Как это работает
Название прибора происходит от двух английских слов: “fan” — вентилятор и “coil” — змеевик. Эти основные элементы и обеспечивают работу устройства. Система с использованием таких устройств обычно применяется для организации мультизонального кондиционирования воздуха в больших помещениях.
Вентилятор прогоняет воздушные потоки через теплообменник. В змеевик теплообменника в зависимости от поставленной задачи поступает горячая или холодная вода. Воздух нагревается и распространяется по помещению. Одно из преимуществ использования вентиляторных доводчиков — это возможность не только обогревать и охлаждать воздух внутри помещения, но и разбавлять его свежими воздушными массами с улицы.
Этот вариант не сложно реализовать, если планируется использовать принудительную приточную вентиляцию.
Фанкойл представляет собой систему, которая состоит из вентилятора и теплообменника. Первый прогоняет воздух через второй, придавая потоку необходимую температуру
Фанкойл состоит из таких элементов, как:
- змеевик-теплообменник;
- вентилятор;
- фильтрационный блок.
В систему может быть включен только один теплообменник или сразу два, чтобы обеспечить легкий переход на другой режим работы. В последнем случае один контур подключают к чиллеру — холодильной машине, генерирующей поток холодной воды, а второй — к котлу отопления или другому аналогичному нагревательному прибору. Очень популярно сочетание фанкойлов с тепловым насосом.
Стоит отметить, что если принято решение использовать систему чиллер-фанкойл, то можно установить несколько фанкойлов в разных помещениях, а работать для них будет только один чиллер. Решение выглядит очень удобным для зданий, в которых требуется обслуживать большую площадь. Но при этом следует правильно рассчитать производительность чиллера в зависимости от количества и характеристик фанкойлов.
Системы типа «чиллер-фанкойл» используют для кондиционирования воздуха в больших зданиях, но они находят применение в частных домах, коттеджах и даже просторных квартирах
Для работы вентилятора следует обеспечить каждое устройство электропитанием. Блок фильтров необходим для очистки воздушных масс и оздоровления микроклимата внутри помещения. Каждый фанкойл снабжен системой управления, которая в зависимости от типа устройства может быть встроенной, удаленной или дистанционной.
Кроме того, для монтажа вентиляторных доводчиков понадобится набор соединительных муфт, изоляционные материалы и т.п. В обязательном порядке для системы этого типа устанавливается дренаж, чтобы обеспечить отведение сконденсировавшейся влаги.
Использование фанкойлов дает значительную свободу при проектировании системы. Всегда можно подобрать чиллер и/или котел с подходящей мощностью и установить нужное количество фанкойлов. Монтаж относительно недорог, поскольку для теплоносителя используются обычные водопроводные трубы.
Фанкойлы могут быть незаметными, они не портят интерьер. Потолочные модели скрывают за подвесными конструкциями, а настенные можно закрыть декоративной решеткой
Система занимает относительно немного места, при желании фанкойлы и ведущие к ним коммуникации можно полностью скрыть за подвесным потолком. Если рассматривать фанкойлы как альтернативу для сплит-системы, то они обладают важным преимуществом — позволяют сохранить внешний вид фасада неизменным.
Прибор для охлаждения и/или нагрева воды можно поставить на значительном расстоянии от фанкойлов. Если монтаж выполнен правильно и магистраль снабжена надежной теплоизоляцией, система будет работать эффективно. Это может оказаться удобным, особенно если здание имеет сложную планировку.
Настенные фанкойлы используют в качестве заменителя радиаторов. Их тоже устанавливают под окнами, чтобы компенсировать потери тепла в этих зонах
Насколько можно удалить фанкойл от источника тепла или холода? Это расстояние определяется мощностью насоса, который перемещает жидкий теплоноситель по трубам системы. Чем выше мощность насоса, тем больше может быть расстояние. Это существенно расширяет количество вариантов для установки как самих фанкойлов, так и котла и/или чиллера. Предельной цифрой считается 600 метров, а это более чем солидный показатель.
Систему фанкойлов можно использовать также в сочетании с таким экономичным и экологичным способом получения энергии как тепловой насос. При этом можно организовать не только одноконтурную, но и двухконтурную систему отопления, т.е. обеспечить дом горячей водой. Если система продумана и реализована правильно, то комфортная температура установится в помещении уже через пять минут после запуска.
