют рабочие элементы системы.

Уровень шума в фанкойлах, встроенных в подвесной потолок, тоже существенно ниже, чем в сплит-системах или кондиционерах.

Преимущества и недостатки

В первую очередь стоит отметить очевидные плюсы комбинации чиллер-фанкойл.

1. Отсутствие ограничений по длине трубопроводной сети. Она ограничена лишь мощностью самого чиллера, при этом эффективность и производительность работы оборудования в самой дальней точке будут неизменны, как и во всей системе.
2. Компактные габариты оборудования. Чиллеры чаще всего монтируют на крыше здания, не нарушая гармоничности его фасадной архитектуры.
3. Минимальные затраты на развертывание системы. В связке чиллер-фанкойл используются обычные стальные трубы, а не медные, соответственно, общая стоимость прокладки трубопровода оказывается ниже.
4. Высокий уровень безопасности. Система полностью герметична, а поскольку в ней не используются газообразные вещества, то оборудование не может нанести вреда окружающей среде и здоровью человека даже при протечках и авариях.
5. Адаптивность. Через блок управления и пульты пользователи могут сами регулировать работу системы, в том числе в отдельных помещениях.

Недостатки тоже присутствуют. В сравнении с газовыми отопительными системами чиллеры-фанкойлы более затратны в перерасчете на стоимость единицы энергии. Кроме того, само оборудование довольно дорогостоящее, требует профессионального монтажа и неизбежно производит значительный шум при работе.

Сферы применения

Применение чиллеров-фанкойлов востребовано прежде всего там, где требуется создание индивидуального микроклимата в разных по площади и назначению помещениях. Соответственно, их можно встретить в:

• гипермаркетах и супермаркетах;
• складских и производственных комплексах;
• гостиничных, административных зданиях;
• развлекательных центрах;
• медицинских клиниках, санаториях, других рекреационных объектах;
• многоэтажных высотных бизнес-центрах.

Чиллер-фанкойл дает возможность регулировать климатические параметры внутри зданий и сооружений вне зависимости от характеристик внешней среды. Объединенные возможности отопительного и кондиционирующего оборудований позволяют легко переходить на обогрев или охлаждение помещений без дополнительных сложностей и затрат.

Тонкости монтажа

Схема монтажа связки подразумевает соединение трех основных ее компонентов между собой. Система состоит из:

• чиллера;
• фанкойла;
• гидромодуля — насосной станции, отвечающей за циркуляцию среды в трубопроводе.

В конструкции последнего элемента присутствует запорная арматура: вентили, расширительный бак, позволяющий компенсировать разницу объемов нагретой и охлажденной среды, гидроаккумулятор и блок управления.

Вся система работает и соединяется по определенной схеме.

1. Чиллер охлаждает и поддерживает нужную температуру рабочей среды. Если ее нужно нагреть, к делу подключается встроенный бойлер.
2. Насос передает жидкость определенной температуры к трубопроводам, создавая нужное давление для перемещения среды.
3. Трасса из сантехнических труб выполняет доставку носителя.
4. Теплообменники — фанкойлы, выглядящие как трубчатая решетка с циркулирующей внутри жидкостью, — принимают среду.
5. Вентиляторы, расположенные позади теплообменного элемента, направляют на него воздух. Массы нагреваются или охлаждаются, поступают в помещение, отработанный воздух отводится, новый поступает приточным способом.
6. Система регулируется электронным блоком управления. С его помощью задается частота оборотов вентилятора, скорость циркуляции среды в системе. Выносной пульт может быть в каждом помещении. Помимо этого, каждый фанкойл оснащается вентилем, при помощи которого можно переключить систему с холодного на горячий режим, произвести замену или профилактическое обслуживание оборудования, перекрыв подачу среды.

Процесс подключения при этом выглядит как определенно связанная последовательность действий. Производители чиллеров-фанкойлов рекомендуют для своих систем исключительно профессиональную наладку и монтаж. Но в целом процесс работы по монтажу включает:

• установку агрегатов на выбранных для них местах;
• формирование узла обвязки системы;
• прокладку трассы, по которой будет циркулировать среда, установку термоизоляционной защиты на трубы;
• обустройство и звукоизоляцию воздуховодных каналов;
• формирование системы дренажа для отвода скапливающегося конденсата от фанкойлов;
• подведение электрического сетевого подключения, прокладку кабелей и проводки;
• проверку герметичности всех элементов;
• пусконаладочные работы.

