Что такое чиллеры и фанкойлы фото
Отправим материал на почту
О системе
В данном случае такая система охлаждения работает для кондиционирования больших зданий, где между чиллером и фанкойлами находится теплотрасса, по которой циркулирует охлажденная жидкость. В качестве такой жидкости, как правило, выступает вода для жаркого климата или водный раствор C2H6O2 (этиленгликоль) для холодного и умеренного климата. Система чиллер-фанкойл между двумя основными агрегатами предусматривает разводку труб для движения жидкости и циркуляционный насос с автоматическим управлением. Охлажденная жидкость в трубопроводе находится под относительно низким давлением.
Основные отличия от других систем
Если в большинстве холодильных установок циркулирует газовый хладагент, то в системе чиллер-фанкойл, как было сказано выше, это вода или водный раствор C2H6O2. Такое изменение означает следующее:
Примечание: система кондиционирования чиллер-фанкойл очень выгодна с экономической точки зрения, но не может в этом тягаться с VRF. На 1 kW холода расход электроэнергии чиллера составляет примерно 0,5 kW, а у VRF – 0,35 kW. Но при этом системы VRF ограничены по возможному объему охлаждения помещений.
Чиллер-фанкойл: принцип работы
Системы охлаждения обсуждаемого нами агрегата могут работать по двум принципам:
Возможные неисправности системы
Вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся неисправностей системы чиллер-фанкойл:
Где применяются системы
Как вы уже поняли из названия, системы чиллер-фанкойл имеют зарубежное происхождение, но, тем не менее, их широко использовали в Советском Союзе, и они до сих пор не утратили своей актуальности. Их зачастую сравнивают со сплит системами, так как конечный результат, по сути, ничем не отличается. Не будем сейчас говорить о преимуществах, но скажем, что такие установки крайне необходимы для масштабных объектов разного назначения.
Видео описание
Система чиллер-фанкойл. Схема, ограничения, область применения.
Система чиллер-фанкойл способна одновременно обеспечивать стабильную температуру сразу в нескольких объектах и этажах, поддерживая автономный режим для каждого из помещений. Это могут быть:
Заключение
В заключение следует отметить, что большинство владельцев и арендаторов крупных объектов предпочитают системы чиллер-фанкойл системам VRF. Это, в первую очередь, обусловлено повышенной функциональностью chiller, которые можно монтировать практически в любых больших зданиях, а также способность совместной работы с приточными вентиляциями.
Что такое фанкойл и как он работает в связке с чиллером
Бытовые кондиционеры охлаждают (нагревают) воздух локально в 1—2 комнатах. Системы чиллер-фанкойл призваны решать более широкий круг задач, например, одновременно поддерживать микроклимат в десятках отдельных помещений. Причем фасад офисного здания либо торгового центра не уродуется наружными блоками «сплитов». Аналогичную схему кондиционирования (СКВ) можно реализовать в частном коттедже. Предлагаем разобраться, что такое фанкойл, описать принцип действия и виды современных климатических агрегатов.
Конструкция фанкойла
Английское название аппарата fan coil дословно означает «вентилятор змеевик» и указывает на конструктивную схожесть с давно известными калориферами АВО (агрегаты воздушного отопления). Внешним видом и устройством фанкойлы также напоминают внутренние блоки сплит-системы, только вместо фреона применяется вода либо незамерзающая жидкость – антифриз.
Справка. Рабочим телом в промышленных системах кондиционирования традиционно выступает токсичный антифриз этиленгликоль. Безопасный аналог – пропиленгликоль – дороже на 30—50%, потому используется реже.
Фанкойл состоит из следующих элементов:
Под теплообменником установлена емкость сбора конденсата. Последний отводится через трубку на улицу либо в канализационный приемник. Если агрегат установлен на значительном расстоянии от места сброса, конденсат перекачивается дренажным насосом.
Устройство консольного фанкойла — схема в разрезе
Принцип действия
Аппарат работает по принципу упомянутого выше калорифера: по трубкам змеевика течет антифриз или вода определенной температуры, вентилятор продувает сквозь ребра комнатный воздух. Происходит теплообмен, поток нагревается или охлаждается. Отсюда второе название устройства – вентиляторный доводчик.