Основные производители фанкойлов
В настоящее время более 60 брендов представляют оборудование этой категории в различных модификациях. Ниже приведены торговые марки, которые представляют широкий ассортимент профильной продукции на отечественном рынке:
- BALLU – известная компания с производственными мощностями в Южной Корее, Китае, Испании, Франции. В кооперации с российским «Заводом тепловой техники» (г. Ижевск) создано предприятие, выпускающее компоненты климатических систем;
- Daikin – японский производитель, занимающий лидирующие позиции в соответствующем сегменте рынка. Отличные технические характеристики и безупречное качество частично компенсируют достаточно высокую стоимость изделий;
- General Climate – международная ассоциация (Россия−Великобритания). Продукция отличается приемлемой стоимостью за счёт переноса основных производств в Китай и Малайзию.
Основные классы чиллеров
Условное разделение чиллеров на классы происходит в зависимости от типа холодильного цикла. По этому признаку все чиллеры можно условно отнести к двум классам — абсорбционным и парокомпрессорным.
Устройство абсорбционного агрегата
Абсорбционный чиллер или АБХМ для работы использует бинарный раствор с присутствующими в нем водой и бромидом лития — абсорбер. Принцип функционирования — поглощение хладагентом тепла в фазе преобразования пара в жидкое состояние.
Такие агрегаты используют тепло‚ выделяющееся при работе промышленного оборудования. При этом абсорбирующий поглотитель с температурой кипения значительно превышающей соответствующий параметр хладагента‚ хорошо растворяет последний.
Схема функционирования чиллера этого класса следующая:
- Тепло от внешнего источника подводят к генератору, где оно разогревает смесь бромида лития и воды. При кипении рабочей смеси хладагент (вода) полностью испаряется.
- Пар переносится в конденсатор и становится жидкостью.
- Хладагент в жидком виде попадает в дроссель. Здесь он охлаждается‚ а давление падает.
- Жидкость поступает в испаритель‚ где происходит испарение воды и поглощение ее паров раствором бромида лития — абсорбером. Воздух в помещении охлаждается.
- Разбавленный абсорбент снова нагревается в генераторе, и цикл запускается повторно.
Такая система кондиционирования пока не получила широкого распространения‚ но она полностью созвучна с современными тенденциями‚ касающимися энергосбережения, поэтому имеет хорошие перспективы.
Конструкция парокомпрессионных установок
На базе компрессионного охлаждения функционирует большинство холодильных установок. Охлаждение происходит за счет непрекращающейся циркуляции‚ кипения при низких показателях температуры‚ давления и конденсации хладоносителя в системе замкнутого типа.
В конструкцию чиллера этого класса входят:
- компрессор;
- испаритель;
- конденсатор;
- трубопроводы;
- регулятор потока.
Хладагент циркулирует в замкнутой системе. Этим процессом управляет компрессор, в котором газообразное вещество с низкой температурой (-5⁰) и давлением 7 атм поддается компрессии при доведении температуры до 80⁰.
Сухой насыщенный пар в сжатом состоянии уходит в конденсатор, где происходит его охлаждение до 45⁰ при неизменном давлении и превращение в жидкость.
Следующий пункт на пути движения — дроссель (редукционный клапан). На этом этапе давление снижается от значения соответствующего конденсации до предела, при котором происходит испарение. Одновременно понижается и температура приблизительно до 0⁰. Жидкость частично испаряется и образовывается влажный пар.
На схеме изображен замкнутый цикл‚ по которому функционирует парокомпрессионная установка. В компрессоре (1) происходит сжатие влажного насыщенного пара до достижения им давления р1. В компрессоре (2) пар отдает тепло и трансформируется в жидкость. В дросселе (3) понижаются как давление (р3 – р4)‚ так и температура (T1-T2). В теплообменнике (4) давление (р2) и температура (T2) остаются неизменными
Поступив в теплообменник – испаритель‚ рабочее вещество‚ смесь пара и жидкости‚ отдает холод теплоносителю и забирает тепло у холодильного агента‚ подсушиваясь одновременно. Процесс происходит при постоянных показателях давления и температуры. Насосы подают жидкость с низкой температурой к фанкойлам. Пройдя этот путь, холодильный агент возвращается в компрессор‚ чтобы снова повторить весь парокомпрессионный цикл.