Только после проведения предварительных испытаний систему чиллер-фанкойл можно вводить в эксплуатацию.

Особенности обслуживания

При эксплуатации оборудования следует уделять внимание плановым проверочным мероприятиям. Все элементы систем фильтрации необходимо менять в установленный производителем срок, радиаторы, установленные в помещениях, проверять на отсутствие коррозии и протечек. Осмотр основных узлов, в зависимости от масштабов системы, проводится еженедельно или ежемесячно.

Пульт управления должен периодически проходить контроль на предмет точности и скорости выполнения отдаваемых команд. Электрические компоненты проверяются на показатели силы тока и другие характеристики, способные указать на утечку или наличие нештатной ситуации. Замеряется напряжение на линии и по фазам.

Требует обслуживания и вентиляционное оборудование. Его чистят, смазывают, отслеживают функциональность работы, скорость вращения вала. Дренажную систему проверяют на эффективность отвода влаги. Также радиатору периодически требуется санитарная антибактериальная обработка, позволяющая исключить распространение и формирование патогенной микрофлоры.

Оптимальный температурный режим в помещениях, где используются фанкойлы, не должен быть ниже +10 градусов.

Все технические особенности по установке, обслуживанию и функционированию чиллеров и фанкойлов смотрите в следующих видео.

Система Чиллер

Чиллер — это устройство, предназначенное для охлаждения жидкости, которая используется в общей системе в качестве хладоносителя. Принцип работы такого типа холодильной машины заключается в переносе тепловой энергии от жидкости к окружающей среде за счет изменения агрегатного состояния холодильного агента. На данный момент существует большое количество вариантов исполнения чиллеров, что позволяет подобрать оптимальный тип для объектов практически любой сложности. В качестве хладоносителя может быть использована вода, если предполагается использовать чиллер только в летнее время или незамерзающие жидкости, если чиллер будет использоваться и в зимний период время.   Варианты исполнения чиллеров:

• Моноблочные с наружной установкой;
• Модульные с наружной установкой;
• Моноблочные внутренней установки с центробежными вентиляторами;
• С выносным конденсатором воздушного охлаждения;
• С конденсатором водяного охлаждения.

Система Фанкойл

Фанкойл – это устройство, предназначенное для охлаждения воздуха за счет циркулирующего через теплообменник хладоносителя. Фанкойлы бывают разных типов и исполнений. Как правило, в комплект поставки также может входить 3-х ходовой клапан, который служит для более точного регулирования расхода жидкости, а также просто необходим при сервисном обслуживании всей системы. Основные узлы фанкойла — это теплообменник и вентилятор для обдува этого теплообменника, т.е., фанкойл представляет собой простейшее устройство. Такая система обеспечивает долговечность работы фанкойла, его низкую стоимость и небольшие эксплуатационные затраты.

Основными плюсами таких охладителей являются их долговечность, в виду несложного конструктива, а также низкая стоимость и эксплуатационные затраты.

• Кассетные однопоточные;
• Кассетные четырехпоточные;
• Потолочные;
• Настенные;
• Напольные;
• Канальные низконапорные;
• Канальные средненапорные;
• Канальные высоконапорные;

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

Мультизональная климатическая система чиллер-фанкойл предназначена для создания комфортных условий внутри здания большой площади. Работает она постоянно — летом снабжает холодом, а зимой теплом, прогревая воздух до заданной температуры. С ее устройством стоит познакомиться, согласны?

В предложенной нами статье подробно описана конструкция и составные части климатической системы. Приведены и детально разобраны способы подключения оборудования. Мы расскажем, как устроена и функционирует эта система терморегуляции.

Составные части схемы чиллер-фанкойл

Роль охлаждающего устройства отведена чиллеру — внешнему блоку‚ производящему и подающему холод по трубопроводам с циркулирующей по ним водой или этиленгликолем. Этим она и отличается от других сплит-систем, где в качестве теплоносителя закачивают фреон.

