Система чиллер-фанкойл: принцип работы и обустройство системы терморегуляции

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

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

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

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

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.

Устройство чиллера и схема работы

Широкий диапазон мощности дает возможность использовать чиллер для охлаждения в помещениях различных размеров: от квартир и частных домов до офисов и гипермаркетов. Кроме того, он применяется в пищевой промышленности для охлаждения воды и напитков, в спортивно-оздоровительной сфере – для охлаждения катков и ледовых площадок, в фармацевтике – для охлаждения медикаментов.

Существуют следующие основные типы чиллеров:

моноблок, воздушный конденсатор, гидромодуль и компрессор находятся в одном корпусе;
чиллер с выносным конденсатором на улицу (холодильный модуль располагается в помещении, а конденсатор выносится на улицу);
чиллер с водяным конденсатором (используют когда нужны минимальные размеры холодильного модуля в помещении и нет возможности использовать выносной конденсатор);
тепловой насос, с возможностью нагрева или охлаждения теплоносителя.

Выбор чиллера – это серьезный вопрос, который требует грамотного решения. Безусловно, для того чтобы подобрать холодильный агрегат, вам вовсе необязательно знать все нюансы работы холодильной машины, однако знание основных принципов поможет вам быстрее определиться с нужной моделью.

Подробнее о компонентах:

Воздушный конденсатор
Реле низкого и высокого давления
Накопительная емкость
Компрессор
Манометры для воды
ТРВ
Насос
Ресивер
Фильтр-осушитель
Пластинчатый теплообменник
Реле протока

Существует несколько гидравлических схем работы чиллера: однонасосная схема (классическая), двухнасосная схема и охлаждение с промежуточным хладоносителем — пропиленгликолем. Другая техническая информация по чиллерам.

Принцип работы чиллера

Промышленный чиллер состоит из трех основных элементов: компрессора, конденсатора и испарителя. Основная задача испарителя – это отвод тепла от охлаждаемого объекта. С этой целью через него пропускаются вода и хладагент. Закипая, хладагент отбирает энергию у жидкости. В результате этого вода или любой другой теплоноситель охлаждаются, а холодильный агент – нагревается и переходит в газообразное состояние. После этого газообразный холодильный агент попадает в компрессор, где воздействует на обмотки электродвигателя компрессора, способствуя их охлаждению. Там же горячий пар сжимается, вновь нагреваясь до температуры в 80-90 ºС. Здесь же он смешивается с маслом от компрессора.

В нагретом состоянии фреон поступает в конденсатор, где разогретый холодильный агент охлаждается потоком холодного воздуха. Затем наступает завершающий цикл работы: хладагент из теплообменника попадает в переохладитель, где его температура снижается, в результате чего фреон переходит в жидкое состояние и подается в фильтр-осушитель. Там он избавляется от влаги. Следующим пунктом на пути движения хладагента является терморасширительный вентиль, в котором давление фреона понижается. После выхода из терморасширителя холодильный агенент представляет собой пар низкого давления в сочетании с жидкостью. Эта смесь подается в испаритель, где хладагент вновь закипает, превращаясь в пар и перегреваясь. Перегретый пар покидает испаритель, что является началом нового цикла.

Схема работы промышленного чиллера

# 1 Компрессор (Compressor)
Компрессор имеет две функции в холодильном цикле. Он сжимает и перемещает пары хладогента в чиллере. При сжатии паров происходит повышение давления и температуры. Далее сжатый газ поступает в воздушный конденсатор где он охлаждается и превращается в жидкость, затем жидкость поступает в испаритель (при этом её давление и температура снижается), где она кипит, переходит в состояние газа, тем самым забирая тепло от воды или жидкости, которая проходит через испаритель чиллера. После этого пары хладагента поступают снова в компрессор для повторения цикла.

# 2 Конденсатор воздушного охлаждения (Air-Cooled Condenser)
Конденсатор с воздушным охлаждением представляет собой теплообменник, где тепло, поглощаемое хладагентом, выделяется в окружающее пространство. В конденсатор обычно поступает сжатый газ — фреон, который охлаждаются до температуры насыщения и, конденсируясь, переходит в жидкую фазу. Центробежный или осевой вентилятор подают поток воздуха через конденсатор.

# 3 Реле высокого давления (High Pressure Limit)
Защищает систему от избыточного давления в контуре хладагента.

# 4 Манометр высокого давления (High Pressure Pressure Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления конденсации хладагента.

# 5 Жидкостной ресивер (Liquid Receiver)
Используется для хранения фреона в системе.

# 6 Фильтр-осушитель (Filter Drier)
Фильтр удаляет влагу, грязь, и другие инородные материалы из хладагента, который повредит холодильной системе и снизить эффективность.

# 7 Соленоиндный вентиль (Liquid Line Solenoid)
Соленоидный клапан — это просто электрически управляемый запорный кран. Он управляет потоком хладагента, который закрывается при остановке компрессора. Это предотвращает попадание жидккого хладагента в испаритель, что может вызвать гидроудар. Гидроудар может привести к серьезному повреждению компрессора. Клапан открывается, когда компрессор включен.