Специфика парокомпрессионного чиллера
В холодное время чиллер может работать в режиме природного охлаждения — это называется фрикулинг. При этом теплоноситель охлаждает уличный воздух. Теоретически использовать свободное охлаждение можно при внешней температуре менее 7⁰С. На практике оптимальная температура для этого 0⁰.
При настройке на режиме «тепловой насос» чиллер работает на отопление. Цикл претерпевает изменения‚ в частности, конденсатор и испаритель обмениваются своими функциями. В этом случае теплоноситель нужно подвергать не охлаждению, а нагреву.
Наиболее простыми являются моноблочные чиллеры. В них компактно объединены в одно целое все элементы. Они поступают в продажу укомплектованными на 100% вплоть до заправки хладагентом
Этот режим наиболее часто используют в больших офисах‚ общественных зданиях‚ на складах.Чиллер является холодильным агрегатом, дающим холода больше в 3 раза, чем потребляет. Его эффективность как отопителя еще выше — он затрачивает электроэнергии в 4 раза меньше‚ чем дает тепла.
Монтаж фанкойла с обвязкой
Кроме охлаждения данная система кондиционирования используется для отопления. Внутренний блок подключается к чиллеру и системе центрального отопления. Для этого используется второй теплообменный контур.
В зависимости от этого различают два типа обвязки:
- Двухтрубный.
Работа только на обогрев (чиллер оснащен теплонасосом) или охлаждение. Обвязка организуется двухтрубным контуром с одним теплообменником. При этом устройство оборудуется 2-х ходовым клапаном, работающим на открытие/закрытие подачи жидкости внутри теплообменника. - Четырехтрубный.
Подключение устройства для охлаждения/обогрева одновременно. Один контур предназначен для подсоединения к холодильной машине. Второй двухтрубный контур – для подключения к центральному отоплению. Таким образом устройство одновременно охлаждает и обогревает помещения. Актуально для зданий, где требуется отдельная настройка температурного режима в разных помещениях.
Здесь используется 3-х ходовой клапан, который подает жидкость в обход внутреннего блока при подключенном отоплении, что позволяет сохранить автономность контуров со своей температурной характеристикой.
Использование данного устройства в составе оборудования центрального кондиционирования позволяет довести качество охлаждаемого воздуха до нужных микроклиматических показателей. Возможность подключения к центральному отоплению в холодное время года значительно экономит затраты на энергоносители. Особенно актуально для больших офисных зданий, бизнес-центров, крупных торговых площадок. Также возможна установка для загородного жилья.
Друзья! Еще интересные материалы:
Кондиционирование помещений
Проект системы кондиционирования. Основные аспекты
Подключение фанкойла
Фанкойл является сложной климатической техникой, поэтому при его выборе обязательно следует производить специальные расчеты, справиться с которыми сможет только опытный инженер-теплотехник. Если схема разводки подобрана правильно и детально проработана, то при монтаже устройств не возникнет непредвиденных проблем. При этом доверять установку такой техники следует только профессионалам.
В связи с тем, что система чиллер-фанкойл может работать как на обогрев, так и на охлаждение, существует две схемы подключения:
- Двухтрубная, при которой устройства летом работают в качестве охладителей, а зимой в качестве отопительного прибора. В такой системе присутствует один теплообменник, и в холодное время года вода в него поступает теплоноситель от стороннего нагревателя, например котла, а в теплое — от чиллера. Такая система позволит либо охлаждать все помещения в здании, либо обогревать.li>
- Четырехтрубная. Такая система монтируется по аналогичной схеме, что и двухтрубная, но имеет 2 независимых контура, каждый из которых работает в своем режиме (обогрев или охлаждение). В этом случае чиллер подготавливает хладоноситель и через гидромодуль (насосная группа) раздает его до каждого из фанкойлов. Котел или другой прибор готовит теплоноситель и подает его к каждому вентиляторному доводчику (фанкойлу) в свой «теплый» теплообменник. В итоге, в каждом отдельно взятом помещении, все пользующиеся могут создать свой персональный температурный режим, включив фанкойл на обогрев или охлаждение. Данная система является более универсальной и подходит для постоянной и комфортной эксплуатации.
Схема обвязки фанкойлов проектируется на этапе выбора оборудования. При этом необходимо учитывать теплоизбыток каждого помещения в летнее время и недостаток тепла зимой. Следует помнить, что к чиллеру можно подключать неограниченное число фанкойлов, однако каждый из них должен быть удален от центра не более, чем на 600 метров. Мощность приборов определяется потребностями пользователей и особенностями здания.
