Как устроены и как работают системы чиллер-фанкойл
В жару или холод нам нужен комфортный микроклимат в помещениях. Один из способов его создать – использовать систему чиллер-фанкойл. О ее особенностях, устройстве и сферах применения мы расскажем в этой статье.
Из каких компонентов состоит и как работает система чиллер и фанкойл
Подобные системы состоят из следующих компонентов:
-
, который охлаждает или нагревает хладоноситель; , обеспечивающие нагрев или охлаждение воздуха в помещениях;
- система магистральных трубопроводов, по которым перемещается хладоноситель;
- насосная станция, обеспечивающая циркуляцию хладоносителя;
- микропроцессорный блок управления;
- хладоноситель (в его качестве можно использовать воду или водный раствор этиленгликоля).
Работу системы можно описать следующим образом.
Чиллер является аналогом наружного блока фреонового кондиционера, но через его испаритель проходит не фреон, который нужно охладить, а вода. После охлаждения система с помощью насосов подает ее через магистральный трубопровод во внутренние блоки – фанкойлы.
Это один из вариантов смонтированной системы чиллер и фанкойл
Особенности конструкции насосной станции
Насосная станция или по-другому гидромодуль обеспечивает циркуляцию воды между чиллером и фанкойлами. Она состоит из нескольких компонентов:
- циркуляционного насоса для создания требуемого давления воды в системе;
- расширительного бака для компенсации температурного изменения объема воды в системе;
- запорной арматуры для обслуживания системы;
- накопительного бака для сглаживания нагрузки на компрессор чиллера в тех случаях, когда его холодопроизводительность превышает реальную потребность в холоде;
- системы управления.
Плюсы и минусы систем чиллер-фанкойл
Можно выделить следующие плюсы систем чиллер-фанкойл:
- К одному чиллеру можно подключить любое количество фанкойлов. Их число ограничено только мощностью чиллера.
- Фанкойлы в одной системе могут быть любого типа. Функционируют они независимо друг от друга, поэтому режимы их работы можно менять индивидуально.
- Максимальное расстояние между чиллером и фанкойлами не лимитировано. Оно зависит только от возможностей насосной станции и качества теплоизоляции системы трубопроводов.
- Чиллер и фанкойлы в подавляющем большинстве случаев не связаны электропроводами. По этой причине в одной системе можно использовать фанкойлы разных производителей.
- Для соединения чиллера с фанкойлами используются не медные трубы, как это принято в стандартных системах кондиционирования, а обычные водопроводные. Поэтому монтаж трубопровода вместо узких специалистов могут выполнять сантехники.
- Мощность потребителей можно наращивать постепенно, увеличивая количество фанкойлов и поэтапно вводя объект в эксплуатацию.
Как и у любой другой системы кондиционирования, у системы чиллер-фанкойл есть свои преимущества и недостатки
Из минусов следует отметить следующее:
- Системы чиллер-фанкойл достаточно дорогие.
- Их монтаж (за исключением прокладки системы трубопроводов) могут выполнять только специально обученные и квалифицированные специалисты. Таких в нашей стране немного и их услуги стоят недешево.
- Расчет и проектирование систем тоже достаточно специфичные и сложные. Любая проектная организация выполнить их не сможет. Нужно обращаться к узкопрофильным специалистам.
- В системе чиллер-фанкойл находится внушительный объем воды. При нарушении герметичности трубопровода могут понадобится значительные усилия и затраты для устранения последствий.
Заключение
Ближайший конкурент систем чиллер-фанкойл – мультизональные VRV-/VRF-системы (подробней о них можно прочитать в статье «Как работают мультизональные системы»). Между ними есть несколько отличий:
- В мультизональных системах наружный и внутренние блоки соединяет медная фреоновая магистраль, в системах чиллер-фанкойл – водопроводные трубы.
- В мультизональных системах к одному наружному блоку можно подключить до 30 внутренних. В системах чиллер-фанкойл такого ограничения нет.
- Аналогичная ситуация с максимальным расстоянием между наружным и внутренними блоками. В мультизональных системах оно ограничено 1 000 м. В системах чиллер-фанкойл все зависит от мощности насосной станции.
- При одинаковой мощности системы VRV/VRF дешевле чиллер-фанкойлов.
В итоге можно сделать такой вывод: когда речь идет о выборе между системами VRV/VRF и чиллер-фанкойлами одинаковой мощности, логичней остановиться на мультизональных системах. Они прекрасно справляются со своей задачей, но стоят дешевле.
Ситуация меняется, когда речь идет об обслуживании помещений большой площади и одной VRV-/VRF-системы для этого не хватит. В этом случае придется монтировать несколько мультизональных систем или установить одну систему чиллер-фанкойл. Здесь уже выбор следует делать в пользу чиллер-фанкойла. Это будет оправдано как с практической, так и с финансовой точки зрения.
Принцип работы системы чиллер-фанкойл и где она применяется
На сегодняшний день фанкойл является одним из самых популярных устройств климатического контроля. По своему функционалу прибор напоминает кондиционер, а по внешнему виду схож со сплит-системой, однако есть и определенные отличия. Самое важное отличие заключается в отсутствии фреона – работа фанкойла производится на воде или антифризе, что позволяет устройству брать на себя функцию не только отопления зимой, но и охлаждения температуры воздуха летом. В этой статье мы расскажем о том, что собой представляет система чиллер-фанкойл, в чем заключается принцип ее работы и где ее можно приобрести.
Что это такое?
Чиллер-фанкойл: принцип работы
Чиллер-фанкойл представляет собой универсальную систему, позволяющую поддерживать комфортную температуру в любом помещение вне зависимости от времени года: летом система охлаждает воздух, а зимой – нагревает. Чиллер-фанкойл позволяет поддерживать необходимые климатические условия в зданиях любого типа, площади и этажности.
Принцип работы самого примитивного устройства при этом выглядит следующим образом: в зависимости от поставленной задачи в конкретный момент времени радиатор доводчика обеспечивает перемещение жидкости заданной температуры, за счет чего происходит охлаждение или нагрев воздушного пространства вокруг данного элемента. В то же время установленный вентилятор обеспечивает передачу воздушных потоков в помещение.
В более сложных устройствах доводчики обеспечивают смешение воздуха, находящегося в помещении, с наружным, который подается с помощью расположенного на улице кондиционера. Доводчик при этом способствует поддержанию необходимого температурного режима носителя, пропускаемого через радиатор, а процесс нагрева или охлаждения воздуха осуществляется в непрерывном режиме. Но так как необходимости в непрерывной работе системы нет, разработчики дополняют ее специальными обходными трубопроводами с термоэлектрическим приводом и вентилями.
Во время работы на радиаторе устройства неизбежно скапливается конденсат, для удаления которого предусмотрен специальный приемный лоток. Из сборника влага удаляется с помощью дренажного насоса, к которому присоединен поплавковый клапан. Впоследствии влага отправляется в приемную трубу и выводится через канализацию.
Отличие чиллера от фанкойла
По своей сути, чиллер представляет собой кондиционер, функционирующий за счет пропуска через испаритель воды или антифриза. Через систему трубопроводов производится подача жидкости к фанкойлам, находящихся в обслуживаемых помещениях и работают по аналогии с узлами сплит-систем. Установка фанкойла при этом может осуществляться на значительном расстоянии от чиллера – и чем мощнее используемое насосное оборудование, тем больше может быть расстояние.
К одному чиллеру можно подсоединить сразу несколько фанкойлов. Максимальное их количество зависит от того, насколько мощным является имеющийся чиллер.
В то же время фанкойл представляет собой устройство, обеспечивающее прием охлаждающего носителя и предназначенное для охлаждения и рециркуляции воздуха в помещении. С помощью интегрированного вентилятора фанкойл смешивает внутренний и наружный воздушные потоки, а затем направляет получившуюся смесь в заданном направлении.