Для движения и передачи фреона, хладагента, нужны дорогие медные трубы. Здесь же с этой задачей прекрасно справляются водопроводные трубы с теплоизоляцией. На ее работу не влияет температура наружного воздуха, тогда как сплит-системы с фреоном теряют работоспособность уже при -10⁰. Внутренним теплообменным агрегатом является фанкойл.

Он принимает жидкость с низкой температурой, затем передает холод в воздушную среду помещения‚ а нагретая жидкость возвращается назад в чиллер. Фанкойлы устанавливают во всех комнатах. Каждый из них работает по индивидуальной программе.

Основные элементы системы — насосная станция‚ чиллер‚ фанкойл. Фанкойл может быть установлен на большом расстоянии от чиллера. Все зависит от того‚ какой силой обладает насос. Число фанкойлов пропорционально мощности чиллера

Обычно такие системы применяют в гипермаркетах‚ торговых комплексах‚ сооружениях‚ возведенных под землей‚ гостиницах. Иногда их используют в качестве отопления. Тогда по второму контуру в фанкойлы подают нагретую воду или переключают систему на котел отопления.

Конструкционное исполнение системы

По конструкционному исполнению системы чиллер-фанкойл бывают 2-трубными и 4-трубными. По типу установки отличают устройства настенные‚ напольные‚ встраиваемые.

Оценивают систему по таким основным параметрам:

• мощности или холодопроизводительности чиллера;
• производительности фанкойлов;
• эффективности перемещения воздушной массы;
• длине магистралей.

Последний параметр зависит от силы насосной установки и качества теплоизоляции труб.

Галерея изображенийСистема чиллер-фанкойл позволяет формировать необходимый пользователям микроклимат одновременно в нескольких помещенияхВажным преимуществом использования чиллера является возможность формировать условия, независимо от общих требований пользователей. Каждый из них может выбрать оптимальную лично для себя температуруЧиллеры производят нагрев или охлаждение теплоносителя, которым может быть вода, антифриз или воздушный потокВо время работы чиллеры выделяют большое количество тепловой энергии, потому их чаще всего устанавливают на улице. При расположении в помещении необходимо обязательно обеспечить охлаждение оборудования и обдувДля поставки обработанного в чиллере воздуха к потребителю внутри помещения устанавливают фанкойлыПо способу поставки воздуха фанкойлы схожи с внутренними блоками сплит-систем. Бывают канальными и кассетными, располагаются на стенах или потолкеОсновными компонентами фанкойла является теплообменник с вмонтированным рядом с ним вентилятором, а также система фильтров для очистки воздухаСистемы чиллер-фанкойл считаются наиболее гибким и перспективным климатическим оборудованием, ориентированным на запросы пользователей. К тому же кроме охлаждения или подогрева воздуха они способны вентилировать помещенияЧиллер для системы охлаждения большого объектаУстройство чиллера для климатических системПростота управления и обслуживанияУстановка охлаждающей машины в помещенииФанкойлы климатической системыКанальный вариант фанкойлаСтандартный состав фанкойлаСистема для кондиционирования и вентилирования

Подключение чиллера и фанкойла

Слаженное функционирование системы происходит путем соединения чиллера с одним или несколькими фанкойлами посредством трубопроводов с теплоизоляцией. В случае отсутствия последней значительно падает значение КПД системы.

Каждый файнкойл имеет индивидуальный узел обвязки, посредством которого обеспечивают регулировку его производительности как в случае выработки тепла‚ так и холода. Расход хладагента в отдельном агрегате регулируют посредством специальной арматуры — запорной и регулирующей.

Чтобы направить охлажденную воду в теплообменник одну трубу подключают к фанкойлу, а другую — для отвода жидкости — к чиллеру. Устройство системы допускает смешивание хладагента с теплоносителем

Если нельзя допускать смешивания теплоносителя с холодильным агентом. воду подогревают в отдельном теплообменнике и дополняют схему циркуляционным насосом. Чтобы обеспечить плавную регулировку потока рабочей жидкости через теплообменник при монтаже схемы обвязки используют 3-ходовой клапан.

