Принцип действия системы чиллер фанкойл

Для организации комфортного микроклимата внутри больших общественных зданий часто применяется система чиллер фанкойл. Она отличается многими преимуществами (сравнение со сплит-устройствами, оборудованием центрального кондиционирования, крышными вентиляционными установками, систем VRV и т.д.). По внешнему устройству напоминает установку бытового сплита, где в качестве внешнего модуля выступает чиллер, внутреннего – фанкойл.

Общая характеристика

Система кондиционирования чиллер фанкойл в качестве тепло-, холодоносителя использует воду (теплый климат), либо водный раствор этиленгликоля, пропиленгликоля (области с зимними периодами). Важно понимать, что данная установка рассчитана только на поддержание определенной температуры внутри помещений. Вентилированием занимаются другие устройства, например, крышные вентиляторы.

По многим параметрам чиллер-фанкойл представляется выгодным в круглогодичном использовании. Вода, водные растворы значительно дешевле хладагентов, циркулирующих, например, в сплит-оборудовании. Коммуникации от чиллера до фанкойлов можно прокладывать на многие десятки метров без существенных потерь охлаждающих свойств. При этом сами трубопроводные линии можно формировать из металлопласта, оснастив их запорной арматурой на случай аварийной ситуации.

Кроме того, использование дополнительной опции чиллера под названием фрикуллинг позволит сократить энергозатраты на 40-45% в среднем за год. По энергопотреблению чиллер-фанкойл уступает устройствам VRV, но по производительной мощности опережает их.

Также отличаются относительной компактностью: одна чиллер-установка может снабжать холодом большое здание с количеством фанкойлов в несколько десятков и более. Количество воздуходоводчиков ограничивается только мощностью насосной станции. Внешний блок устанавливается на крыше здания, на техническом этаже, возле здания на грунте и т.д.

Область применения

Системы чиллер фанкойл применяются:

• общественно-культурные здания большой площади;
• торговые площадки магазина, центры, супер-, гипермаркеты;
• бизнес-центры, офисные здания;
• складские помещения большой площади;
• гостиничные здания;
• промышленные помещения;
• медицинские учреждения;
• спортивные комплексы, ледовые катки.

Схема устройства

Конструктивно данное оборудование состоит из следующих элементов:

• чиллер (охлаждающий агрегат, доводящий хладоноситель до нужной температуры);
• гидромодуль (насос, либо насосная станция для крупных зданий. Задает движение воды по трубопроводам от чиллера к фанкойлам и обратно);
• коммуникации из металлопластиковых труб для подачи водного раствора;
• непосредственно вода, или водный раствор этиленгликоля, пропиленгликоля;
• установленный блок автоматического управления процессом охлаждения, подачи хладоносителя.

Чиллер

Аппарат для охлаждения воды с помощью парокомпрессионного или абсорбционного холодильного цикла, после которого жидкость подается к фанкойлам. Различаются:

По конструкции:

• абсорбционные;
• парокомпрессионные.

Применение фильтра осушителя для кондиционера >>>>

Абсорбционные агрегаты базируются на принципе использования бросового тепла, возникающего как побочный эффект от работы промышленного оборудования и отводимого в окружающую атмосферу (горячие воздух, пар, жидкость).

Рабочая жидкость в таких установках – раствор из абсорбента и хладагента. При этом хладагент хорошо растворяется в абсорбирующем поглотителе, температура кипения которого значительно выше. Работа системы происходит так:

• бросовое тепло разогревает бинарную смесь;
• вещество кипит, хладагент при этом испаряется полностью;
• получившийся пар попадает внутрь конденсатора, охлаждается. Конденсируясь, переходит в состояние жидкости;
• жидкий хладагент поступает в дроссель, где охлаждается, давление снижается;
• попадает в испаритель, забирает тепло из помещения;
• возвращается обратно, в абсорбер;
• здесь же через дроссель поступает поглотитель, из которого выкипел хладагент;
• поглотивший хладагент, абсорбент перекачивается в генератор, нагревается бросовым теплом и процесс повторяется заново.

Данная установка стала разрабатываться ввиду следования современным тенденциям энергосбережения, имеет большие перспективы в развитии, дальнейшем внедрении в сферу кондиционирования.

Парокомпрессионные установки наиболее распространены. Схема функционирования включает четыре этапа: компрессию, конденсацию, дросселирование, испарение. Принцип работы:

• газообразный хладагент поступает в компрессор с низким температурным показателем;
• происходит компрессия – сжатие газа при повышении его температуры (примерно 80⁰ С);
• затем сжатый газ поступает в конденсатор. Охлаждается за счет окружающего воздуха при сохранении прежнего уровня давления. При этом газ конденсируется в жидкость;
• переходит в дроссель, где давление повышается;
• далее – испаритель, где происходит отдача холода и отъем тепла у хладоносителя, который протекает через теплообменник;
• охлажденная жидкость подается гидронасосом к фанкойлам;
• после хладагент возвращается в компрессор, цикл повторяется заново.