# 8 Смотровое стекло (Refrigerant Sight Glass)
Смотровое стекло помогает наблюдать поток жидкого хладагента. Пузырьки в потоке жидкости свидетельствуют о нехватке хладагента. Индикатор влажности обеспечивает предупреждение в том случае, если влага поступает в систему, указывая, что требуется техническое обслуживание. Зеленый индикатор не сигнализирует никакого содержания влаги. А желтые сигналы индикатора, что система загрязнена с влагой и требует технического обслуживания.

# 9 Терморегулирующий вентиль (Expansion Valve)
Терморегулирующий вентиль или ТРВ — это регулятор, положение регулирующего органа (иглы) которого обусловлено температурой в испарителе и задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева паров хладагента на выходе из испарителя. Следовательно, в каждый момент времени он должен подавать в испаритель только такое количество хладагента, которое, с учетом текущих условий работы, может полностью испариться.

# 10 Горячий Перепускной клапан газа (Hot Gas Bypass Valve)
Hot Gas Bypass Valve (регуляторы производительности) используются для приведения производительности компрессора к фактической нагрузке на испаритель (устанавливаются в байпасную линию между сторонами низкого и высокого давления системы охлаждения). Перепускной клапан горячего газа (не входит в стандартную комплектацию чиллеров) предотвращает короткое циклирование компрессора путем модуляции мощности компрессора. При активации, клапан открывается и перепускает горячий газ холодильного агента с нагнетания в жидкостной поток хладагента, поступающего в испаритель. Это уменьшает эффективную пропускную способность системы.
# 11 Испаритель (Evaporator)
Испаритель это устройство, в котором жидкий хладагент кипит, поглощая тепло при испарении, у проходящего через него охлаждающей жидкости.

# 12 Манометр низкого давления фреона (Low Pressure Refrigerant Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления испарения хладагента.

# 13 Предельное Низкое давление хладагента (Low Refrigerant Pressure Limit)
Защищает систему от низкого давления в контуре хладагента, чтобы вода не замерзла в испарителе.

# 14 Насос охлаждающей жидкости (Coolant Pump)
Насос для циркуляции воды по охлаждаемому контуру

# 15 Ограничение температуры замерзания (Freezestat Limit)
Предотвращает замерзание жидкости в испарителе

# 16 Датчик температуры
Датчик, который показывает температуру воды в охлаждающем контуре

# 17 Хладагент манометр (Coolant Pressure Gauge)
Обеспечивает визуальную индикацию давления теплоносителя, подаваемого на оборудование.

# 18 Автоматический долив (Water Make-Up Solenoid)
Включается когда вода в емкости снижается ниже допустимого предела. Соленоидный клапан открывается и происходит долив в емкость от водопровода до нужного уровня. Далее клапан закрывается.

# 19 Резервуар Уровень поплавковый выключатель (Reservoir Level Float Switch)
Поплавковый выключатель. Открывается когда уровень воды в емкости снижается.

# 20 Датчик температуры 2 (From Process Sensor Probe)
Датчик температуры, который показывает температуру нагретой воды, которая возвращается от оборудования.

# 21 Реле протока (Evaporator Flow Switch)
Защищает испаритель от замерзания в нем воды (когда слишком низкий проток воды). Защищает насос от сухого хода. Сигнализирует отсутствие потока воды в чиллере.

# 22 Емкость (Reservoir)
Для избежания частых пусков компрессоров используют емкость увеличенного объема.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора отличается от воздушного — типом теплообменника (вместо трубчато-ребристого теплообменника с вентилятором используется кожухотрубный или пластинчатый, который охлаждается водой). Водяное охлаждение конденсатора осуществляется оборотной водой из сухого охладителя (сухой градирни, драйкулера) или градирни. В целях экономии воды предпочтительным является вариант с установкой сухой градирни с водяным замкнутым контуром. Основные преимущества чиллера с водяным конденсатором: компактность; возможность внутреннего размещения в маленьком помещении.

Вопросы и ответы

Можно ли чиллером охлаждать жидкость на проток более, чем на 5 градусов?

Чиллер можно использовать в замкнутой системе и поддерживать заданную температуру воды, например, 10 градусов, даже если возврат будет с температурой 40 градусов.

Есть чиллеры, которые охлаждают воду на проток. Это в основном используется для охдаждения и газирования напитков, лимонадов.

Что лучше чиллер или драйкулер?

Температура хладоносителя при использовании драйкулера зависит от температуры окружающей среды. Если, например, на улице будет +30, то хладоноситель будет с температурой +35…+40С. Драйкулер используют в основном в холодное время года для экономии электроэнергии. Чиллером можно получать заданную температуру в любое время года. Можно изготовить низкотемпературный чиллеры для получения температуры жидкости с отрицательной температурой до минус 70 С (хладоносителем при такой температуре является в основном спирт).

Какой чиллер лучше — с водяным или воздушным конденсатором?

Чиллер с водяным охлаждением имеет компактные размеры, поэтому могут размещаться в помещении и не выделяют тепло. Но для охлаждения конденсатора требуется холодная вода.

Чиллер с водяным конденсатором имеет более низкую стоимость, но может дополнительно потребоваться сухая градирня, если нет источника воды — водопровод или скважина.

В чем отличие чиллеров с тепловым насосом и без него?