Если в здании смонтирована двухтрубная система, то и охлаждение и нагрев происходит за счет охладителя — чиллера. Для повышения эффективности отопления с помощью фанкойлов в холодный период‚ в дополнение к чиллеру в систему включают котел.

В отличие от двухтрубной системы с одним теплообменником‚ в четырехтрубную систему заложено 2 этих узла. В этом случае фанкойл может работать и на нагрев‚ и на холод‚ используя в первом случае жидкость, циркулирующую в системе отопления.

Один из теплообменников подключают к трубопроводу с хладагентом, а второй к трубе с теплоносителем. На каждом теплообменнике имеется индивидуальный клапан‚ управляемый специальным пультом. Если применена такая схема‚ хладагент никогда не смешивается с теплоносителем.

Так как температура теплоносителя в системе в отопительный сезон колеблется в пределах от 70 до 95⁰ и для большинства фанкойлов она превышает допустимую‚ ее предварительно снижают. Поэтому горячая вода‚ поступающая от центральной теплосети к фанкойлам‚ проходит специальный тепловой пункт.

Основные классы чиллеров

Условное разделение чиллеров на классы происходит в зависимости от типа холодильного цикла. По этому признаку все чиллеры можно условно отнести к двум классам — абсорбционным и парокомпрессорным.

Устройство абсорбционного агрегата

Абсорбционный чиллер или АБХМ для работы использует бинарный раствор с присутствующими в нем водой и бромидом лития — абсорбер. Принцип функционирования — поглощение хладагентом тепла в фазе преобразования пара в жидкое состояние.

Такие агрегаты используют тепло‚ выделяющееся при работе промышленного оборудования. При этом абсорбирующий поглотитель с температурой кипения значительно превышающей соответствующий параметр хладагента‚ хорошо растворяет последний.

Схема функционирования чиллера этого класса следующая:

1. Тепло от внешнего источника подводят к генератору, где оно разогревает смесь бромида лития и воды. При кипении рабочей смеси хладагент (вода) полностью испаряется.
2. Пар переносится в конденсатор и становится жидкостью.
3. Хладагент в жидком виде попадает в дроссель. Здесь он охлаждается‚ а давление падает.
4. Жидкость поступает в испаритель‚ где происходит испарение воды и поглощение ее паров раствором бромида лития — абсорбером. Воздух в помещении охлаждается.
5. Разбавленный абсорбент снова нагревается в генераторе, и цикл запускается повторно.

Такая система кондиционирования пока не получила широкого распространения‚ но она полностью созвучна с современными тенденциями‚ касающимися энергосбережения, поэтому имеет хорошие перспективы.

Конструкция парокомпрессионных установок

На базе компрессионного охлаждения функционирует большинство холодильных установок. Охлаждение происходит за счет непрекращающейся циркуляции‚ кипения при низких показателях температуры‚ давления и конденсации хладоносителя в системе замкнутого типа.

В конструкцию чиллера этого класса входят:

• компрессор;
• испаритель;
• конденсатор;
• трубопроводы;
• регулятор потока.

Хладагент циркулирует в замкнутой системе. Этим процессом управляет компрессор, в котором газообразное вещество с низкой температурой (-5⁰) и давлением 7 атм поддается компрессии при доведении температуры до 80⁰.

Сухой насыщенный пар в сжатом состоянии уходит в конденсатор, где происходит его охлаждение до 45⁰ при неизменном давлении и превращение в жидкость.

Следующий пункт на пути движения — дроссель (редукционный клапан). На этом этапе давление снижается от значения соответствующего конденсации до предела, при котором происходит испарение. Одновременно понижается и температура приблизительно до 0⁰. Жидкость частично испаряется и образовывается влажный пар.