Особенностью устройства является генерирование воздушных потоков заданной температуры внутри обслуживаемого помещения без дополнительного притока воздуха извне, что позволяет существенно повысить эффективность использования вырабатываемой чиллером тепловой энергии.
Системы кондиционирования с чиллерами и фанкойлами
Виды и производители
Специалисты классифицируют системы кондиционирования чиллер-фанкойл по следующим признакам:
- тип охлаждения конденсатора:
- воздушное охлаждение;
- водяное охлаждение.
- с применением теплового насоса;
- без применения теплового насоса.
- с конденсатором встроенного типа;
- с конденсатором выносного типа.
- потолочные;
Важно: Потолочные фанкойлы являются наиболее востребованным вариантом, так как в таком случае устройство монтируется в ячейках на подвесном потолке. Потолочные фанкойлы при этом также бывают двух вариантов: кассетными и канальными.
Кроме того, моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением могут оснащаться центробежным или осевым вентилятором. В первом случае обеспечивается создание мощного воздушного напора, а во втором – гораздо меньший напор, однако такие устройства обходятся дешевле.
Устройство: из чего состоит
Система чиллер-фанкойл состоит из трех основных элементов:
- чиллера;
- фанкойла;
- насосной станции (гидромодуля).
Чиллер с фанкойлом при этом соединяются друг с другом с помощью водопроводных труб и гидромодуля — насосной станции, которая обеспечивает циркуляцию жидкости.
Насосная станция является необходимым элементом системы, без которого циркуляция теплоносителя между фанкойлом и чиллером невозможна. В состав станции входит:
- насос;
- расширительный бак (для компенсации расширения/сжатия теплоносителя в результате смены температурного режима);
- аккумулирующий бак (для обеспечения увеличения теплоемкости и суммарного объема теплоносителя, увеличения ресурса компрессора посредством снижения частоты его включения/выключения);
- вентили;
- система управления и защиты гидромодуля.
При более подробном рассмотрении системы чиллер-фанкойл можно выделить:
- фанкойл (теплообменник) в виде решеток с тонкими трубками для прохождения жидкости;
- вентилятор для обдува решеток теплообменника;
- схему электронного управления режимом работы фанкойла, необходимую для обеспечения регулирования частоты оборотов вентилятора и вариации уровня напора подачи хладагента;
- пульт управления фанкойлом;
- трассу чиллер-фанкойл в виде медных или обычных сантехнических труб;
- чиллер – прибор, отвечающий за охлаждение и поддержание заданной температуры хладагента, подаваемого к фанкойлам по питающей трассе;
- бойлер для нагрева жидкости в системе;
- насосное оборудование, необходимое для создания давления и напора теплообменной жидкости.
Особенности монтажа
Алгоритм монтажа системы чиллер-фанкойл выглядит, как правило, следующим образом:
- монтаж устройства в помещении;
- сбор узла обвязки;
- монтаж трубопроводов и термоизоляции;
- прокладывание воздуховодов, организация их шумоизоляции;
- создание дренажной системы;
- подключение оборудования к электросети;
- проверка герметичности;
- запуск системы.
Из-за сложности систем чиллер-фанкойл доверять ее установку и настройку следует только высокопрофессиональным специалистам, так как только они смогут установить агрегат в наиболее эффективном месте, а также произвести перед началом работ все необходимые расчеты, учитывающие функциональную нагрузку прибора и особенности каждого помещения в обслуживаемом здании.
Видео по монтажу и запуску чиллеров:
Видео об установке фанкойла:
Обслуживание
Вне зависимости от типа, обслуживание систем чиллер-фанкойл представляет собой стандартный ряд мероприятий, включающий в себя чистку фильтров, а также замену фильтрующих элементов и замену наполнения радиатора.
Кроме того, для стабильной и бесперебойной работы системы необходимо проведение профилактических процедур, заключающихся в:
- осмотре оборудования с одновременной проверкой состояния всех соединений и крепежей;
- замере фазного и линейного напряжения;
- оценке работы пульта управления;
- определении уровня функционального дренажной системы;
- замере силы тока, проходящего сквозь электросиловые элементы;
- проверке работоспособности вентилятора;
- оценке рабочего состояния цепей;
- обработке радиатора для предотвращения скопления в нем посторонней микрофлоры.
Важно: Эксплуатация фанкойлов должна производиться при температуре не ниже +10 градусов, только в таком случае удастся сохранять работоспособность оборудования на протяжении долгого времени.
Курсы повышения квалификации чиллер-фанкойл
Так как система кондиционирования относится к разряду сложных систем, ее проектирование и монтаж требует узкоспециализированных знаний и особой подготовки. Получить необходимые знания можно на профессиональных курсах, на которых будущие специалисты обучаются проектировать, монтировать и обслуживать системы чиллер-фанкойл.
Пройти подобные курсы можно в таких организациях, как «Информтех»:
- адрес: город Москва, шоссе Энтузиастов, дом 17, офис 424;
- сайт: http://www.informteh.ru;
- телефон: 8 (495) 212-07-22.
Стоимость системы чиллер-фанкойл зависит от множества факторов, особенно от ее функционала и мощности. Соответственно, чем серьезнее и производительнее оборудование, тем выше его цена. В настоящий момент средняя стоимость подобного рода устройств колеблется в районе 15-20 тысяч рублей.
Где купить систему чиллер-фанкойл?
В Москве
В Москве купить систему чиллер-фанкойл можно в таких организациях, как:
- Группа компаний «Умный Климат»:
- адрес: город Москва, Строительный проезд, дом 7А, корпус 39, строение 2;
- сайт: https://iclim.ru;
- телефон: 8 (800) 200-19-09.
- адрес: город Москва, 22-ой километр Киевского шоссе, домовладение 4, строение 2, корпус Г, офис 224;
- сайт: http://moscow.turboklimat.ru;
- телефон: 8 (499) 649-29-19.
- адрес: город Москва, Дмитровское шоссе, дом 116, строение 4, офис 24;
- сайт: http://www.telesila.ru;
- телефон: 8 (495) 971-35-86.
- адрес: город Москва, улица Бутлерова, дом 17Б, офис 53а;
- сайт: https://mosclimatik.ru;
- телефон: 8 (499) 183-04-41.
- адрес: город Москва, Щелковское шоссе, дом 100;
- сайт: http://vse-sezony.ru/;
- телефон: 8 (495) 500-64-73.
В Санкт-Петербурге
В Санкт-Петербурге продажей систем чиллер-фанкойл занимаются следующие компании:
- ООО «Климат Инжиниринг»:
- адрес: город Санкт-Петербург, улица Цветочная, дом 25, литера Е, офис 8;
- сайт: http://clim-eng.ru;
- телефон: 8 (812) 429-68-02.
- адрес: город Санкт-Петербург, Пискаревский проспект, дом 25, литер А , офис 33;
- сайт: http://climat-neva.ru;
- телефон: 8 (812) 642-40-20.
- адрес: город Санкт-Петербург, улица Ворошилова, дом 2;
- сайт: http://piterholod.ru;
- телефон: 8 (800) 250-38-32.
- адрес: город Санкт-Петербург, улица Матроса Железняка, дом 57, литера А, помещение 7-Н;
- сайт: https://ventproject.com;
- телефон: 8 (812) 335-49-52.
- адрес: город Санкт-Петербург, улица Цветочная, дом 18, литера Ж;
- сайт: http://clim-art.ru;
- телефон: 8 (812) 339-39-40.
Необходимо отметить, что некачественное или несвоевременное обслуживание системы негативно сказывается на ее производительности, может вызвать возникновение неприятных запахов и даже отключение устройства. Именно поэтому выполнение всех операций должно производиться только высококвалифицированными специалистами, владеющими необходимыми навыками и специализированным оборудованием, предназначенным для обслуживания и ремонта систем чиллер-фанкойл.