Чиллер с тепловым насосом может работать на обогрев, т.е не только охлаждать хладоноситель, но и нагревать его. Необходимо учитывать, что с понижением температуры нагрев ухудшается. Наиболее эффективен нагрев когда температура опускается не ниже минус 5.

На какое расстояние можно выносить воздушный конденсатор?

Обычно конденсатор можно вынести на расстояние до 15 метров. При установке системы отделения масла выснок конденсатора возможен до 50 метров, при условии правильного подбора диаметра медных магистралей между чиллером и выносным конденсатором.

До какой минимальной температуре работает чиллер?

При установке системы зимнего пуска работа чиллера возможно до окружающей температуры минус 30…-40. А при установке вентиляторов арктического исполнения — до минус 55.

Виды и типы схем установок охлаждения жидкости (чиллеры)

1. Схема непосредственного охлаждения жидкости.

Применяется в случае, если перепад температур ∆Т_ж = (Т_Нж – Т_Кж ) ≤ 7ºС (охлаждение технической и минеральной воды)

2. Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и вторичного теплообменного аппарата.

Применяется в случае, если перепад температур ∆Т_ж = (Т_Нж – Т_Кж ) > 7ºС или для охлаждения пищевых продуктов, т.е. охлаждение во вторичном разборном теплообменнике.

Для этой схемы необходимо правильно определить расход промежуточного хладоносителя:

G _х – массовый расход промежуточного хладоносителя кг/ч

G _ж – массовый расход охлаждаемой жидкости кг/ч

n – кратность циркуляции промежуточного хладоносителя

n =

где: C _Рж – теплоёмкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг ´ К)

C _Рх – теплоёмкость промежуточного хладоносителя, кДж/(кг ´ К)

∆Т_х = (Т_Нх – Т_Кх ) – температурный перепад промежуточного хладоносителя в испарителе

∆Т_х = 4…5ºС при температуре хладоносителя Т_Кх > 0 о С

∆Т_х = 3…4ºС при температуре хладоносителя Т_Кх о С

Температуре хладоносителя принимается Т_Кх = Т_Кж – (3…6 о С)

3. Схема охлаждения жидкости с использованием ёмкости-накопителя

Применяется в случае наличия нескольких потребителей, подключенных к одной установке.

4.Схема охлаждения жидкости с использованием промежуточного хладоносителя и открытого вторичного теплообменного аппарата.

применяется для получения «ледяной» воды (Т_В = 0…1ºС) и охлаждения технических жидкостей. При получении «ледяной» воды эту схему возможно использовать в режиме аккумулятора холода. Холод аккумулируется в виде льда намороженного на теплообменной поверхности открытого теплообменного аппарата.

Принципиальные схемы промышленных чиллеров

Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения и системой зимнего пуска

Состав

Компрессор Danfoss
Реле высокого давления КР
Клапан запорный Rotolock
Клапан дифференциальный NRD
Регулятор давления конденсации KVR
Конденсатор воздушного охлаждения
Ресивер линейный
Клапан запорный Rotolock
Фильтр-осушитель DML
Стекло смотровое SG
Клапан соленоидный EVR
Катушка для клапана соленоидного Danfoss
Клапан терморегулирующий ТЕ
Испаритель пластинчатый паяный тип В (Danfoss)
Фильтр-осушитель DAS/DCR
Реле низкого давления КР
Клапан запорный Rotolock
Датчик температуры AKS
Реле протока жидкости FQS
Щит электрический

Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения и системой зимнего пуска
С выносным конденсатором воздушного охлаждения
Многокомпрессорный с конденсатором воздушного охлаждения
Многокомпрессорный с выносным конденсатором воздушного охлаждения
С конденсатором водяного охлаждения и с регулированием давления конденсации
Многокомпрессорный с конденсатором водяного охлаждения

Потеря силы напора с стальных трубах

Потеря силы напора в коленах, задвижках, донных и стопорных клапанах в см

Виды чиллеров

Методика подбора

Водоохлаждающих установок — чиллеров, расчет по формулам
Определение объёма буферного бака или вариант 2
Определение объема помещения для размещения чиллера
Выбор насоса для циркуляции

Для удобства расчетов ниже приведена таблица зависимости температуры замерзания от концентрации для наиболее часто применяемых хладоносителей.

Видео

Система чиллер-фанкойл — схемы подключения и принцип работы

Опубликовано Артём в 17.02.2019 17.02.2019

Как только заходит разговор о фанкойлах, то часто специалисты рекомендуют фанкойлы Carrier, они делают акцент на энергоэффективности, малых размерах в изящных пропорциях и минимальном шуме вентиляторов устройств данного производителя. Модельный ряд устройств позволяет удобно подобрать агрегат с необходимыми параметрами, а многофункциональность корпусного исполнения позволяет использовать различные виды монтажа. Но что это за аппараты? Каково их устройство? Где они применяются? Разберемся в теме последовательно!