На схеме изображен замкнутый цикл‚ по которому функционирует парокомпрессионная установка. В компрессоре (1) происходит сжатие влажного насыщенного пара до достижения им давления р1. В компрессоре (2) пар отдает тепло и трансформируется в жидкость. В дросселе (3) понижаются как давление (р3 – р4)‚ так и температура (T1-T2). В теплообменнике (4) давление (р2) и температура (T2) остаются неизменными

Поступив в теплообменник – испаритель‚ рабочее вещество‚ смесь пара и жидкости‚ отдает холод теплоносителю и забирает тепло у холодильного агента‚ подсушиваясь одновременно. Процесс происходит при постоянных показателях давления и температуры. Насосы подают жидкость с низкой температурой к фанкойлам. Пройдя этот путь, холодильный агент возвращается в компрессор‚ чтобы снова повторить весь парокомпрессионный цикл.

Специфика парокомпрессионного чиллера

В холодное время чиллер может работать в режиме природного охлаждения — это называется фрикулинг. При этом теплоноситель охлаждает уличный воздух. Теоретически использовать свободное охлаждение можно при внешней температуре менее 7⁰С. На практике оптимальная температура для этого 0⁰.

При настройке на режиме «тепловой насос» чиллер работает на отопление. Цикл претерпевает изменения‚ в частности, конденсатор и испаритель обмениваются своими функциями. В этом случае теплоноситель нужно подвергать не охлаждению, а нагреву.

Наиболее простыми являются моноблочные чиллеры. В них компактно объединены в одно целое все элементы. Они поступают в продажу укомплектованными на 100% вплоть до заправки хладагентом

Этот режим наиболее часто используют в больших офисах‚ общественных зданиях‚ на складах.Чиллер является холодильным агрегатом, дающим холода больше в 3 раза, чем потребляет. Его эффективность как отопителя еще выше — он затрачивает электроэнергии в 4 раза меньше‚ чем дает тепла.

Чем отличается хладагент от теплоносителя?

Холодильный агент является рабочим веществом, которое в процессе холодильного цикла может пребывать в разных агрегатных состояниях при различных значениях давления. Теплоноситель не меняет фазовых состояний. Его функция — перенос холода или тепла на какое-то определенное расстояние.

Транспортировкой хладагента управляет компрессор, а теплоносителя — насос. Температура холодильного агента может опускаться как ниже точки кипения, так и подыматься за ее пределы. Теплоноситель‚ в отличие от хладагента‚ постоянно работает в условиях температур, не растущих выше точки кипения при текущем давлении.

Роль фанкойла в системе кондиционирования

Фанкойл — важный элемент централизованной климатической установки. Второе название — вентиляторный доводчик. Если термин fan-coil перевести с английского дословно, то это звучит‚ как вентилятор-теплообменник‚ что наиболее точно передает принцип его действия.

В конструкцию фанкойла включен сетевой модуль, обеспечивающий подключение к центральному управляющему устройству. Прочный корпус скрывает конструктивные элементы и оберегает их от порчи. Снаружи устанавливается панель, равномерно распределяющая потоки воздуха в различных направлениях

Предназначение устройства заключается в приеме носителя с низкой температурой. В перечень его функций также входит как рециркуляция, так и охлаждение воздуха в помещении, где он установлен‚ без поступления воздуха снаружи. Основные элементы fan-coil расположены в его корпусе.

К ним относятся:

• центробежный или диаметральный вентилятор;
• теплообменник в виде змеевика‚ состоящего из медной трубки и алюминиевых ребер‚ насаженных на нее;
• пылевой фильтр;
• блок управления.

Кроме основных узлов и деталей в конструкцию фанкойла входит поддон для улавливания конденсата‚ насос для откачки последнего‚ электродвигатель‚ посредством которого поворачиваются воздушные заслонки.

На фото канальный фанкойл марки Trane. Производительность двухрядных теплообменников — 1.5 – 4.9 кВт. Агрегат укомплектован малошумным вентилятором и компактным корпусом. Он отлично размещается за фальшь-панелями или за подвесной потолочной конструкцией

В зависимости от способа монтажа существует фанкойлы потолочные‚ канальные‚ монтируемые в каналы‚ по которым осуществляется приток воздуха‚ бескорпусные‚ где все элементы смонтированы на раме‚ настенные или консольные.