Особенности работы фанкойла:
Примечание. Регулировкой мощности занимается электронный блок аппарата – открывает/закрывает клапан и меняет обороты крыльчатки по сигналу датчика температуры либо комнатного терморегулятора.
Итак, фанкойл — это составной элемент централизованной климатической системы, поддерживающий температуру воздуха в конкретном помещении или в определенной зоне производственного цеха. Дополнительные функции:
Отличие фанкойла от сплит-системы заключается в принципе работы — парокомпрессионный цикл в нем отсутствует, рабочим телом служит вода, не меняющая агрегатное состояние. Причем тепловая энергия приходит в радиатор извне вместе с жидкостью, как предусмотрено в калориферах.
Источниками холода/теплоты могут выступать:
Справка. Современные чиллеры функционируют в режиме зима-лето и оснащаются инверторами – частотными регуляторами оборотов компрессора. Благодаря этому холодильная установка может нагревать теплоноситель (как и тепловой насос) при минус 15…20 °C на улице, хотя производительность заметно снижается.
Наиболее распространенная связка — система чиллер-фанкойл. Это оптимальный вариант по цене оборудования, купить и установить ТН аналогичной производительности выйдет дороже. Как взаимодействуют агрегаты схемы, читаем ниже.
Внутри агрегата предусмотрен клапан для сброса воздуха после монтажа и заполнения трубопроводной сети теплоносителем
Типы вентиляторных доводчиков
Все существующие фанкойлы делятся на типы по способу монтажа:
Примечание. Кроме перечисленных вариантов, существуют универсальные доводчики, например, напольно-потолочные. Модуль допускается монтировать в 2 положениях – горизонтальном (крепление к потолку) и вертикальном (над полом). Соответственно, для сбора конденсата предусмотрены 2 ванночки.
В стандартном исполнении фанкойлы оборудованы 1 теплообменником, он присоединяется к магистралям по двухтрубной схеме. Кассетные, напольные и канальные версии могут оснащаться двумя отдельными радиаторами, подключение – четырехтрубное.
Задействованные в единой сети двухтрубные агрегаты получают теплоноситель из одного источника – водогрейной установки или чиллера. Значит, все помещения здания будут только отапливаться либо охлаждаться, пользователи лишь настраивают комфортную температуру.
Доводчики с 2 теплообменниками предназначены для многозональных СКВ. Один радиатор получает горячую воду от котла или другого нагревателя, второй – холодную от чиллера. Находящиеся в соседних помещениях пользователи могут одновременно включать свои фанкойлы в различных режимах – подогрева либо охлаждения.
Четырехтрубный агрегат канального типа с 2 теплообменниками и вентиляторами
Работа схемы чиллер-фанкойл
Первым делом рассмотрим, как работает однозональная СКВ на 3 блока + инверторный чиллер, изображенная ниже на схеме. Система поддерживает комфортную температуру летом и в течение переходного периода осень — весна. Зимний обогрев эффективно функционирует при —5…—10 градусов мороза.
Уточнение. Чиллер – это установка, использующая для охлаждения/подогрева теплоносителя парокомпрессионный цикл Карно. Агрегат ставится на улице, рабочим телом выступает фреон R410a либо R407a. Теплообменник-конденсор обдувается воздухом или охлаждается жидкостью.
Рабочий алгоритм выглядит так:
Примечание. Известные производители климатического оборудования Gree и Carrier указывают максимальную рабочую температуру окружающей среды плюс 46 °C. В подобных условиях воду удается охладить до +18 градусов.
Гидромодуль, обеспечивающий подачу теплоносителя, состоит из насоса, расширительного бака и блока исполнительной автоматики. Элементы входят в конструкцию чиллера либо устанавливаются отдельно. Агрегаты повышенной мощности снабжаются гидромодулями на 2—3 насоса.