Система Чиллер

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

Варианты исполнения чиллеров:

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

Функциональное назначение

Речь идет о категории климатической техники, которая обеспечивает централизованное кондиционирование помещений, и получившей название система чиллер фанкойл (chiller fan coil unit / вентиляторный доводчик), англ. fan — вентилятор, coil — змеевик, теплообменник). Система предоставляет возможность индивидуального (зонального) кондиционирования воздуха и включает в свой состав:

холодильный агрегат — он же чиллер – обеспечивает нагрев или охлаждение жидкости-теплоносителя, которая транспортируется по трубам к фанкойлам;
локальные теплообменники – фанкойлы. Они прогоняют через себя воздух, который охлаждается или нагревается от теплообменника;
трубная магистральная разводка между устройствами;
насосная станция для транспортировки теплоносителя по магистрали;
расширительный бак;
накопительный бак;
хладагент – вода или смесь воды с этиленгликолем;
система управления и автоматического регулирования.

Принцип действия системы

Современная система чиллер – фанкойл призвана поддерживать температурный режим внутри всего здания круглогодично. То есть, система может обеспечивать как охлаждение, так и нагрев воздушной среды. При этом температура в комнатах может регулироваться в соответствии с пожеланиями домовладельца. В летнее время главную роль здесь играет охлаждающее устройство – чиллер. Его задача – выработать холод и подать его внутрь здания, используя трубопроводы с хладоносителем, что зимой играет роль теплоносителя.

В качестве хладоносителя выступает, как правило, обычная очищенная вода, реже – незамерзающее вещество – этиленгликоль. Последний по своей теплоемкости не уступает воде, оттого успешно применяется вместо нее как в системе хладоснабжения, так и отопления. Далее, по трубам вода с низкой температурой поступает в другой теплообменный агрегат – фанкойл, установленный в каждом помещении. В его теплообменнике вода нагревается, передавая свой холод воздуху комнаты, после чего возвращается обратно в чиллер.

По сути, основные элементы системы чиллер-фанкойл напоминают детали кондиционера, — наружный блок (чиллер), внутренний блок (фанкойл) и соединяющие их трубопроводы с хладагентом. Только вместо фреона по трубам течет вода, а внутренних блоков может быть сколько угодно, это зависит от холодопроизводительности чиллера.

Поскольку работа чиллера зависит от потребности в холоде, а она непостоянна, то в промежуточном гидравлическом модуле схемы имеется емкость – аккумулятор для хладоносителя, а для компенсации теплового расширения воды к трубопроводу подачи подключен расширительный бак. Необходимость в насосе для перекачки хладоносителя очевидна, что и показано на схеме.

Соединение чиллера и фанкойлов через гидравлический модуль

Как было сказано выше, данная климатическая система относится к воздушным и в зимнее время может работать на обогрев помещений, только хладагент, охлаждающий воздух, становится теплоносителем и нагревается котельной установкой. Благодаря этому подобные схемы задействованы для поддержания микроклимата в зданиях крупных торговых центров, кинотеатров и прочих строениях с большими габаритами.

Разновидности чиллеров

Надо сказать, что фреон в системе все равно присутствует и находится он внутри холодильной машины. То есть, принцип работы чиллера, как и кондиционера, заключается в переносе тепла рабочим телом (фреоном) от одной среды к другой. В нашем случае тепло отбирается испарителем чиллера от нагретой в фанкойле воды и передается окружающему воздуху либо снова воде, что служит своего рода посредником – охладителем конденсационного блока.

Напомним, что фреон, — это газ, переходящий при стандартных условиях в жидкое агрегатное состояние. Это свойство использует устройство чиллера, где фреон испаряется в теплообменнике – испарителе. Происходит это за счет отбора энергии для парообразования у нагретой в фанкойлах воды. В результате последняя снова уходит в здание на охлаждение воздуха, а фреон, нагнетаемый компрессором, попадает во второй теплообменник – конденсатор, где он охлаждается и снова возвращается в жидкое состояние.

Процесс конденсации во втором теплообменнике чаще всего происходит под воздействием наружной среды, этот принцип использует чиллер с воздушным охлаждением. Для достижения высокой эффективности процесса воздух прогоняется сразу сквозь несколько радиаторов с помощью осевых вентиляторов, обеспечивающих потребный расход.

В климатических системах больших зданий часто задействованы чиллеры с водяным охлаждением, чей принцип действия мало чем отличается от воздушного агрегата. Только здесь для конденсации фреона установлен другой тип теплообменника, в котором циркулирует вода, она служит охладителем вместо воздуха.

Принцип работы установки с водяным охлаждением

В результате получается более дорогая и сложная схема с дополнительным контуром водяного охлаждения, зато холодопроизводительность такой системы выше, нежели у воздушной. Сложность и дороговизна возникают из-за того, что саму охлаждающую конденсатор воду тоже надо охлаждать, но теперь уже с помощью воздуха, а для этого требуется дополнительная установка – градирня (драйкулер). Функционирует она просто: вода проходит через несколько радиаторов, на каждом из которых установлен осевой вентилятор большой производительности, прогоняющий сквозь него мощный поток воздуха.

Система Фанкойл

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

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

Основные типы фанкойлов:

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

Устройство и принцип работы системы чиллер-фанкойл

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

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

Принцип работы системы чиллер-фанкойл

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

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

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

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

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

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

Пример реверсивного чиллера

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

Выделяют несколько видов фанкойлов:

напольные;
настенно-потолочные;
настенные;
потолочные.