Виды парокомпрессионных чиллеров

Различают по параметрам:

Тип монтажа:

• наружной установки (моноблок со встроенным конденсатором, устанавливается на улице, на крыше. Теплоноситель – незамерзающие водные растворы);
• внутренней установки (два блока: испарительно-компрессорный и конденсатор. Последний размещается вне здания, соединяется с первым модулем фреоновой трассой. Менее экономичный вариант).

Тип конденсатора:

• чиллер-установка воздушного охлаждения (крупногабаритный, трубчато-ребристый теплообменник охлаждается уличным воздухом);
• чиллер-установка водяного охлаждения (пластинчатый, пластинчато-ребристый теплообменник, охлаждаемый водой. Выгодно при дальнейшем использовании нагретой воды).

Конструкция гидромодуля:

• со встроенным гидромодулем (моноблочное устройство с гидронасосом, расширительным баком);
• с выносным гидромодулем (гидронасос используется более мощный, возможна установка насосной станции, что увеличивает трассу охлажденной жидкости. Устанавливается отдельно).

Тип компрессорного механизма:

• с поршневым компрессором;
• с ротационным компрессором;
• со спиральным компрессором;
• с винтовым компрессором.

Вентилирование конденсационного теплообменника:

• с осевыми вентиляторами;
• с центробежными вентиляторами.

Особенности вентиляции салона-парикмахерской

Фанкойл

Довольно простая конструкция, внешне напоминающая внутренний блок бытового сплита. Внутри находится теплообменный радиатор, через который гидронасосом прогоняется охлажденная вода, водный этиленгликолевый раствор. Здесь же расположен вентилятор, способствующий циркуляции воздуха сквозь радиатор. Так происходит холодоснабжение помещений. Свою функцию выполняет только во взаимодействии с чиллером. Самостоятельно производить холод фанкойл не может. Он только передает, доводит до точки назначения охлаждающую жидкость.

Чиллер подает жидкость определенной температуры, одинаковой для всех помещений. Индивидуальные температурные параметры зависят уже от фанкойла.

Установка внутреннего модуля похожа на монтаж аналогичного сплит-блока. При этом, подводящие теплоноситель коммуникации имеют больше стыков, которые обязательно нужно загерметизировать, теплоизолировать. Обязателен монтаж запорной арматуры.

Конструктивно фанкойлы классифицируются:

• корпусные (напольно-потолочные, настенные);
• бескорпусные (для скрытой установки, например, канальные).

По способу монтажа:

• настенные (монтажное крепление на стене);
• кассетные (устанавливаются в подвесном потолке место одной из панелей. Подача воздуха в четырех направлениях);
• канальные (монтируются под потолком. Подача воздуха через воздуховоды, проводимые ко всем помещениям);
• напольно-потолочные (вариативность установки: на полу, либо на потолке).

Высокоточные прецизионные кондиционеры  >>>>

Преимущества и недостатки

Система холодоснабжения чиллер-фанкойл характеризуется преимуществами:

• количество устанавливаемых фанкойлов ограничено только производительностью чиллеров, мощностью гидронасоса;
• занимает меньшую площадь, чем аналогичное оборудование кондиционирования;
• длина трассы может достигать нескольких сотне метров без значительной потери охлаждающих качеств хладоносителя;
• монтаж коммуникаций производится металлопластиковых труб, запорной арматуры. Выравнивание уровня давления, скорости движения жидкости в контуре проще;
• безопасное пользование системой, в случае аварии произойдет утечка жидкости из трубопровода, что можно ликвидировать с помощью запорной арматуры;
• система холодоснабжения использует воду в качестве хладоносителя/теплоносителя – эффективный способ охлаждения (теплоемкость, плотность воды делают ее идеальным переносчиком требуемой температуры, водные растворы этиленгликоля на 15-20% менее эффективные);
• стоимость установки ниже, чем аналогичных устройств кондиционирования.

Недостатки:

• отсутствие опции вентилирования приточным воздухом. Необходимость дополнения устройством крышного механизма подачи воздуха;
• менее экономичные, чем VRV, VRF-оборудование;
• расчет системы чиллер-фанкойл производится специалистами;
• вибрационные силы механизмов требуют обязательных виброопор;
• высокий уровень шума;
• требует установки фильтра на входе в чиллер, чтобы не засорялся испаритель.