В недорогих моделях фанкойлов электромагнитный клапан может отсутствовать. Тогда выполняется наружная обвязка доводчика – ставится исполнительный трехходовой вентиль, сервопривод и запорная арматура. Как это работает, расскажет мастер на видео:
Чтобы однозональная система полноценно работала зимой, к сети фанкойлов присоединяется котел. При морозе ниже минус 10…15 градусов чиллер останавливается. Исполнительная арматура переключает теплоноситель на линию водонагревателя с отдельным насосом.
Как функционирует многозональная система:
Если по каким-то причинам клапаны всех доводчиков закроются, чиллер по температуре обратной воды «поймет», что нужно прекращать холодоснабжение и остановится. Аналогичным образом сработает автоматика котла.
Плюсы и минусы СКВ с доводчиками
Очевидное преимущество кондиционирования фанкойлами — точное поддержание желаемой температуры в разных помещениях. Многозональные системы позволяют очень широко регулировать параметры микроклимата в пределах одного здания. Остальные плюсы сравнительно с обычными кондиционерами:
Замечание. Расстояние от чиллера до фанкойла ограничено лишь соображениями целесообразности, поскольку на слишком длинных магистралях возникают высокие потери тепла (холода) плюс возрастает потребление энергии мощным насосом.
Не стоит думать, что СКВ типа чиллер-фанкойл применима лишь в производственных зданиях. Бренды Daikin, Carrier и Gree выпускают небольшие двухвентиляторные чиллеры производительностью 3…10 кВт, вполне подходящие для частных домов.
В промышленных масштабах основными конкурентами водяных СКВ остаются фреоновые VRF системы, действующие по принципу «сплитов». Только к внешнему парокомпрессионному модулю подключается до 50 внутренних блоков. Стоимость оборудования примерно одинаковая, но фанкойлы выигрывают за счет простоты прокладки магистралей и меньшей цены пластиковых труб сравнительно с медными. Отдельная история – утечка фреона из громадной системы, которую нелегко отыскать и устранить.
Заключение
Возникает вопрос: фанкойл – это кондиционер или нет? Ответ – однозначно да. Вспомним определение кондиционирования – доведение воздушной среды помещения до необходимой кондиции. С помощью чиллеров, котлов и тепловых насосов наши агрегаты как раз обеспечивают требуемую температуру воздуха. Поэтому их можно смело назвать кондиционерами-доводчиками.
Чиллер-фанкойл: всё о комбинированной системе охлаждения и обогрева помещений
Чиллер-фанкойл — это универсальная система кондиционирования помещений. В теплые времена года она охлаждает помещение, в холодные — наоборот, отапливает. От других систем поддержания микроклимата в помещении чиллер-фанкойл отличается постоянной циркуляцией воздуха в помещении. При этом, сам по себе воздух не берется извне. В этом смысле, чиллер-фанкойл — замкнутая и универсальная система отопления и охлаждения помещений.
Чиллер-фанкойл — это система, которая подойдет для любых помещений. Она масштабируемая и высокоэффективная, поэтому чаще всего её используют в крупных помещениях — в общественных зданиях, в бизнес-центрах, либо в частных жилых домах.
Устройство системы чиллер-фанкойлы
Устройство системы чиллер-фанкойлы
Система состоит из трех основных механизмов:
Центральный чиллер — это охлаждающая машина, которая устанавливается на крыше здания. Внутри чиллера находится вода или другая жидкость (в морозы — антифриз), которая постоянно охлаждается и нагревается агрегатом. Эти процессы параллельны, так как в чиллерах есть два контура циркуляции воды. Летом вода охлаждается, зимой — нагревается.
Жидкость в чиллере используется фанкойлами. Фанкойлы — это теплообменники, которые устанавливаются внутри помещения. В отличие от условных батарей центрального отопления, фанкойлы оснащены ещё и вентилятором. Эти вентиляторы забирают воздух из помещения в фанкойл, и внутри агрегата он нагревается или охлаждается. После этого вентилятор срабатывает на выдув, и воздух заданной температуры вновь оказывается в помещении.
Жидкость из чиллера подается в фанкойл по трубам. Обычно фанкойлы оснащаются двумя либо четырьмя трубами. По ним жидкость из чиллера постоянно циркулирует по фанкойлам.