Пример потолочного фанкойла

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

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

Сферы применения чиллер-фанкойла

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

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

Как работает система чиллер-фанкойл в многоэтажных комплексах

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

Заключение

Системы чиллер – фанкойл отличаются эффективной работой и экономией энергоресурсов, для производства 3 кВт холода нужно ориентировочно 1 кВт электроэнергии. Но проектирование, приобретение оборудования, а также монтаж и обслуживание фанкойлов и чиллера требуют немалых вложений.

Варианты исполнения и основные параметры

Устройства условно классифицируют

— по количеству теплообменников (двутрубные и четырехтрубные);
— по способу монтажа (настенный вариант, фанкойл напольный, встраиваемый, фанкойлы потолочные легко «прячутся» за подвесным потолком).

Основные параметры устройств

холодопроизводительность чиллера или его мощность;
полная и явная холодопроизводительность фанкойлов;
производительность по перемещению воздуха;
длина магистральных линий (зависит от мощности насосной циркуляционной установки и надежности теплоизоляции труб).

Подключение устройств к системе

Принцип работы системы чиллер фанкойл обеспечивает способность устройств обогревать помещения, а при переключении режима — охлаждать . Регулирование холодо- или теплопроизводительности отдельного устройства обеспечивает узел обвязки фанкойла. В нем используется запорная и регулирующая арматура, определяющая расход теплоносителя через отдельный теплоагрегат.

Оптимально удобна обвязка фанкойла, схема которого предполагает использование трехходового клапана. Он позволит плавно изменять поток теплоносителя через теплообменник прибора, вплоть до его полного отключения. При этом через байпас теплоноситель будет нормально циркулировать в закольцованной магистрали. При использовании двухтрубных приборов (с одним теплообменником) его нагрев и охлаждение осуществляется за счет теплоносителя, проходящего через чиллер.

Чтобы использовать фанкойлы для отопления в холодный период параллельно к чиллеру может устанавливаться дополнительный котел. Фанкойлы с двумя теплообменниками (четырехтрубные) используют теплоноситель из водяного контура отопления.

Особенности обслуживания оборудования

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

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

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

Как правильно выбрать оборудование?

Что мы можем порекомендовать? Производимые фирмой Trane фанкойлы характеризуются «тихим голосом» и малым энергопотреблением при высокой эффективности работы и надежности. Фанкойлы Daikin наряду с высокими эксплуатационными параметрами отличаются изысканным внешним видом. Фанкойлы General climate заслуживают особого внимания, благодаря широкому модельно-функциональному ряду устройств. А работой фанкойлов Carrier будет удовлетворен самый требовательный пользователь.

Для оптимального выбора аппаратуры желательно воспользоваться услугами специалиста-практика, так как, даже изучая отзывы на конкретные модели, несложно потеряться.

Кол-во блоков: 16 | Общее кол-во символов: 21122
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Фанкойлы: что это такое, принцип работы, виды

Многие считают, что кондиционеры ограничиваются сплит-системами. Конечно, этот вид наиболее распространен, но существуют и другие виды, не менее эффективные. Один из них – система кондиционирования чиллер-фанкойл. Слово сложное, но из него нетрудно догадаться, из чего эта система состоит. Давайте попробуем разобрать каждую из частей системы – фанкойл и чиллер – и понять, в чем ее преимущества.

Что такое фанкойл?

Фанкойл – это устройство, которое охлаждает или нагревает воздух в помещении. Фанкойл – элемент целой системы кондиционирования. Еще его называют вентиляторным доводчиком. Фанкойл состоит из двух частей: вентилятора (fan) и теплообменника (coil). Часто в доводчике есть фильтр грубой очистки, чтобы в устройство не попадали крупная пыль, пух и другие загрязнители. В современных моделях предусмотрен пульт дистанционного управления.

В хорошо знакомых нам сплит-системах внутренний блок – это тот же фанкойл. Только сплит-системы охлаждают или нагревают воздух благодаря хладагенту – специальному газообразному веществу, чаще всего фреону. В фанкойле же работает жидкость – вода или незамерзающий водный раствор этиленгликоля.

Принцип работы фанкойла прост:

Вентилятор «забирает» воздух из помещения и направляет его в теплообменник.
Тем временем в теплообменник попадает холодная или горячая вода – в зависимости от того, какой температуры воздуха Вы хотите достичь.
Вода в теплообменнике забирает или отдает тепло воздуху.
Затем воздух, охлажденный или нагретый, возвращается в помещение – уже нужной температуры.
Когда система настроена на охлаждение воздуха, на теплообменнике возникает конденсат, который с помощью насоса стекает в канализацию либо отводится на улицу.

Но откуда в теплообменник попадает вода? Чтобы ее получить, фанкойлу нужен дополнительный агрегат. Для нагрева воздуха используют котельную установку или тепловой насос, а для охлаждения – чиллер. О чиллере мы поговорим немного позже.

В одном помещении может быть несколько фанкойлов – так же, как и радиаторов отопления. Количество агрегатов зависит от площади помещения и от требований к температуре воздуха.

Фанкойл может работать не только в режиме рециркуляции воздуха, но и в смешанном режиме, то есть соединять воздух из помещения со свежим. Но такая опция есть не у всех доводчиков, а только у подключенных к приточной вентиляции.

Типы фанкойлов

По способу монтажа фанкойлы делятся на:

Есть универсальные устройства, которые крепятся и на стену, и на потолок.