Существуют фанкойлы, которые устанавливаются:
- в фальш-потолок (кассетные фанкойлы),
- за фальш-потолок, в стеновую нишу, тех.помещение (канальные) и раздают воздух через систему воздуховодов и вентиляционных решеток и диффузоров,
- на пол или стену (корпусные напольно-потолочные),
- на стену в помещении (настенные).
Большинство устройств рассчитаны только на двухтрубный или только на четырехтрубный способ подключения, поэтому определиться со способом монтажа следует до покупки оборудования. Определить, какая техника подходит в вашем случае, и как её стоит монтировать, может только специалист.
Дополнительная информация
Преимущества установки
Выше мы уже говорили о преимуществах самой системы, Особо отметим еще раз, что смонтировать ее несложно.
Стоимость комплектующих невысокая. Она проста в обслуживании и ремонте. К тому же ее можно спроектировать под любой тип зданий.
Область применения
В основном устройства такого типа используются в:
- В офисных помещениях.
- Больницах.
- Супермаркетах и других торговых точках.
- Гостиничных комплексах.
Стоимость
Цена на изделие зависит от стоимости комплектующих, то есть чиллера и фанкойла.
Для примера приведем стоимость двух изделий.
Фанкойл серии TRUST
– 12678 рублей.
Серии Homo
– 15609.
Приборы выбраны случайным образом. При этом у первого агрегата выше и производительность и он обслуживает большую площадь помещения, но цена на него ниже, чем у второго.
Отсюда вывод: основной фактор, формирующий цену агрегата – производитель.
Особенности эксплуатации
Основная особенность обслуживания этого типа агрегатов состоит в заправке устройства хладагентом.
В этом случае нужно строго соблюдать инструкции, изложенные в техдокументации устройства. Во всем остальном система обслуживается так же, как подобные ей агрегаты.
Февраль 2019
Чиллер-фанкойл или сплит-система?
Обе эти системы аналогичны, но в сплит системе циркулирует газовый хладогент, что в значительной мере ограничивает расстояние между холодильной машиной и внутренними блоками системы. Именно поэтому наружные блоки сплит систем располагают в непосредственной близости к внутренним блокам, помещая их на фасадах зданий.
Благодаря использованию в качестве охлаждающей среды жидкости, чиллер-фанкойл имеет ряд преимуществ
- Возможность присоединения к одному холодильнику любого количества фанкойлов. Разумеется, их суммарная мощность должна соответствовать мощности холодильной установки.
- Компактность: для работы системы кондиционирования здания достаточно одного холодильного агрегата, установить который можно в техническом помещении, не портя при этом фасада здания. Фанкойлы могут находиться на любом расстоянии от чиллера
- Простота монтажа: система кондиционирования монтируется аналогично системе отопления с использованием водопроводных труб и запорной арматуры, что значительно проще и дешевле по сравнению с газонаполненными системами.
- Безопасность: уровень аварийной опасности системы сравним с обычным водопроводом. В случае аварии существует только угроза затопления помещений, снизить уровень которой можно с помощью качественной запорной арматуры.
Из чего состоит система чиллер-фанкойл
В состав системы чиллер-фанкойл входят следующие структурные элементы:
- Чиллер или центральная охлаждающая машина
- Фанкойлы или локальные теплообменники
- Охлаждающая жидкость (теплоноситель). Это может быть обычная вода или раствор этиленгликоля.
- Насос, называемый гидромодулем. В крупных системах обычно речь идет о насосных станциях
- Трубная разводка
- Система автоматического регулирования
Как устроен чиллер
Схема строения чиллера
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 — теплообменник с вентилятором
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.
Нюансы выбора чиллера
Совет 1. Если вы будете размещать охладитель внутри помещения, не забудьте предварительно измерить ширину дверного проема. Часто случается, что приобретенный агрегат просто не входит в двери, что становится серьезной проблемой для его установки.
Совет 2. В помещении установки необходимо обеспечить достаточный обмен воздуха, который соотносится с параметрами и характеристиками агрегата, производящего свободное охлаждение.
Совет 3. Если чиллер устанавливается снаружи помещения, на улице, обязательно следует учесть следующие вопросы:
- защита агрегата от внешних воздействий и вандализма;
- возможность использования незамерзающих жидкостей.