Двухтрубные модели фанкойлов работают только на охлаждение, четырехтрубные — и на охлаждение, и на нагрев. Благодаря тому, что вода поступает в фанкойл непрерывно, отопление или охлаждение не останавливается, и внутри помещения постоянно поддерживается нужная температура.
Насос — ещё один незаменимый элемент системы чиллер-фанкойлы. Именно насос является связующим звеном между чиллером и фанкойлами, и именно от насоса зависит эффективность отапливания или охлаждения помещения.
Помимо основных узлов, у чиллер-фанкойлов обязательно есть система управления. Речь идет как о центральном блоке управления, который регулирует работу насосной станции и чиллера. Система управления позволяет выбирать режим работы чиллера (отопление или охлаждение), а также управляет интенсивностью работы насоса.
Фанкойлы работают либо в ручном, либо в автоматическом режиме. В первом случае можно вручную управлять подачей холодной или горячей воды в агрегат, во втором этот процесс происходит автоматически благодаря установленным в фанкойлы термостатам, которые измеряют температуру воздуха в помещении и регулируют работу устройства в соответствии с этими данными.
Какими бывают чиллер-фанкойлы и чем они отличаются
В первую очередь разные модели систем отличаются размером и мощностью чиллеров и насосов. Это ключевые элементы, которые влияют на то, как и где эту систему можно использовать. Существуют небольшие насосы и небольшие чиллеры для индивидуального отопления частных домов, но ещё чаще выпускаются большие насосные станции и большие же чиллеры для отопления и охлаждения крупных помещений.
Чиллеры также отличаются и функциональностью. Одни чиллеры могут только охлаждать воду, другие — ещё и нагревать её. Конденсатор внутри фанкойла может охлаждаться как за счёт воздуха, так и за счёт жидкости.
Фанкойлы отличаются способом монтажа: бывают настенные, напольные и потолочные агрегаты. Кроме того, фанкойлы бывают двухтрубными и четырехтрубными — для охлаждения или для охлаждения и отопления помещений соответственно.
Преимущества и недостатки системы чиллер-фанкойл
Чиллер-фанкойл — универсальная система. Она позволяет и отапливать, и охлаждать помещение, а это значит, что благодаря этому не нужно использовать отдельные системы для разного времени года (например — кондиционер для лета и батареи-котел для зимы).
Чиллер-фанкойл отличается высокой эффективностью и безопасностью. Даже в случае аварии, максимум, что грозит помещениям — затопление водой. Тем не менее, чиллер-фанкойлы при должном внимании можно эксплуатировать круглый год в течение многих лет, и серьезных поломок случаться не будет.
Эту систему можно масштабировать до любых пределов. Фанкойлов можно устанавливать бесконечное множество, главное — чиллер достаточного объема и насос достаточной мощности. Чиллер-фанкойлы также можно в любой момент модернизировать: добавлять новые фанкойлы, менять насос или охлаждающий агрегат.
У этой системы есть и недостатки:
Организация работы системы
Чиллер-фанкойл — это комплексная система. На практике это означает, что отдельные элементы системы (чиллер, насос, фанкойлы) подбираются исходя из тех задач, для которых они будут использоваться.
Фанкойлы подбираются, во-первых, исходя из того, какую функцию они будут выполнять (только охлаждать, или ещё и отапливать — двухтрубные или четырехтрубные), а также исходя из дизайнерских побуждений (способ монтажа — настенный, напольный, потолочный).
Чиллер-фанкойл — это система, которую можно установить только по индивидуальному проекту. Обычно закупкой всего необходимого оборудования, монтажем и дальнейшим поддержанием системы занимаются специализированные компанию. Они же помогают организовать работу системы с инженерной и дизайнерской точки зрения.
Моделей фанкойлов, чиллеров, насосов много, поэтому и подбираются они индивидуально под каждый из случаев. Невозможно просто так закупить оборудование и установить его, так как это потребует ещё и работы с коммуникациями внутри здания.