Также существуют корпусные и бескорпусные фанкойлы. Модели без корпуса стоят дешевле; их обычно маскируют за декоративными панелями или подвесными потолками.

По количеству теплообменников вентиляторные доводчики бывают:

Двухтрубные, когда от одного теплообменника отходит две трубы. По одной трубе вода поступает в фанкойл, по другой – уходит обратно. В основном двухтрубные модели используются только для охлаждения. Нагрев воздуха тоже возможен, но придется подогревать воду в дополнительном теплообменнике и использовать специальный насос.
Четырехтрубные. В таких фанкойлах теплообменника два, от каждого отходит по две трубы. В одном теплообменнике циркулирует холодная вода, а в другом – горячая. Благодаря этому прибор без проблем и охлаждает, и нагревает воздух.

Есть еще одна классификация фанкойлов:

Кассетные фанкойлы устанавливают там, где есть подвесные потолки. Они бывают двух- и четырехтрубными. Обычно кассетные модели производятся без корпуса, так как его большая часть все равно скрыта. Видна остается лишь декоративная панель – на ней расположены жалюзи, распределяющие поток воздуха. Фанкойл кассетного типа почти не шумит, относительно прост в монтаже, а также равномерно распределяет воздух по всему помещению.
Канальные фанкойлы часто используют для крупных объектов, например офисов и торговых центров. Их устанавливают внутри вентиляционной системы за подвесным потолком и за фальшстенами. Фанкойлы канального типа могут либо подавать свежий воздух, либо очищать уже имеющийся.

Чиллер – партнер фанкойла

Чиллер – это машина для охлаждения жидкости. Часто он работает в паре с фанкойлом, но ему есть и другое применение: например, с помощью чиллера заливают каток, охлаждают медикаменты. Как правило, чиллер в системе чиллер-фанкойл находится на крыше или в техническом помещении.

По типу охлаждения чиллеры делятся на два вида:

С воздушным охлаждением, когда конденсатор в чиллере – устройство, в котором хладагент из газа превращается в жидкость – обдувается потоком воздуха.
С водяным охлаждением, когда конденсатор в чиллере охлаждается проточной водой

По наличию режима обогрева – тоже на два:

Чиллеры с возможностью нагрева – еще их называют реверсивными – могут не только охлаждать, но и нагревать жидкость.
Чиллеры без возможности нагрева.

Также есть абсорбционные и парокомпрессионные чиллеры:

Абсорбционные. В таких чиллерах вместо фреона используется смесь воды и бромида лития. В России они пока не очень распространены.
Парокомпрессионные. Сейчас этот вид наиболее распространен. По сути, это тот же фреоновый кондиционер, только через него проходит не воздух, а вода. Парокомпрессионные чиллеры состоят из компрессора, конденсатора, терморегулирующего вентиля и испарителя.

Принцип работы чиллера следующий:

Компрессор повышает давление фреона – газообразного хладагента.
Затем фреон поступает в конденсатор, где охлаждается и становится жидким.
В терморегулирующем вентиле (ТРВ) фреон закипает и начинает испаряться.
В испарителе фреон забирает тепло у воды.
Фреон снова становится газообразным, и цикл повторяется.
Вода, охлажденная в испарителе, попадает в фанкойл, который распределяет воздух по помещению.

Установка чиллера: от проектирования до тестовых испытаний

Самое сложное в установке системы чиллер-фанкойл – монтаж чиллера. Он проходит в несколько этапов:

Подготовительные работы. На данном этапе выясняются особенности помещения или здания, подбирается необходимое оборудование.
Выбор места. Место подбирается с учетом веса и размеров чиллера. Также важно предусмотреть свободные подходы к агрегату, чтобы его легко было обслуживать.
Монтаж основания. Просто так поставить чиллер на пол или крышу не получится – необходимо основание или крепежная рама, на которую потом будет устанавливаться прибор.
Виброизоляция. Чтобы колебания от работы чиллера не ощущались как небольшое землетрясение, устанавливают антивибрационные опоры.
Монтаж самого чиллера. Если агрегат слишком большой, его устанавливают с помощью специальной техники.
Монтаж гидравлического контура, то есть подсоединение к охладителю трубопроводов и установка фанкойлов.
Настройка электрических систем и тестирование работы чиллера.

Климатическое оборудование должны подбирать, устанавливать и обслуживать квалифицированные специалисты.

Система чиллер-фанкойл: плюсы и минусы

Теперь, когда мы знаем, что такое фанкойл и чиллер, мы можем понять, что представляет собой система чиллер-фанкойл. Чиллер, внешний блок системы, соединен трубопроводом с фанкойлом – внутренним теплообменником, который обдувается вентилятором.