Система Чиллер-фанкойл
На сегодняшний день существуют новые, современные виды систем кондиционирования с непосредственным охлаждением воздуха для больших помещений, которые являются более эффективными и экономичными. Наряду с этим все большую популярность приобретают и централизованные системы кондиционирования с промежуточным хладоносителем, одной из которых и является система «чиллер-фанкойл». Условно эту систему можно тоже назвать сплит-системой. Она состоит из внешнего блока – чиллера, в котором происходят все основные процессы получения холода и процессов теплообмен. Уже после чиллера холодный промежуточный хладоноситель (жидкость) с помощью насосов подается к конечным охладителям воздуха – фанкойлам. В них хладоноситель нагревается, а воздух в помещении, в свою очередь, охлаждается, и теплым поступает опять в чиллер на охлаждение. При этом сам фанкойл будет являться внутренним блоком. Одним из важных преимуществ такой системы чиллер-фанкойл можно считать большую гибкость всей системы к изменениям тепловой нагрузки и к построению всей гидравлической системы трубопроводов от чиллера до фанкойлов. Любые изменения в удаленности фанкойлов от основного чиллера компенсируются только возможностями насосов, которые обеспечивают подачу промежуточного хладоносителя к фанкойлам. Увеличение или уменьшение их производительности можно произвести на любом этапе работы всей системы без других значительных ее изменений, в случае, если насос подобран с запасом, и имеет дополнительную опцию «частотный преобразователь».
Система Чиллер
Чиллер – это устройство, предназначенное для тепловой обработки (охлаждения/нагрева) жидкости, которая используется в общей системе в качестве промежуточного хладоносителя. Принцип работы чиллера ничем не отличается от работы простой парокомпрессионной холодильной машины. В самом чиллере происходят все основные процессы холодильного цикла, конечным результатом работы которого является охлаждение/нагрев промежуточного хладоносителя в испарителе. Для надежности и эффективной работы гидравлического контура имеется гидромодуль, где размещаются насосы, которые и обеспечивают подачу хладоносителя к фанкойлам. Таким образом, теплота от воздуха в помещении передается промежуточному хладоносителю, а он, в свою очередь, в испарителе чиллера передает эту теплоту холодильному агента, который отдает эту теплоту в окружающий воздух, охлаждается, и процесс снова повторяется. На данный момент существует большое количество вариантов исполнения чиллеров, что позволяет подобрать оптимальный тип для объектов 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.
Важным преимуществом системы чиллер – фанкойл также является то, что сама система может быть собрана из составляющих разных производителей, т.е. чиллер –одного производителя, а фанкойл – другого производителя. Именно простота устройства фанкойла делает его универсальным и простым в эксплуатации. Такая система обеспечивает долговечность работы фанкойла, его низкую стоимость и небольшие эксплуатационные затраты.
- 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, 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 кондиционирования чиллер-фанкойл
Современная система чиллер-фанкойл занимает особое место среди большого разнообразия оборудования для кондиционирования помещений. Главное предназначение системы заключается в формировании оптимального микроклимата внутри помещений и круглогодичном, бесперебойном поддержании заданных температурных показателей.
Работа системы чиллер-фанкойл может обеспечивать одновременную и независимую стабилизацию температурного режима сразу в нескольких помещениях одного здания даже большой площади или этажности.
Именно поэтому систему кондиционирования чиллер-фанкойл целесообразно устанавливать на следующих объектах:
- производственные площадки и складские помещения;
- многоэтажные административные здания, бизнес-центры, офисы;
- гостиничные и торгово-развлекательные комплексы, концертные холлы;
- крупные магазины, супер- и гипермаркеты;
- объекты социального предназначения с большим количеством помещений (клиники, лечебные комплексы).
Система чиллер-фанкойл
Система чиллер-фанкойл: принцип работы и особенности
Схема работы системы чиллер-фанкойл способна обеспечивать кондиционирование помещений в течение круглого года. Одна из особенностей заключается в том, что она не ограничена температурными рамками, в отличие от систем, работающих на фреоне. Для последних характерна работа только в межсезонье — при понижении температуры до 0°С, фреоновые системы становятся недостаточно эффективными, а при отметке -10°С — просто не могут функционировать безопасно и требуют отключения.
Второй особенностью системы чиллер-фанкойл является принцип работы: кондиционирование воздушных потоков происходит благодаря нестандартному хладагенту. Вместо стандартного хладагента, в качестве теплоносителя используют воду или незамерзающую жидкость.
И самое главное — благодаря чиллер фанкойл сплит системе можно одновременно организовать разные режимы температуры в каждом из помещений одного и того же здания. А добиться увеличения эффективности работы можно путем ее интеграции с центральным кондиционером. Таким образом, каждый пользователь сможет самостоятельно регулировать комфортную температуру помещения, независимо от других.
Чтобы понять принцип работы, нужно понимать что представляют собой составные компоненты системы. Чиллер является наружным охлаждающим блоком, который устанавливают в технических этажах, подвалах (модели высокой мощности) или на крышах здания. Фанкойлы относятся в внутренним блокам, устанавливаемым непосредственно внутри здания.
Принцип работы довольно элементарный. После охлаждения чиллером воды/незамерзающей жидкости до требуемой температуры, она подается при помощи насосов по теплоизолированным трубопроводам к другому элементу системы кондиционирования — фанкойлу. Они монтируются внутри помещения и выполняют роль кондиционера-доводчика. По своей сути, фанкойл аналогичен стандартному внутреннему блоку любой сплит-системы, только работает на жидкости, которая нагревается за счет тепловой энергии воздушных масс, забираемых из помещения и затем возвращается обратно в охладитель.
Как устроена система чиллер-фанкойл
Основные комплектующие системы чиллер-фанкойл, благодаря которым становится возможной зональная вентиляция и кондиционирование помещений, включают в себя следующие элементы:
- холодильный аппарат, он же чиллер, осуществляющий холодоснабжение или нагрев жидкости в системе чиллер-фанкойл;
- фанкойл (кондиционер-доводчик), являющийся местным теплообменником, сквозь который проходит поток охлажденного или нагретого воздуха;
- магистральная разводка соединений приборов;
- насосная станция, перегоняющая теплоноситель по магистрали;
- расширительный и накопительный баки;
- блок управления;
- собственно, незамерзающая жидкость или вода.
Рассмотрим более подробно устройство главных элементов системы — чиллера и фанкойла.
Чиллер представляет собой мощный холодильный аппарат, где есть компрессор, испаритель и конденсатор. В отличие от стандартного кондиционера, испарительный теплообменник выбрасывает накопленный холод не в атмосферу, а непосредственно в жидкость. Она то и поступает после охлаждения по трубам к фанкойлам.
Чиллеры бывают двух видов:
- абсорбционные;
- парокомпрессионные.
Абсорбационный чиллер Компрессионный чиллер
Первые имеют довольно высокую стоимость, большие габариты и достаточно узкую специализацию.
Самыми востребованными на сегодня считаются парокомпрессионные модели, которые условно делятся на 3 типа:
- наружной установки с воздушным охлаждением;
Охлаждение теплообменника-конденсатора осуществляется за счет осевых вентиляторов
- внутренней установки с воздяным охлаждением;
Взятие воздуха для охлаждения и выброс горячего происходит по воздуховодам. Движению способствует центробежный вентилятор.
Работают в двух направлениях: на нагрев и охлаждение воздуха и могут устанавливаться в системах кондиционирования без дополнительного водонагревающего оборудования.
Кондиционер-доводчик (фанкойл) является очень эффективным теплообменником, который одновременно подключают к холодному и горячему трубопроводу. Чтобы усилить обмен тепла, задействуют вентилятор, устанавливаемый сразу за теплообменником. Особенность таких приборов заключается в создании потоков воздуха нужной температуры без притока воздушных масс извне. Именно это позволяет добиться максимально эффективного использования тепловой энергии, производимой чиллером.