Совет 4. Перед покупкой, еще на этапе выбора нужно точно определить расход охлаждаемой воды (жидкости), чтобы высчитать необходимое для ее охлаждения давление.
Совет 5. При выборе установки, заполненной незамерзающей жидкостью, нужно рассчитывать производительность водоохладительного испарителя.
Роль фанкойла в системе кондиционирования
Фанкойл — важный элемент централизованной климатической установки. Второе название — вентиляторный доводчик. Если термин fan-coil перевести с английского дословно, то это звучит‚ как вентилятор-теплообменник‚ что наиболее точно передает принцип его действия.
В конструкцию фанкойла входит панель подключения электрической части (1)‚ корпус (2) — потолочный вариант‚ вентилятор (3)‚ медный или алюминиевый теплообменник (4)‚ поддон для конденсата (5)‚ воздушный клапан (6)‚ место подключения насоса для конденсата и трубки (7) (+)
Предназначение устройства заключается в приеме носителя с низкой температурой. В перечень его функций также входит как рециркуляция, так и охлаждение воздуха в помещении, где он установлен‚ без поступления воздуха снаружи. Основные элементы fan-coil расположены в его корпусе. К ним относятся:
- центробежный или диаметральный вентилятор;
- теплообменник в виде змеевика‚ состоящего из медной трубки и алюминиевых ребер‚ насаженных на нее;
- пылевой фильтр;
- блок управления.
Кроме основных узлов и деталей в конструкцию фанкойла входит поддон для улавливания конденсата‚ насос для откачки последнего‚ электродвигатель‚ посредством которого поворачиваются воздушные заслонки.
На фото бескорпусный фанкойл модель Trane. Производительность двухрядных теплообменников — 1.5 – 4.9 кВт. Агрегат укомплектован малошумным вентилятором и компактным корпусом. Он отлично размещается за фальш-панелями или за подвесной потолочной конструкцией
В зависимости от способа монтажа существует фанкойлы потолочные‚ канальные‚ монтируемые в каналы‚ по которым осуществляется приток воздуха‚ бескорпусные‚ где все элементы смонтированы на раме‚ настенные или консольные.
Потолочные аппараты наиболее популярны и имеют 2 варианта исполнения: кассетные и канальные. Первые монтируют в объемных помещениях с подвесными потолками. За подвесной конструкцией располагают корпус. Видимой остается нижняя панель. Они могут рассредоточивать воздушные потоки по двум или всем четырем сторонам.
Здесь схематично изображен принцип работы фанкойла. Если систему планируют использовать исключительно для охлаждения, то лучшее место для него — потолок. Когда конструкция предназначается для обогрева‚ устройство размещают на стене в нижней ее части
Потребность в охлаждении существует не всегда, поэтому‚ как видно на схеме‚ передающей принцип работы системы чиллер-файнкойл‚ в гидравлический модуль встраивают емкость, выполняющую роль аккумулятора для хладагента. Тепловое расширение воды компенсирует расширительный бак, подключенный к подающему трубопроводу.
Управляют фанкойлами как в ручном, так и в автоматическом режимах. Если вентиляторный доводчик работает на отопление, то в ручном режиме отсекают подачу холодной воды. При работе его на охлаждение перекрывают горячую воду и открывают путь для поступления охлаждающей рабочей жидкости.
Пульт для управления как 2-трубным так и 4-трубным фанкойлом. Модуль подключают непосредственно к устройству и размещают вблизи него. От него подсоединяют панель управления и провода для ее питания
Для работы в автоматическом режиме на панели выставляют нужную для конкретного помещения температуру. Поддержка заданного параметра осуществляется посредством термостатов, которые корректируют циркуляцию теплоносителей — холодного и горячего.
Преимущество фанкойла выражается не только в применении безопасного и дешевого теплоносителя но и в быстром устранении неполадок в виде утечек воды. Это удешевляет их сервис. Применение этих устройств — наиболее энергоэффективный способ создания благоприятного микроклимата в здании
Так как любое большое здание имеет зоны с разными требованиями к температурному режиму, каждую из них должен обслуживать отдельный фанкойл или их группа с идентичными настройками. Количество агрегатов определяют на стадии проектирования системы расчетным путем. Стоимость отдельных узлов системы чиллер-фанкойл довольно высокая‚ поэтому как расчет‚ так и проектирование системы нужно выполнять максимально точно.