Но зачем вообще нужна такая система, если есть обычные кондиционеры? Дело в том, что она имеет несколько преимуществ перед сплит-системами:

Масштабируемость. Из-за газового хладагента расстояние между внутренним и внешним блоками в сплит-системах ограничено. В системе чиллер-фанкойл можно присоединить сколько угодно фанкойлов на расстоянии до нескольких сотен метров – конкретные характеристики зависят от мощности чиллера и насосной станции. За счет этого даже в большом здании может использоваться всего один чиллер.
Эстетическая составляющая. Из-за ограниченного расстояния между внутренним и внешним блоками наружный блок обычного кондиционера помещают на фасаде здания. В системе чиллер-фанкойл чиллер размещается на крыше или в техническом помещении, поэтому внешний вид фасада сохраняется.
Универсальность. Если многие сплит-системы перестают эффективно работать зимой, этот вариант кондиционирования работает круглосуточно при любой температуре. К тому же благодаря большому количеству фанкойлов можно без проблем регулировать температуру воздуха в каждом отдельно взятом помещении.
Безопасность. Хладагент жидкий, а не газовый, как в сплит-системах, поэтому вероятность возникновения аварии гораздо ниже.

Недостатки у системы чиллер-фанкойл тоже имеются

Низкое качество или отсутствие фильтрации воздуха. Несмотря на то, что некоторые модели подают свежий воздух, основная их функция – изменение температуры, а не очищение. Если Вы хотите, чтобы в помещение поступал чистый и свежий воздух, стоит обратить внимание на компактную систему приточной вентиляции или очиститель-обеззараживатель: они очистят воздух не только от пыли, но и от других, не менее опасных, загрязнителей.
Размеры. Габариты у системы внушительные, поэтому ставить ее резонно только в больших помещениях и многоэтажных зданиях.
Сложность монтажа. Простой кондиционер может установить и пара человек; монтаж системы чиллер-фанкойл требует большее количество специалистов – хотя бы из-за большого веса чиллера. К тому же все монтажные процедуры необходимо выполнять до отделочных работ.
Трудоемкое техобслуживание. Установить систему мало – нужно еще и регулярно проверять, как она работает. Для этого нужен квалифицированный персонал.

Надеемся, что благодаря нашей статье Вы узнали что-то новое и полезное о фанкойлах и чиллерах. Успехов!

Схема подключения фанкойла по воде. Система чиллер-фанкойл: принцип работы и обустройство системы терморегуляции

Система чиллер-фанкойл является самой совершенной в плане охлаждения или обогрева помещений, но требует предварительной разработки проектной документации, а также специальных знаний в области монтажа кондиционеров, электрических схем. Устроена система сложно, вдобавок нуждается в регулярном обслуживании. С помощью оборудования можно обогревать не только маленькие помещения, но и промышленные объекты с большими производственными площадями, а также жилые здания.

Перед началом работ следует разобраться в видах фанкойлов, их преимуществах и недостатках, чтобы максимально отработать требования к кондиционированию, обогреву и вентиляции помещения.

Виды монтажа фанкойлов

Принципиальная схема фанкойла предусматривает:

наличие трубопровода, который транспортирует горячую или холодную воду в зависимости от задач в определенный промежуток времени – зима, лето;
наличие чиллера, который подготавливает нужную температуру воды и создает поток свежего воздуха, забираемого с улицы;
внутренние устройства (вентиляторные доводчики), через которые осуществляется регулировка температуры в помещении.

Внутренние климатические устройства:

Кассетные. Устанавливаются за подвесными потолками. Подходят для больших площадей в торговых центрах, производственных помещениях.
Канальные. Находятся в вентиляционных шахтах.
Настенные. Хороший выбор для небольших помещений – квартир, офисов.
Напольно-потолочные. Подходят для размещения под потолком или возле стены.

Монтаж чиллеров и фанкойлов различного типа имеет свои особенности, а также преимущества и недостатки:

Канальный способен выполнять три функции (охлаждение, обогрев, вентиляция), но требует точных подсчетов по расходуемому воздушному объему, консультации специалистов в плане установки системы нагрева воды для зимнего периода.
Установка фанкойлов кассетного типа позволяет экономить место, кондиционировать большие помещения, но требует пространства под потолком, которое выделяется под монтаж блока.
Монтаж фанкойлов напольного типа дает возможность незаметно охлаждать помещения сложной конструкции, не влияя на здоровье людей, но требует большей мощности и места на полу или под потолком.
Подключение фанкойла настенного типа – наименее экономный способ, но более простой.

Системы бывают двухтрубными и четырехтрубными. Цена четырехтрубной разводки выше, так как она одновременно осуществляет и обогрев, и охлаждение. Двухтрубная система дешевле, но для функции обогрева нужно будет отводить трубы от холодильной установки и подключать к котлу во время отопительного сезона.

Смета на виды и стоимость работ составляется с учетом расходных материалов, затраченного времени, разновидности оборудования и его мощности

Способом скрытого подключения монтируются канальные вентиляторные доводчики. Секция в потолке должна быть подвижной для доступа к устройству.

Кассетный, напольный и настенный блоки монтируются открытым способом. Эксплуатацию и обслуживание устройств открытого типа проводить легче.

Отличия в установке различных типов внутренних блоков

Канальный фанкойл устанавливается в вентиляционную шахту

Принципиально отличается схема четырехтрубного фанкойла от двухтрубной схемы. В первом случае подключается 2 контура, работающих от систем кондиционирования и отопления. При переключении режимов не требуются дополнительные мероприятия, задача поступает с пульта дистанционного управления. Для двухтрубной системы нужно слить всю жидкость перед переключением, которое выполняется вручную. Такой метод требует дополнительного сезонного обслуживания и внесения расценок в смету.