Потолочные аппараты наиболее популярны и имеют 2 варианта исполнения: кассетные и канальные. Первые монтируют в объемных помещениях с подвесными потолками. За подвесной конструкцией располагают корпус. Видимой остается нижняя панель. Они могут рассредоточивать воздушные потоки по двум или всем четырем сторонам.

Если систему планируют использовать исключительно для охлаждения, то лучшее место для него — потолок. Если конструкция предназначается для обогрева‚ устройство размещают на стене в нижней ее части

Потребность в охлаждении существует не всегда, поэтому‚ как видно на схеме‚ передающей принцип работы системы чиллер-файнкойл‚ в гидравлический модуль встраивают емкость, выполняющую роль аккумулятора для хладагента. Тепловое расширение воды компенсирует расширительный бак, подключенный к подающему трубопроводу.

Управляют фанкойлами как в ручном, так и в автоматическом режимах. Если вентиляторный доводчик работает на отопление, то в ручном режиме отсекают подачу холодной воды. При работе его на охлаждение перекрывают горячую воду и открывают путь для поступления охлаждающей рабочей жидкости.

Пульт для управления как 2-трубным так и 4-трубным фанкойлом. Модуль подключают непосредственно к устройству и размещают вблизи него. От него подсоединяют панель управления и провода для ее питания

Для работы в автоматическом режиме на панели выставляют нужную для конкретного помещения температуру. Поддержка заданного параметра осуществляется посредством термостатов, которые корректируют циркуляцию теплоносителей — холодного и горячего.

Преимущество фанкойла выражается не только в применении безопасного и дешевого теплоносителя но и в быстром устранении неполадок в виде утечек воды. Это удешевляет их сервис. Применение этих устройств — наиболее энергоэффективный способ создания благоприятного микроклимата в здании

Так как любое большое здание имеет зоны с разными требованиями к температурному режиму, каждую из них должен обслуживать отдельный фанкойл или их группа с идентичными настройками.

Количество агрегатов определяют на стадии проектирования системы расчетным путем. Стоимость отдельных узлов системы чиллер-фанкойл довольно высокая‚ поэтому как расчет‚ так и проектирование системы нужно выполнять максимально точно.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Все об устройстве‚ работе и принципе действия системы терморегуляции:

Видео #2. О том‚ как установить и ввести в действие чиллер:

Установка системы чиллер-фанкойл целесообразна в средних и больших зданиях с площадью, превышающей 300 м². Для частного дома‚ даже огромного‚ монтаж такой системы терморегуляции — удовольствие дорогое. С другой стороны подобные финансовые вложения обеспечат комфорт и хорошее самочувствие, а это немало.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам, делитесь собственным мнением и впечатлениями. Возможно, у вас есть опыт в сфере устройства климатической системы чиллер-фанкойл или фото по теме статьи?

Система кондиционирования чиллер-фанкойл по праву признана самым удобным и востребованным оборудованием для климат-контроля. Функционал устройства схож с возможностями привычных сплит-комбинаций, но есть и отличие: в фанкойле отсутствует фреон, он функционирует на антифризе либо воде с примесями, что обуславливает высокую безопасность и гибкость решения. В результате устройство эффективно справляется с задачами охлаждения воздуха в жаркие месяцы и отопления зимой без привязки к тому, какая погода за окном.

Устройство и принцип работы системы чиллер-фанкойл

Это оборудование универсально в применении: оно позволяет во все сезоны поддерживать комфортный микроклимат в помещении, вне зависимости от этажности здания, его площади, конфигурации и типа.

Если рассматривать самую примитивную схему работы: в зависимости от заданных пользователем установок радиатор доводчика перемещает жидкость, которая наделяется именно той температурой, что соответствует конкретной поставленной цели. Вода нагревает или охлаждает воздух вокруг рабочего элемента. Вентилятор, в свою очередь, принудительно направляет этот воздух в помещение.

Усовершенствованные модели также способны смешивать внутренний воздух и уличный. Доводчик пропускает носитель через радиатор, придает ему требуемую температуру в непрерывном цикле. Чтобы устройство не работало «вхолостую», в нем предусмотрены особые обходные трубопроводы, имеющие вентили и термоэлектрические приводы.