Фанкойл состоит из следующих элементов:
- теплообменник-радиатор, куда поступает теплоноситель;
- вентилятор с двигателем, регулирующий производительность охлаждения;
- поддон для конденсата;
- быстросъемный фильтр;
- электрический нагреватель;
- блок управления.
Схема системы чиллер-фанкойл
Выбор фанкойла
Фанкойлы представлены несколькими типами и каждая модификация имеет свою специфику. Делая расчет системы чиллер-фанкойл и подбирая фанкойл оборудование, учитывайте прежде всего площадь помещения, тепловую мощность, требуемую производительность и длину воздушной струи.
Кондиционеры-доводчики по способу установки делятся на:
- настенные;
- напольные;
- потолочные фанкойлы;
- универсальные (настенно-потолочные).
Внутренние блоки могут быть:
Кассетные
Их предназначение — равномерное распределение, нагрев или охлаждение воздушных потоков в помещениях, где предусмотрены подвесные потолочные блоки, куда и встраивается оборудование. Такой монтаж позволяет скрыть составные элементы конструкции и минимизировать шумы. Распределение потока воздуха возможно на 2 или 4 направления.
Канальные
Модели канального типа встраивают непосредственно в вентканал. Забор воздушной массы производится по отдельным воздуховодам, а ее вывод — по воздуховодам, размещенным за подвесными потолочными блоками. Модели подобных кондиционеров-доводчиков показывают отличную производительность и применяются, в большинстве своем, для помещений с большими площадями, торговых залов, складских площадок и проч.
Преимущества системы кондиционирования чиллер-фанкойл
Современная система чиллер-фанкойл зарекомендовала себя с отличной стороны и становится одним из самых востребованных решений при организации эффективной вентиляции и кондиционирования зданий и помещений. Неудивительно, ведь преимущества системы по сравнению с другими вариантами очень убедительны и вот некоторые из них:
Неограниченная протяженность трубопроводов, определяемая исключительно мощностью чиллера
Устанавливая высокомощную насосную станцию, можно установить чиллеры и фанкойлы на достаточно большом удалении друг от друга (длина магистрали может доходить до нескольких сотен метров), без потери эффективности и производительности обслуживания.
Минимум места для монтажа агрегатов
Даже для большого здания будет достаточно одного производительного чиллера, который никоим образом не повлияет на эстетичность внешнего вида здания и избавит от необходимости устанавливать большое количество внешних блоков.
Бюджетная стоимость разводки
В системе чиллер-фанкойл для передачи охлажденной жидкости задействуют не медные соединения (как в случае с фреоновыми системами), которые стоят довольно дорого, а стандартные водопроводные трубопроводы и запорная арматура.
Безопасность в повседневном использовании
Большим плюсом к безопасности является то, что все летучие газы находятся внутри чиллера, а он, в свою очередь, чаще всего размещается на открытом воздухе или в подвальном помещении. Риск утечки минимален, что позволяет говорить практически о полной безопасности людей.
Отличная адаптивность
Каждый пользователь помещения может выставлять индивидуальные температурные настройки и регулировать их по своему усмотрению. Кроме того, монтаж установок можно производить без остановки всей системы, в отличие от стандартных фреоновых систем.
Современный рынок климатической техники сегодня переполнен огромным количеством предложений, однако, не рекомендуется выполнять подбор оборудования к системе чиллер-фанкойл и монтаж самостоятельно. Только профессиональные специалисты с практическими знаниями и опытом в этой сфере помогут организовать эффективную и безопасную работу оборудования.
Сравнительный анализ плюсов и минусов системы чиллер-фанкойл и системы VRF-кондиционирования.
Прежде, чем проводить анализ, нужно обозначить что же представляет из себя мультизональная система VRF. По сути, это большая мультисплит-система кондиционирования, к наружному блоку которой подключено множество внутренних блоков. Благодаря этому, можно одновременно настраивать и поддерживать различный температурный режим в разных помещениях. На первый взгляд, может показаться, что они имеют незначительные отличия друг от друга, но каждая из них имеет свои конструктивные особенности, недостатки и преимущества, сравнив которые можно выбрать оптимальный вариант для решения именно ваших задач.
Ключевое отличие системы чиллер-фанкойл от системы VRF-кондиционирования
Основной конструктивной особенностью, которая отличает эти две системы, является то, что в системе чиллер-фанкойл, в качестве хладоносителя выступает ледяная вода (или незамерзающие водные растворы, типа этилен-гликоля), в то время как в системе VRF-кондиционирования циркулирует исключительно фреон.
Сравнение мощности
Рекордная мощность самого производительного чиллера — 20 мегаватт. На практике, задействуют модели гораздо меньшей мощности (до 1,4 мегаватта). Если возникает потребность в более мощной и производительной установке, систему комбинируют из нескольких холодильных установок.
VRF-системы кондиционирования имеют максимально возможную мощность в 140 киловатт. В основном, систему собирают из наружных блоков, мощностью от 12 до 28 киловатт. Чтобы увеличить производительность, VRF также собирают из нескольких установок.
Сравнение по протяженности трассы
Несомненным преимуществом заключается в том, что трасса в системе чиллер-фанкойл имеет неограниченную протяженность. Вопрос ее удлинения без потери производительности решается посредством приобретения и монтажа водяных насосов большей мощности.
Слабое место VRF-системы — невозможность протянуть трассу от наружного к внутреннему блоку больше, чем на 150 м. Суммарная протяженность трубопроводов — максимум 300 м. Кроме того, нужно учитывать разницу в перепаде высоты между внутренним и наружным блоком — она не должна превышать 50 м.
Именно с этим фактором связана необходимость равномерного разнесения и распределения наружных блоков VRF-системы по всей кровле. На сегодня существуют продвинутые модификации с градирней и водным охлаждением, применить которые можно даже в очень больших зданиях. Но одновременно с этим, они теряют свое преимущество в виде экономичности и простоты обслуживания.
Сравнение по способности охлаждения в приточных системахБольшим преимуществом системы чиллер-фанкойл перед VRF, является возможность использовать всего одну чиллерную установку в качестве источника охлаждения для всех видов потребителей: начиная от фанкойлов малой мощности в небольших помещениях, заканчивая водными охладителями приточных вентустановок, задействованных на огромных торговых площадях.
VRF-системы, в основном большинстве, не могут подключаться к охладителям в установках приточного типа, поэтому для того, чтобы охладить воздушные массы в приточных вентустановках, потребуется задействовать доп. устройства (те же чиллеры, компрессорные блоки с фреоном и т.п.).
Сравнение по способности работать в холодный сезон
Работа многих зданий, офисов, торговых и развлекательных центров требует качественного кондиционирования с целью охлаждения помещений даже в зимний период. Это связано со значительным выделением тепла в современных зданиях от интенсивного освещения, постоянной работы оборудования (торгового, промышленного, офисного) и проч. Системы чиллер-фанкойл превосходно справляются с этой задачей даже в сильные морозы, благодаря циркулирующему внутри системы этилен-гликолю (или др. незамерзающей жидкости).
Современные VRF-системы в результате усовершенствования и конструктивных доработок также способны функционировать даже в условиях пониженных температур.
Сравнение по потреблению энергии
Системы чиллер-фанкойл достаточно энергоёмки: на 1 кВт холода нужно затратить 0,5 кВт электричества.
VRF-системы кондиционирования гораздо выгоднее в экономическом аспекте: на 1 кВт холода потребуется всего 350 Вт
Сравнение по требуемой площади для установки и размещения и наличия техпомещений
Для организации и монтажа системы чиллер-фанкойл требуется большая площадь и наличие дополнительных технических помещений для размещения насосных станций, баков, промежуточных теплообменников и проч.
Для мультизональных систем VRF они не требуются.
Сравнение по особенностям эксплуатации
По этому пункту однозначно выигрывает VRF-система. Она не требует обслуживающего персонала, а рабочий режим определяется индивидуально.