Популярные модели систем
С учётом сложностей, которые сопутствуют работе с системой чиллер-фанкойл (о них сказано выше), нет смысла рассматривать какие-то популярные модели фанкойлов, насосов или чиллеров. Всё это — нишевые агрегаты, которые не так уж и распространены в России.
Возьмем во внимание ещё и тот факт, что готовых решений в случае с чиллер-фанкойлом не бывает (всё элементы нужно подбирать отдельно по индивидуальному проекту).
Исходя из этого очевидно, что составлять рейтинг популярных моделей бессмысленно. Чиллер, фанкойлы, трубы, насосы — всё это заказывается отдельно и монтируется в соответствии с проектом. Чиллер-фанкойлы — это не кондиционер, который можно легко купить и легко же установить без составления детальных проектов и без серьезных финансовых вложений.
Вопросы и ответы
Выбор индивидуальных чиллеров и небольших насосов на рынке невелик, из-за чего такую систему в лучшем случае можно использовать, разве что, в большом доме. Кроме того, отапливать помещение зимой такой системой дороже, чем другими. Для больших зданий это некритично, а вот для владельцев частных домов это может стать серьезной преградой.
И да, и нет. Чиллер-фанкойлы вполне способны работать в сильные морозы, но вместо воды в чиллере придется использовать незамерзающие жидкости. При отоплении фанкойлы не берут воздух снаружи здания, а это значит, что циркулирующий воздух будет легче нагреваться и температуру внутри помещения также легче поддерживать — климат на улице никак не влияет на работу фанкойла. С отоплением фанкойлы справятся, но стоимость такого отопления будет выше, чем у систем-аналогов.
Да. У системы высокие КПД и эффективность нагрева-охлаждения. Кроме того, чиллер-фанкойлы требуют минимального ухода, и они могут функционировать круглый год. С точки зрения рентабельности чиллер-фанкойлы проигрывают в том смысле, что отопление ими будет стоить дороже, чем тем же газом. С другой стороны, поддерживать универсальную и единую систему отопления-охлаждения легче, чем две или больше систем, и в долгосрочной перспективе это окупается.
Заключение
Чиллер-фанкойл — универсальная система охлаждения-отопления помещений, которая подходит для больших зданий или крупных частных домов. Её преимущества — высокий КПД, экономичность, безопасность и надежность, а также масштабируемость и возможность для модернизации. Такая система отлично заменяет центральное отопление или другие способы отапливания и охлаждения, кондиционирования помещений. Её недостаток заключается в чуть большей стоимости работы по сравнению с другими системами, а также — в сложности при организации её работы.
Видео-обзор, как работает чиллер-фанкойл
Система чиллер-фанкойл — что это и как работает
Чиллер-фанкойл это универсальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру в помещении независимо от времени года: летом охлаждая воздух, а зимой, нагревая его. Чиллер-фанкойл позволяет поддерживать комфортные климатические условия в зданиях любой площади и этажности.
Принцип его работы аналогичен принципу действия системы водяного отопления. Только вместо котла в ней используется универсальный агрегат (чиллер), предназначенный для охлаждения жидкости, но способный осуществлять также ее нагрев.
Для поддержания комфортной температуры в отдельных комнатах здания в системе чиллер-фанкойл используются фанкойлы-теплообменники, дополненные вентиляторами.К одному чиллеру, устанавливаемому, как правило, в верхней части здания, можно подсоединить любое количество фанкойлов, расположенных в помещениях.
Так же, как и радиаторов отопления, фанкойлов в одной комнате может быть от одного до нескольких, в зависимости от площади и требований к температуре воздуха.
В качестве теплоносителя в системах чиллер-фанкойл используется вода или водный раствор этиленгликоля. Расстояние между холодильным агрегатом и фанкойлами может быть любым и регламентируется только конструктивными особенностями здания.
Немного истории
Принцип работы чиллер фанкойл
Между тем системы чиллер-фанкойл широко использовались в Советском Союзе. Именно с их помощью поддерживался комфортный микроклимат в гостиницах и общественных зданиях. Их установка предусматривалась на стадии проектирования наряду с системами отопления и вентиляции. Оборудование, используемое в чиллер-фанкойлах, и сами системы должны были соответствовать действующим ГОСТ и СНиП.