Конденсат, неизбежно возникающий на радиаторе, выводится с помощью приемного лотка. Дренажный насос, функционирующий в тандеме с поплавковым клапаном, удаляет из сборника накопленную влагу и направляет ее в приемную трубу, а оттуда – в канализационный сток.

Системы кондиционирования могут иметь воздушное либо водяное охлаждение. По критерию особенностей конденсатора можно найти модели выносного либо встроенного типа. Обогрев может осуществляться с применением теплового насоса или без такового. Далее будут рассмотрены ключевые конструктивные особенности каждого рабочего элемента, входящего в высокопродуктивную связку.

Чиллер – это кондиционер, пропускающий через испаритель антифриз или воду. Жидкость через систему трубопроводов подается к фанкойлам, установленным в отдельных помещениях. Связка работает также, как и сплит-системы. Чиллер и фанкойлы может разделять значительное расстояние – этот показатель зависит лишь от мощности внедренного с схему насосного оборудования. Чиллер работает с несколькими фанкойлами, в зависимости от его производительности устанавливается максимально допустимое число связанных сегментов системы кондиционирования.

Чиллеры бывают парокомпрессионными и абсорбционными. Последние реализуются в высоком ценовом сегменте, они крупные и могут использоваться не во всех типах зданий. Парокомпрессионные модели, в свою очередь, делятся на:

• наружные (работают на базе осевых вентиляторов, имеют воздушное охлаждение);
• внутренние (обладают водяным охлаждением, в них устанавливается центробежный вентилятор, обеспечивающий движение воздушных масс);
• реверсивные (могут работать на охлаждение и нагрев).

Фанкойл – это оборудование, принимающее охлажденный носитель, оно отвечает за циркуляцию воздуха в обслуживаемом помещении. Встроенный вентилятор помогает смешивать уличные и внутренние потоки, отправлять в нужном направлении образовавшуюся смесь.

Выделяют несколько видов фанкойлов:

• напольные;
• настенно-потолочные;
• настенные;
• потолочные.

Кассетные внутренние блоки способствуют охлаждению, нагреву и равномерному распределению воздушных масс в помещениях, в которых установлено подвесное потолочное оборудование. Благодаря подобному устройству маскируются рабочие элементы системы кондиционирования, сводятся к минимуму сопутствующие шумы. В этом случае воздушные потоки могут распределяться не более чем по 2-4 направлениям.

Канальные фанкойлы монтируют непосредственно в вентиляционную шахту. Для забора воздуха используются обособленные воздуховоды, для вывода отработанных масс применяются каналы, обустроенные за подвесными потолочными сегментами. Подобные модели доводчиков характеризуются высокой производительностью, их активно берут на вооружение при строительстве складов, торговых залов и прочих помещений с большой площадью.

Плюсы и минусы системы холодоснабжения чиллер-фанкойл

Это решение относится к числу наиболее востребованных благодаря следующим преимуществам:

• возможность создания любых по протяженности трубопроводов, их длина зависит лишь от мощности чиллера. Даже отдаленность элементов на сотни метров не вызовет ухудшения производительности и эффективности;
• компактность наружного блока. Чиллер при монтаже занимает минимум места, он не нарушит эстетику фасада здания;
• доступная стоимость компонентов. Охлаждаемая жидкость циркулирует по обычным трубам, а не медным, как в случае со сплит-системами, что существенно уменьшает бюджет на установку;
• летучие газы не покидают пределов чиллера, использование такого оборудования не несет опасности для здоровья людей;
• гибкость и адаптивность. Пользователи могут создавать индивидуальные настройки и менять их в интерактивном режиме.

Среди недостатков следует выделить дороговизну внешнего и внутренних блоков, сложность монтажа, высокий уровень шума, сопровождающий работу оборудования, существенную энергозатратность связки.

Сферы применения чиллер-фанкойла

Главным достоинством рассматриваемой технологии является возможность обеспечения независимого, стабильного микроклимата сразу в нескольких помещениях. Поэтому оборудование чрезвычайно востребовано при обустройстве следующих типов объектов:

• крупные склады и производственные площадки (в том числе с особыми санитарными требованиями);
• торговые, административные, развлекательные и гостиничные комплексы;
• здания социального назначения, разделенные на большое число комнат, например, рекреационные объекты, клиники;
• многоэтажные бизнес-центры, комплексы;
• супермаркеты.