Чтобы обслуживать систему чиллер-фанкойл, требуется присутствие квалифицированного персонала, который будет регулярно следить за состоянием и корректной работой оборудования, контролировать герметичное перекрытие элементов, работу насосов, чиллера, гликолиевых контуров и т. п.
Сравнение по стоимости
Цена систем чиллер-фанкойл ниже, чем у оборудования для VRF-систем. Однако, если учесть количество дополнительных элементов в первом случае, стоимость приблизительно будет на равном уровне.
Проведя анализ преимуществ и недостатков каждой из систем, можно сделать вывод, что системы с чиллером имеют более широкую сферу применения, к тому же, они могут охлаждать воздух в приточных установках без применения дополнительных устройств. Однако, если есть ограничение по энергопотреблению, или отсутствует возможность содержать собственную сервисную службу, предпочтение лучше отдать мультизональным системам VRF- кондиционирования. Они отлично справляются с поставленными задачами, более выгодны в плане затрат на электроэнергию и имеют более простую и эффективную систему управления.
Система Чиллер-фанкойл — что это такое и схемы работы
Для поддержания постоянной температуре в помещении необходимо устанавливать системы кондиционирования. Чтобы обеспечить стабильную температуру в помещениях небольшой площади, достаточно установить сплит-систему или инвертор. Когда речь идет об охлаждении и обогреве на большой территории, требуется более мощное и надежное оборудование.
Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фанкойлами устанавливают в цехах, офисах, магазинах, складских и жилых помещениях. Кондиционер чиллер-фанкойл гарантирует стабильную температуру воздуха в помещении круглый год. Благодаря особенностям устройства оборудования, при монтаже можно поддерживать разную температуру в разных помещениях одного здания. Централизация кондиционирования помогает сэкономить средства и упрощает настройку параметров микроклимата в больших зданиях.
Виды оборудования
Устройство системы чиллер-фанкойл основано на тех же принципах, что и в инверторе с внешним и внутренним блоком. Фанкойл это холодильное оборудование, которое при определенных технических условиях также работает в качестве нагревателя. Чиллер подогревает (или охлаждает) воду или тосол. Системы чиллер-фанкойл делятся на два принципиально разных вида:
- С двухтрубным фанкойлом — работают на охлаждение.
- С четырехтрубным фанкойлом — работают и на охлаждение, и на обогрев.
При монтаже реверсивных чиллеров системы с двухтрубными фанкойлами также могут работать на обогрев. Тип оборудования подбирается с учетом особенностей помещения, требований к температуре, количеству обслуживаемых зон и других нюансов.
Принцип работы системы
Относительно недорогие и простые в эксплуатации сплит-системы имеют ограничения по области применения. Чем ниже температура воздуха за окном, тем меньше энергоэффективность сплит-систем. При температуре ниже -10 °C инверторное оборудование необходимо отключить, иначе в кондиционере сгорят электронные компоненты. Система хладоснабжения чиллер-фанкойл, в отличие от сплит-систем и инверторов, при правильном выборе оборудования и корректном монтаже работает в любых условиях.
Как устроен чиллер
Существуют два принципиально разных типа чиллеров:
- Чиллер на абсорбционном цикле — в качестве хладагента применяется вода с бромидом лития.
- Чиллер с парокомпрессионным холодильным циклом — усадка хладагента производится за счет работы компрессора.
Наиболее распространенными на сегодня являются парокомпрессионные чиллеры. Когда требуется обеспечить невысокую холодопроизводительность, устанавливают чиллеры с герметичным компрессором. Для обеспечения высоких показателей холодопроизводительности подходят парокомпрессионные аппараты с полугерметичным компрессором, где есть разъемы для доступа к механизмам.
Принцип работы парокомпрессионного оборудования:
- Компрессор работает на расширение газообразного хладагента.
- После поступления в конденсатор хладагент охлаждается и переходит в жидкую фазу.
- В термостатическом расширительном клапане происходит закипание и дальнейшее испарение хладагента.
- В испарителе вода нагревает хладагент.
- Переход хладагента в газообразное состояние и повторение цикла.
- Вода попадает в фанкойл и охлаждает воздух в помещении.
Главный элемент чиллера — компрессор. Существуют разные виды компрессоров: роторные, винтовые, спиральные, поршневые, центробежные. Тип оборудования, которое оптимально подходит для установки в определенном здании, с учетом технических нюансов определяет специалист.
По типу конструктивного исполнения чиллеры делятся на несколько разновидностей:
- Моноблок с наружным монтажом.
- Моноблок с центробежными вентиляторами.
- Устройство с выносным конденсатором воздушного охлаждения.
- Устройство с выносным конденсатором жидкостного охлаждения.
Принцип работы чиллера не зависит от конструкции и всегда остается неизменным. При монтаже чиллера следует в первую очередь учитывать рекомендации по эксплуатации. В инструкции к оборудованию производитель указывает расход теплоносителя, допустимую наружную температуру для эксплуатации оборудования и расчетное количество тепла, которое потребуется отводить.
Что такое фанкойлы. Принцип работы и устройство
Фанкойл состоит из двух частей — теплообменника и вентилятора. Теплообменник состоит из системы труб, по которым циркулирует холодная или горячая вода.
Принцип работы фанкойла в системах чиллер-фанкойл таков:
- Вентилятор направляет внутрь установки фанкойла воздух из помещения.
- При попадании на теплообменник воздух подогревается или охлаждается до необходимой температуры.
- Система вентиляции отправляет нагретый или охлажденный воздух обратно в помещение.
Стабильную температуру в отапливаемом или охлаждаемом помещении можно получить двумя путями: через регулировку скорости обращения жидкости в теплообменнике и за счет контроля над скоростью вращения вентилятора, который загоняет воздух внутрь фанкойла. По схеме работы в системе кондиционирования фанкойл максимально близок к внутреннему блоку традиционной сплит-системы.
Схема работы всей системы
Принцип работы системы чиллер-фанкойл достаточно прост. Чиллер (холодильный агрегат) выполняет нагрев или охлаждение хладагента. Чиллер является внешним блоком, его обычно располагают в подвальных помещениях или на крыше здания. Фанкойл называют кондиционером-доводчиком. Он служит внутренним блоком и пропускает через себя поток воздуха, нагретого или охлажденного в чиллере до нужной температуры.
В системе кроме чиллера и фанкойла присутствуют насосные станции для перекачивания хладагента, расширительные и накопительные емкости, магистральная разводка трубопровода для воздухообмена и транспортировки хладагента, дренаж.
Важное достоинство системы — для монтажа трубопровода не обязательно применять металлические трубы. Водопроводные изделия из ПВХ, более доступные по цене и простые по монтажу, вполне подойдут для магистральной разводки.
Где применяют системы чиллер-фанкойл
Даже если вы никогда не слышали о том, что такое чиллер-фанкойл, вам точно приходилось бывать в зданиях и помещениях, где установлены системы кондиционирования, работающие по данному принципу. Чиллеры и фанкойлы устанавливают там, где не справляются мульти-сплит-системы:
- Производственные цеха, заводы, фабрики.
- Торгово-развлекательные центры, магазины, гипермаркеты и супермаркеты.
- Складские комплексы любой площади и конфигурации.
- Офисные здания любой архитектуры и этажности.
Особенности монтажа систем чиллер-фанкойл
Существует масса тонкостей, которые инженеры-проектировщики системы и монтажники должны учитывать при проектировании и установке чиллеров и фанкойлов:
- При проектировании системы трубопровода необходимо произвести корректный гидравлический расчет, определить диаметр труб и магистралей.
- Опорные конструкции должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать вес чиллеров.
- При монтаже чиллера требуется установка амортизирующих прокладок, чтобы вибрация от холодильной установки не передавалась по магистральному трубопроводу в помещения здания.
- Система электроснабжения должна быть достаточно мощной и защищенной, чтобы обслуживать потребности вентиляции.
- Чтобы устранение дренажной жидкости происходило самотеком, наклон дренажа должен составлять не менее 1 см на 1 м.