Системы чиллер-фанкойл универсальны и в равной мере эффективны как для отопления здания, так и для кондиционирования воздуха в нем. Однако зачастую возможность обогрева помещений при использовании чиллеров упускается из виду, а сами системы используются только в жаркое время года. При этом чиллер-фанкойл сравнивается со сплит-системой и с системой центрального кондиционирования.
Но даже опустив возможность обогрева здания, чиллер-фанкойл при сравнении со сплит-системой имеет ряд неоспоримых преимуществ.
Чиллер-фанкойл или сплит-система?
Обе эти системы аналогичны, но в сплит системе циркулирует газовый хладогент, что в значительной мере ограничивает расстояние между холодильной машиной и внутренними блоками системы. Именно поэтому наружные блоки сплит систем располагают в непосредственной близости к внутренним блокам, помещая их на фасадах зданий.
Благодаря использованию в качестве охлаждающей среды жидкости, чиллер-фанкойл имеет ряд преимуществ
Из чего состоит система чиллер-фанкойл
В состав системы чиллер-фанкойл входят следующие структурные элементы:
Как устроен чиллер
Чиллером называют агрегат, предназначенный для охлаждения или нагрева жидких сред, используемых далее в качестве теплоносителей. Чиллеры могут иметь широкий диапазон мощности, благодаря чему они с успехом используются в пищевой промышленности и фармацевтике, а также в климатотехнике. Их применяют для кондиционирования воздуха и отопления общественных зданий и частных домов, для заливки катков, охлаждения напитков и медикаментов.
Устройство чиллера аналогично устройству бытового холодильника. В нем есть компрессор, конденсатор и испаритель. Отличие состоит только в том, что тепловая энергия может забираться или отдаваться жидкости, циркулирующей через теплообменник, для чего используются одновременно 2 контура циркуляции воды: горячий и холодный.
В жаркое время года тепло охлаждаемой жидкости используется для нагрева воды, направляемой далее на горячее водоснабжение. В холодное время года осуществляется только нагрев воды.
Движение горячей и холодной жидкости идет по двум отдельным непересекающимся трубопроводам, по которым теплоноситель поступает к фанкойлам.
Что такое фанкойлы — принцип работы
Фанкойл это высокоэффективный теплообменник, одновременно подключаемый к холодному и горячему трубопроводу. Для усиления теплообмена используется вентилятор, монтируемый за теплообменником фанкойла. Особенностью фанкойла является создание воздушных потоков заданной температуры внутри помещения без дополнительного притока воздуха извне, что позволяет повысить эффективность использования вырабатываемой чиллером тепловой энергии.
Управление фанкойлом может идти в ручном и в автоматическом режиме.
При ручном управлении для отопления достаточно перекрыть кран подачи в устройство холодной воды, а для охлаждения, напротив, перекрыть кран подачи горячей воды, открыв движение охлаждающей жидкости.
Принцип работы фанкойла
В автоматическом режиме достаточно установить на панели требуемую температуру воздуха в помещении, поддержание которой осуществляется с помощью термостатов, регулирующих движение горячего и холодного теплоносителей.
Место установки фанкойлов может быть любым: настенным, напольным, потолочным. Если система используется предпочтительно для охлаждения, предпочтение отдается потолочному монтажу. Если, наоборот, для отопления, то фанкойлы помещают в нижней части стен.
Подведем итоги
Чиллер-фанкойл эффективная, проверенная временем, система отопления и кондиционирования воздуха, применение которой обеспечивает благоприятный климат круглый год.
Чиллер-фанкойл в равной степени эффективна для общественных зданий и частных домостроений, но в настоящее время ее широкое распространение ограничено недостаточным количеством предложений на рынке нашей страны чиллеров малой мощности, установка которых возможна в индивидуальных домах.
Еще одним недостатком чиллеров является высокая стоимость единицы тепловой энергии, вырабатываемой с их помощью. При выборе чиллеров для отопления они проигрывают газовым котлам.