Несмотря на сложность внедрения, чиллер-фанкойл помогает рационализировать температурные и влажностные параметры без привязки к внешним условиям, что очень важно, учитывая переменчивость отечественного климата.

Подключение системы кондиционирования

Ключевыми элементами схемы являются фанкойл, чиллер и гидромодуль. Чиллер и фанкойл объединяются друг с другом посредством трубопроводов, на гидромодуль – насосную станцию – возлагается задача создания циркулирующего потока жидкости.

Помимо насоса, станция включает в себя:

• вентили;
• расширительный бак – здесь компенсируется изменение объема теплоносителя, вызванное изменением температурного режима;
• элементы защиты и управления;
• аккумулирующий бак, посредством которого производится увеличение объема и теплоемкости носителя. Этот компонент необходим для защиты компрессора от преждевременного износа.

Чтобы облегчить процедуру подключения связки, следует привести обобщенный обзор всех рабочих единиц, в совокупности образующих рассматриваемую методику кондиционирования:

• теплообменник – фанкойл – он выглядит как решетка, в ней по тонким трубкам циркулирует жидкость;
• вентилятор, направляющий воздух на решетку с трубками;
• электронные элементы управления, координирующие работу фанкойла, например, задающие частоту оборотов вентилятора, интенсивность подачи хладагента;
• выносной пульт, с помощью которого задаются настройки относительно приведенных выше процессов;
• трасса, составленная из стандартных сантехнических трубок;
• чиллер – он отвечает за охлаждение и сохранение заданной температуры рабочей среды, которая направляется к фанкойлам по трубопроводной трассе;
• бойлер, в котором происходит нагревание жидкости;
• насос, благодаря которому осуществляется циркуляция жидкости.

В соответствии с этим подключение оборудование можно свести к нескольким манипуляциям:

1. Установка агрегатов.
2. Составление узла обвязки.
3. Формирование трассы, монтаж термоизоляции.
4. Введение воздуховодов с полноценными мерами по их звукоизоляции.
5. Обустройство дренажной системы.
6. Подведение к оборудованию элементов питания.
7. Проверка герметичности соединений.
8. Пробный запуск схемы.

Система чиллер-фанкойл отличается сложностью устройства, лучше поручить ее монтаж и настройку узкопрофильным специалистам. Профессионалы произведут необходимые расчеты, принимая во внимание специфику помещений и потенциальную функциональную нагрузку, подберут наиболее эффективные точки для установки агрегатов.

Особенности обслуживания оборудования

В этом аспекте стоит воспользоваться стандартным списком мероприятий, заключающихся в регулярной чистке либо замене фильтров, уходе за радиаторами. Чтобы обеспечить бесперебойную, эффективную и стабильную работу системы, желательно помнить о важных профилактических процедурах:

• внимательном осмотре агрегатов, позволяющем убедиться в надежности и целостности всех стыков, крепежей;
• отслеживании точности пульта управления;
• замере параметров тока, который пропускается электросиловыми компонентами;
• оценке работоспособности цепей;
• замере линейного и фазного напряжения;
• проверке функциональности дренажей и работоспособности вентилятора.

Специалисты рекомендуют время от времени обрабатывать радиатор, чтобы в нем не скапливалась болезнетворная микрофлора. Оптимальная для эксплуатации фанкойлов температура не должна опускаться ниже +10°С, при таком режиме оборудование будет дольше сохранять свой первоначальный ресурс.

Используемые источники:

• https://umniedoma.ru/sistema-chiller-fankojl-chto-eto-i-kak-rabotaet/
• https://stroy-podskazka.ru/split-sistemy/chiller-fankojl/
• https://dantex.ru/articles/sistema_chillerfankojl/
• https://sovet-ingenera.com/vent/cond/sistema-chiller-fankojl.html
• https://master-houses.ru/chiller-fankojl-09/