Наша компания имеет большой опыт в проектировании, монтаже и введении в эксплуатацию систем вентиляции с чиллерами и фанкойлами. Мы обеспечиваем функциональность и надежность систем кондиционирования и экономим бюджет заказчика без потери качества.
Нюансы обслуживания
Чаще всего сбои в работе систем кондиционирования связаны с поломками чиллера. Чтобы снизить риск возникновения аварий и обеспечить долгую жизнь оборудования, необходимо обеспечить его эксплуатацию в соответствии с рекомендациями производителя. Регулярное обслуживание чиллеров включает в себя целый комплекс работ:
- Общий осмотр оборудования на предмет неисправностей.
- Контроль антикоррозийных покрытий холодильной установки.
- Проверка трубопровода для перекачивания жидкого теплоносителя и газообразного хладагента.
- Контроль состояния запорной арматуры и крепежа.
- Заправка гликоля в трубопровод.
В регулярное обслуживание фанкойлов входит чистка и замена фильтров, а также ряд других типовых манипуляций:
- Внешний осмотр и контроль прочности крепежных соединений.
- Контроль функционирования пульта управления.
- Проверка работы дренажа.
- Контроль состояния и работы вентилятора.
- Очистка радиатора от грязи.
Оптимальная температура для эксплуатации фанкойлов — не ниже +10 °C. Если температура в помещении опускается ниже критической отметки, возможны сбои в работе оборудования.
Плюсы и минусы
Популярность чиллеров и фанкойлов не отменяет наличие у данных систем вентиляции некоторых особенностей:
- Оборудование является довольно дорогим и сложным по монтажу. Однако когда речь идет о поддержании стабильной температуры на большой площади, приходится сразу закладывать соответствующий бюджет на климатическое оборудование. Более дешевые инверторные и сплит-системы просто не справятся с охлаждением или обогревом больших площадей.
- Значительный уровень шума при работающем оборудовании. Для снижения уровня шума внутри воздуховодов устанавливают специальные шумоглушители. Это увеличивает расходы на монтаж системы, зато позволяет избавиться от ее недостатка.
- Средний уровень энергоэффективности.
При всех перечисленных минусах, часто система чиллер-фанкойл является оптимальным техническим решением при выборе климатического оборудования для помещений большой площади, поскольку:
- Могут работать круглый год при широком диапазоне наружных температур.
- Оборудование подходит для охлаждения и для обогрева помещений любой площади.
- Нет необходимости устанавливать многочисленные внешние блоки на наружном фасаде здания. Достаточно установить чиллер на крыше или в подвале, и система кондиционирования будет успешно работать, не влияя на внешний вид здания.
- Длина трубопровода между чиллером и фанкойлом не ограничена. Возможна централизованная организация охлаждения и нагрева от одного чиллера в нескольких помещениях, расположенных в разных точках здания. Главное, чтобы насосы были достаточно мощными для прокачки воды по трубам. Количество фанкойлов, которое можно установить в здании, ограничено только мощностью чиллера.
Если вы планируете заказать проектирование и монтаж чиллера и фанкойлов, обращайтесь к профессионалам. Этот тип кондиционирования является наиболее технически сложным, и требует от подрядчика опыта и высокого уровня квалификации монтажников.
Система чиллер фанкойл для кондиционирования воздуха
Чиллер-фанкойл это система, которая позволяет поддерживать заданный комфортный микроклимат независимо от внешней температуры, в жару охлаждая, а зимой нагревая помещение воздухом.
Система холодоснабжения чиллер-фанкойл, выполняет те же задачи по кондиционированию либо нагреву, что и VRV-VRF мультизональные сплиты, но несколько другими средствами. Сочетание таких устройств как чиллеры и фанкойлы, получило широкое распространение, благодаря большей вариативности обработки воздуха и распределению тепловой нагрузки между холодильным центром, и внутренними блоками, а также простому управлению схемой гидравлических трубопроводов. Это современный вид центрального кондиционирования с прямым нагревом/охлаждением объёмных зданий с большим количеством помещений, где одновременно можно устроить разные температурные режимы.
К тому же, они способны подготавливать воздух в приточно-вытяжных установках без применения дополнительного оборудования. В этом разделе рассмотрим принцип работы, схему подключения и плюсы-минусы данного решения.Принцип работы систем чиллер-фанкойл
Принципом работы и главной отличительной особенностью рассматриваемого чиллерного комплекса от кондиционирующих устройств VRV&VRF использующих теплоносителем газ фреон, является промежуточный теплоноситель вода или 10-45% раствор на основе этиленгликоля (C2H6O2) и воды.
Работа системы чиллер фанкойл заключается во взаимодействии внешней холодильной станции (чиллер), и внутреннего теплообменного оборудования (фанкойл). Все холодильные циклы происходят внутри станции, а его холадопроизводительность распределяется при помощи рабочей жидкости, которая обладает большей теплоёмкостью в отличие от газа.
После охлаждения во внешнем блоке до установленной температуры, вода при помощи циркуляционных насосов по изолированным трубопроводам подается к внутренним элементам комплекса. В своем составе чиллер имеет компрессор, воздушный конденсатор, ТРВ и теплообменник испаритель. Теплообмен между газовым хладагентом чиллера и охлаждаемой гликолевой средой происходит в кожухотрубном, реже в пластинчатом теплообменнике-испарителе. Далее охлажденная рабочая жидкость, с помощью насосной станции (гидромодуля), подается к потребителям-фанкойлам. Фанкойлы в свою очередь производят теплообмен между воздухом в помещении и рабочим незамерзающим раствором гликоля.
Фанкойл представляет из себя радиатор-теплообменник с осевым либо центробежным вентилятором.
Место установки чиллера зависит от типа его исполнения.
· Моноблочные чиллеры, размещают на открытом пространстве, чаще всего на крыше здания. Для переноса тепла/холода применяют гликолевый раствор, который предотвращает разморозку теплообменников чиллера в холодный период года.
· Чиллер с выносным конденсатором, размещают в помещении, которое расположено в непосредственной близости с кровлей здания. На кровлю выносят конденсаторный блок, который соединен с компрессорным блоком газовой магистралью. Данный вид чиллера позволяет круглогодично использовать воду в качестве тепло-хладоносителя.
Холодильный центр в системе чиллер-фанкойл может иметь различные конфигурации исполнения и расширенный диапазон мощности, но в подавляющем большинстве случаев, климатический комплекс собирают на основе парокомпрессионных устройств. Схема чиллер фанкойл на базе абсорбционных агрегатов, это больше экзотика чем правило.
Количество фанкойлов подключаемых к климатической установке может быль любым, но суммарно они должны находится в пределах холодильной производительности чиллера. А их удаленность от хладо-центра обусловлена исключительно мощностью насосной группы. Фанкойлы подключаемые к одной холодильной станции, одновременно могут быть различных типов и модификаций и поставлены от другого производителя.Отличия хладагента от теплоносителя
Фреон или холодильный агент это, низкокипящее рабочее вещество, которое в процессе холодильного цикла может изменять свое агрегатное состояние, от жидкости до газа, в зависимости от различных значений температуры и давления.
Теплоноситель всегда остается в жидком агрегатном состоянии, он является транспортером тепла либо холода на заданное расстояние и высоту.Схема подключения чиллер-фанкойл
Конструктивно система кондиционирования чиллер фанкойл состоит из четырех основных узлов, и выглядит следующим образом:
1. Чиллер, производит холод и отводит тепло, доставленное рабочей жидкостью из обслуживаемых помещений в атмосферу.
2. Гидромодуль. Осуществляет транспортировку (циркуляцию) теплоносителя по трубопроводам.
3. Трубопровод. Соединяет между собой холодильную машину и внутренние блоки (фанкойлы).
4. Фанкойл. Производит непосредственное кондиционирование-обогрев внутренних помещений объекта.
Следует обратить внимание на важный момент. Для охлаждения используют одноконтурные (двухтрубные) фанкойлы. В схемах, где подразумевают обогрев одной комнаты и одновременное охлаждение другой, требуются четырехтрубные (двухконтурные) фанкойлы. Один из контуров подключают к чиллеру, другой к системе отопления, соответственно и сама трубная разводка должна быть выполнена по четырехтрубной схеме.
Существующее многообразие типоразмеров и видов фанкойлов, перекрывает потребности самых требовательных дизайнеров, проектировщиков и потребителей.
Вот краткий перечень разновидностей фанкойлов, которые одновременно можно размещать в одном обслуживаемом здании:Достоинства и недостатки систем чиллер-фанкойл
Протяженность и высота подъема магистралей соединяющих внутренние и наружные блоки центральных кондиционеров, являются “ахиллесовой пятой” и одновременно преимуществом одного вида кондиционирования над другим.
VRF кондиционер по этим параметрам существенно уступает схеме чиллер-фанкойл. Протянуть трубопровод от внутреннего VRF к наружному блоку дальше 165 метров не получится. Кроме этого, существуют ограничения по высотности перепадов между производителем холода и потребителями, а также ограничена суммарная длинна магистралей до 300 метров.
Именно эти критерии в конечном счете определяют выбор, какая магистраль будет связывать рабочие органы системы кондиционирования, жидкостная либо газовая.
Помимо этого, при выборе типа оборудования следует обращать внимание на другие особенности систем, работающих на водных растворах:Недостатки системы чиллер-фанкойл
· В системе кондиционирования с промежуточным хладоносителем присутствует большой объем жидкости. Нарушение герметичности трубопроводов, может повлечь локальное подтопление.
· Чиллеры размещенные на открытом пространстве, без выносных конденсаторов, требуют незамерзающую рабочую жидкость.
· Насосная группа (гидромодуль) создает дополнительное потребление электроэнергии.
· Капитальные затраты на установку системы чиллер-фанкойл выше, чем на мультизональные VRV-VRF системы аналогичной мощности.
Достоинства
· В систему можно подключить не ограниченное количество фанкойлов, но их общая мощность должна соответствовать производительности чиллера.
· Система работает за счет жидкости, а не газа. Благодаря чему риск разгерметизации и потери большого объёма холодильного агента сведен к минимуму.
· Ограничения по высоте и удаленности внутренних блоков от чиллера определяется только мощностью циркуляционных насосов.
· Мощность кондиционирования можно наращивать поэтапно, добавляя к системе модульные чиллеры и подключая к ним дополнительные потребители холода.
· Холодильному центру не требуется контролировать расход хладагента для связи с удаленными потребителями, поэтому весь комплекс сплит-системы может собираться элементами от разных производителей.
· Площадь и высотность обслуживаемого здания практически не ограничена.
· Для трассы нужны обычные водопроводные трубы и такая же запорная арматура.
· Система чиллер фанкойл, позволяет кондиционировать часть помещений в то время, когда комнаты по соседству обогреваются.
Потребление электрической энергии системами чиллер-фанкойл несколько выше, чем у VRF кондиционеров аналогичной мощности. Насосные блоки перекачивающие водно-гликолевые растворы добавляют свой расход электричества. В среднем при выработке 1 кВт холода, потребление увеличивается на 0.1 кВт.
Из проведенного анализа недостатков и преимуществ доступных способов кондиционирования, напрашивается вывод, что системы с жидким хладоносителем охватывают более широкую область применения. Однако, если имеют место ограничения по энергопотреблению, или содержать свою сервисную бригаду нет возможности, лучше предпочесть мультизональные VRF.
Условия при которых рекомендуется применять систему чиллер-фанкойл
· Общая протяженность магистралей более 300 м
· Требуется одновременный режим подогрева и охлаждения воздуха в разных помещениях
Система «чиллер-фанкойл»
Система «чиллер-фанкойл» — категория промышленного оборудования с обширной сферой применения: от кондиционирования помещений до фармацевтики. Чиллеры способны заменить 2 инженерных системы сразу: отопительную и климатическую. Также в сеть можно интегрировать вентиляцию и качественно улучшить параметры микроклимата. «Чиллер-фанкойлы» имеют неограниченные возможности масштабирования и работают с любой конфигурацией внутренних блоков. Как это реализуется на практике? Есть ли недостатки? Для каких объектов подходит оборудование?
Принцип работы системы «чиллер-фанкойл»
Задача чиллера — производить хладагент (охлажденную жидкость) оптимальной температуры и доставлять ее к другим агрегатам. Принимающим устройством является фанкойл. Прибор монтируется в помещении и внешне ничем не отличается от внутреннего блока кондиционера.
- Работа чиллера основана на сжатии или абсорбции пара. Это процесс происходит в испарительном аппарате, где вода с добавлением антифриза переходит в газообразное состояние.
- Пар перемещается в компрессор, который повышает его температуру и давление. Затем холодильный агент транспортируется в конденсатор, где газ выделяет накопленное ранее тепло и возвращается в жидкую форму.
- Раствор транспортируется к дроссельной заслонке. Задача этого элемента: понизить давление и температурные показатели. В этот момент хладагент снова поступает в испаритель — цикл охлаждения повторяется. Процесс продолжается до тех пор, пока хладагент не достигнет заданной температуры.
- Охлажденная жидкость поступает в теплообменник вентиляторных доводчиков — фанкойлов, установленным в помещении. Эти приборы «всасывают» комнатный воздух, который охлаждается при прохождении через теплообменник, и распределяется по помещению.
Данный процесс протекает плавно и синхронно: отдельные компоненты работают одновременно. Агрегаты оснащены термостатом и электронными элементами, которые позволяют контролировать как режимы работы устройства, так и всю установку в целом.
Рисунок 1. Система «чиллер-фанкойл»
Чем отличается хладагент от теплоносителя
Хладагент неоднократно меняет свое состояние в процессе цикла охлаждения. Жидкость в чиллере — типичный хладагент. Раствор в испарителе принимает газообразную форму и возвращается в жидкое состояние в конденсаторе. Теплоноситель не меняет фазовых состояний и выполняет более примитивную задачу: переносит параметры среды (горячей или холодной) от одного агрегата к другому. Эти понятия часто используют как синонимы, что в корне неверно.
Из каких компонентов состоит система «чиллер-фанкойл» и как работает
Ключевые агрегаты — чиллер, гидромодуль, насосная станция, фанкойлы, автоматика. Об основных элементах — подробнее.
Чиллер
Принцип работы основан на согласованной работе четырех агрегатов, через которые транспортируется хладагент:
- испарителя;
- компрессора;
- конденсатора;
- расширительного клапана.
Рисунок 2. Чиллер
Насосная станция
Обеспечивает движение рабочего вещества между чиллером и фанкойлами и включает следующее оборудование:
- циркуляционный насос для поддержания давления;
- расширительный бак для компенсации температурного расширения/сжатия теплоносителя;
- запорная арматура для сервисного обслуживания;
- аккумулирующий бак для оптимизации нагрузки на систему при снижении потребности в охлаждении;
- система управления и защиты для контроля работы насосной станции и предупреждения аварийных ситуаций.
Фанкойл
Фанкойл играет роль принимающего устройства. Во внутреннем блоке комнатный воздух охлаждается, проходя через теплообменник, и возвращается в помещение. Вентиляторный доводчик — не автономная система. Фанкойл не может работать без чиллера: в этом их принципиальное отличие.
Рисунок 3. Фанкойлы
Конструктивное исполнение
Схема реализации зависит от мощностных характеристик оборудования и конфигурации помещения. Чиллеры устанавливаются за пределами здания, либо в специально оборудованном помещении внутри. В этом случае понадобится качественная звукоизоляция: агрегат сильно шумит.
Принципиально отличается от стандартных сплит-систем кассетного и настенного типов по ряду параметров:
- Тип хладагента. В «чиллер-фанкойлах» — вода или гликолевый раствор. В кондиционерах — дорогостоящий фреон.
- Емкость конструкции. К чиллеру можно подключить неограниченное количество фанкойлов. Число внутренних модулей в традиционных сплит-системах и протяженность магистралей строго ограничены.
- Размеры помещения. Кондиционеры эффективны для площадей менее 200 м 2 . Для крупных объектов с большим количеством комнат идеально подойдет данная конструкция: она эффективно поддерживает оптимальный микроклимат и сохраняет архитектурный облик здания.
Также стоит отметить, что данная установка легко встраивается в комплексы приточной вентиляции, которыми оборудованы большинство зданий старой постройки.
Особенности конструкции насосной станции
Насос отвечает за циркуляцию хладагента в системе. Ключевые компоненты:
- Циркуляционный насос создает нужное давление в системе.
- Расширительный бачок компенсирует увеличение объема при изменении температуры жидкости.
- Запорная арматура контролирует движение потока.
Система управления обеспечивает штатную и бесперебойную работу.
Подключение системы
При подключении оборудования к сети важно соблюдать технику безопасности и придерживаться следующих правил: заземлять оборудование, использовать рекомендованный производителем размер и тип электрокабеля. Провода, подающие напряжение, не должны соприкасаться с системой управления оборудованием и деталями гидромодуля.
Схематичное расположение системы «чиллер-фанкойл»
Разберем типовой пример реализации схемы «чиллер-фанкойла» в одноэтажном офисе типа «open space»:
- Чиллер вынесен за пределы помещения и установлен на опорную конструкцию на земле.
- За перемещение хладоносителя по гидравлическому контуру отвечают два циркуляционных насоса.
- Гидравлический контур включает трубопровод и запорную арматуру.
- Помещения разделены на зоны и кондиционируются с помощью четырех кассетных фанкойлов, встроенных в подвесной потолок.
Рисунок 4. Схема размещения
Чиллер охлаждает воду в контуре до заданной температуры. Охлажденная жидкость поступает в воздухообрабатывающие агрегаты — фанкойлы.
Преимущества и недостатки системы «чиллер-фанкойл»
Множество плюсов, обусловленных рабочей средой и особенностями конфигурации. Перечислим их:
- В системе циркулирует водный раствор — безопасный, дешевый и экологичный хладагент. В связи с этим отсутствуют эксплуатационные риски, связанные с утечкой фреона.
- Длина магистралей и перепад высот в сети могут быть любыми. Подобную конфигурацию невозможно реализовать для фреоновых установок, ограниченных длиной трубопровода.
- К одному чиллеру можно подключить любое количество фанкойлов разной конфигурации. Ограничительный фактор — мощность холодильной установки.
- Работу каждого фанкойла можно настраивать под потребности помещения.
- Низкие затраты на комплектующие — еще один аргумент в пользу чиллеров. Для прокладки коммуникаций используют бюджетные водопроводные трубы из полипропилена. Для традиционных фреоновых климат-систем понадобятся дорогие медные трубы.
- Можно наращивать мощность и расширять конфигурацию сети, вводя в эксплуатацию новые помещения и увеличивая число фанкойлов.
Есть и недостатки. Основной — большой объем инвестиций на начальном этапе. Холодильная установка — дорогой агрегат. Оборудовать небольшое помещение стандартными сплит-системами дешевле. Дополнительных затрат требуют профессиональное проектирование и монтаж. Именно поэтому чиллеры ставят на крупных коммерческих и промышленных объектах. Стоит отметить, что отрасль развивается: производители предлагают оборудование малой и средней мощности по умеренной цене.
Возможные неисправности
Оборудование не защищено от поломок, вызванных ошибками монтажа и проектирования, выработкой ресурса. Основной перечень неисправностей:
- утечка хладагента из-за нарушений герметичности;
- выход из строя компрессора. Типичные поломки возгорание статорной обмотки, износ поршней из-за перегрева и устаревания компонентов;
- попадание воды в охладительную систему. Основная причина: утечка в испарителе.
Срок службы значительно влияет на эксплуатационные расходы. Старое оборудование имеет повышенную статистику отказов контроллера и плохо функционирующие клапаны. Эффективность работы агрегатов можно повысить с помощью корректной калибровки температурных датчиков и техобслуживания клапанов. Чтобы избежать большинства проблем, стоит уделить внимание качеству оборудования и монтажа, проводить профилактические техосмотры и сервисное обслуживание.
Где используется система «чиллер-фанкойл»
Кондиционирование и отопление зданий — не единственная сфера применения оборудования. Чиллеры широко используются в промышленном холодоснабжении. С их помощью можно создавать и поддерживать нужную температуру внутри камеры холодильного аппарата. Конфигурация имеет несколько схем реализации.
Востребованы на крупных объектах разного профиля с большим количеством комнат:
- административные здания;
- коммерческие объекты (торговые центры, кинотеатры, офисные помещения, включая open space — офисы открытого типа);
- промышленные сооружения;
- многоэтажные жилые дома;
- элитные комплексы;
- гостиницы;
- учебные заведения;
- спорткомплексы.
«Чиллер-фанкойлы» часто используются для охлаждения воды в бассейнах и подготовки спецрастворов для сохранения ледового покрытия на катках.
Охлаждение объемами воздуха
В данном случае не используются внутренние блоки охлаждения (фанкойлы). Хладагент по системе воздуховодов через диффузоры поступает в помещение. Автоматика контролирует температуру. При превышение парамертров увеличивается объем поступающего охлажденного воздуха и удаление теплого комнатного. Основной регулировочный элемент — двухходовой или трехходовой клапан.
Охлаждение в оконечных устройствах
В этой схеме работы чиллера фанкойлы не используются. В качестве альтернативы применяются климатические модули и охлаждающие балки. В агрегатах комнатный воздух с высокой скоростью проходит через теплообменник с холодной водой, охлаждается и подается в помещение.
Сочетание двух схем охлаждения
В климатическое оборудование можно интегрировать систему вентиляции. Свежий воздух из приточно-вытяжной системы охлаждается при прохождении через теплообменник, смешивается с внутренним воздухом и поступает в комнату.
«Чиллер-фанкойл» и VRF-кондиционирования — что лучше?
Работу кондиционирования часто сравнивают с мультизональными VRV/VRF-устройствами, но принцип их работы различен:
- «чиллер-фанкойлы» работают на воде с полипропиленовым трубопроводом. VRV/VRF — на фреоне с медным;
- внешний блок мультизональных систем позволяет подключить не более 30 внутренних блоков. Для чиллеров такого лимита нет;
- длина коммуникаций в VRV/VRF — не более 1 км суммарно. Протяженность трубопровода в «чиллер-фанкойлах» может быть любой и ограничена лишь мощностью насоса.
Рисунок 5. VRV и VRF система кондиционирования
При сопоставимой мощности мультизональные системы дешевле чиллеров. Исходя из этого, многие владельцы зданий, где не планируется ввод в эксплуатацию новых помещений, отдают предпочтение VRV/VRF. Для больших помещений мощности одной мультизональной системы может не хватить: в этом случае лучше выбрать чиллер.
Сколько стоит и как выбрать подрядчика
Цена оборудования зависит от конструкции. Самыми дорогими являются двух- и четырехтрубные модели. На итоговую стоимость также влияет:
- вид хладоносителя;
- мощность и энергопотребление;
- площадь помещения;
- марка оборудования;
- количество расходников;
- затраты на проектирование и услуги монтажников.
При монтаже данной установки критически важен профессионализм проектировщиков и монтажников. Подробно о том, как правильно выбрать компанию для монтажа инженерных систем.
Вывод
Большинство владельцев и арендаторов крупных объектов отдают предпочтение системам «чиллер-фанкойл» — это решение оправдано повышенным ресурсом системы, неограниченным масштабированием и гибкостью реализации. Низкие эксплуатационные расходы окупают первоначальные затраты в среднесрочной перспективе.