Отличается способ установки внутренних блоков, если приборы расположены:

на разных уровнях (этажах), но имеют одинаковое гидравлическое сопротивление (ГС);
на одном уровне при одинаковом ГС;
с разным ГС, но располагающимся на одном уровне;
с разным ГС на разных уровнях.

Монтажные работы должны проводиться на этапе строительства или чернового ремонта здания. После завершения ремонта проводятся заключительные мероприятия – автоматическая настройка оборудования и установка декоративных решеток на кассетные блоки.

Внутренние блоки устанавливаются корпусным или бескорпусным методом:

Корпусные модели устанавливаются равноудалено по всему периметру помещения или здания, независимо от расположения комнат. Это касается двухтрубной системы, работающей только на охлаждение.
Бескорпусные модели устанавливают в основном скрыто. Для бескорпусных блоков предусматривают антивибрационные крепления.

Простыми в монтаже считаются напольные агрегаты, для которых нужно установить дренаж с требуемым углом наклона во избежание застоя жидкости, подключить к электросети. Правильно следуя инструкции или ориентируясь на видеоролики, работу можно выполнить самостоятельно.

Настенные модели требуют помощи специалиста, который должен:

правильно сделать обвязку;
настроить приборы контроля;
проверить давление;
сделать теплоизоляцию;
проложить трубы;
сделать опрессовку;
подключить к сети питания.

Для кассетных моделей нужно предусмотреть звукоизоляцию, вибрационную защиту, правильно выбрать и прорезать отверстие в подвесном потолке, затем подключить к холодному водопроводу и контуру отопления. Все соединения должны быть проверены и протестированы перед вводом в эксплуатацию.

Запорные клапаны

Трехходовой запорный клапан

В системах охлаждения устанавливают трехходовые и двухходовые запорные клапаны. Двухходовой клапан узла обвязки более простой, но менее надежный. Рекомендуется в любом случае ставить трехходовой клапан. Разница в следующем:

При использовании 2-ходового клапана охлажденная жидкость продолжает поступать в фанкойл при его выключении, но происходит это менее интенсивно. Охлаждение продолжается после выключения.
3-ходовой клапан полностью блокирует поступление хладагена, поэтому при выключении система не охлаждает помещение.

Этапы выполнения монтажных работ

Монтаж системы чиллер-фанкойл проводится в следующей последовательности:

Устанавливается чиллер в техническом помещении или на крыше.
Определяется место монтажа согласно плану. Корпус внутреннего блока фиксируется на стене, потолке или в вентиляции.
Блоки подключаются к воздуховодам. Для канальных моделей устанавливаются клапаны, которые регулируют поступление свежего воздуха.
Возле фанкойлов собираются узлы обвязки, устанавливаются датчики и краны.
Проводятся трубы и делается теплоизоляция.
Дренаж отводится в канализацию.
Система подключается к электросети.
Первое включение и испытание на герметичность – опрессовка.
Заполнение труб хладоносителем и заключительное тестирование объекта.
Составление акта выполненных работ.

Демонтаж проводится в следующей последовательности:

перекрытие узлов возле фанкойлов;
отсоединение от системы водоснабжения;
перекрытие дренажа;
отсоединение от сети.

Если планируется замена фанкойлов, учитывается диаметр труб прежней и новой систем.

Монтаж электрической схемы подключения фанкойлов

Электросхема для настенного фанкойла

Перед началом работ нужно ознакомиться с электросхемой. Электрооборудование подлежит заземлению.

Требования по подключению фанкойлов к электросети:

использовать кабель согласно рекомендациям в руководстве;
организовать отдельный источник питания с необходимым напряжением;
подключать напрямую к щитку все провода, включая заземление;
водяной контур должен находиться с противоположной стороны от клеммной коробки;
элементы гидравлического контура не должны соприкасаться с проводами.

Агрегат включается после проверки изоляции. Отдельно проверяется направление вращения крыльчатки вентилятора, работа дренажного насоса, если имеется – электрический нагреватель.

Благодаря ограничениям по объему помещений и длине фреоновой магистрали, характерных для сплит-систем, значительно увеличился спрос у наших соотечественников на установку в жилые и коммерческие помещения фанкойлов. Независимо от исполнения, настенный фанкойл, напольный или потолочный, это устройство представляет собой достаточно компактный теплообменник, подключенный к горячему и холодному контуру устройства подготовки рабочей жидкости. Другими словами это устройство можно сравнить с внутренним блоком обычной сплит-системы. Фанкойлы могут иметь различия в конструкцию, но в каждом есть следующие составляющие:

Теплообменник, благодаря которому производится охлаждение или нагрев приточного воздуха.
Вентилятора, который направляет приточный воздух в теплообменник.
Фильтр, который служит для очистки приточного воздуха от механических включений.
Блок контроля с пультом ДУ.

Типовую конструкцию фанкойла в разрезе, с обозначением элементов, можно увидеть на рисунке.

Следует знать, что наличие корпуса необязательно для фанкойлов. Существуют как корпусные, так и бескорпусные разновидности этого оборудования.

Принцип работы системы достаточно прост: из устройства обработки (чиллера) рабочая жидкость заданной температуры поступает в фанкойл, где и происходит теплообмен между воздухом и стенками теплообменника. Воздух в теплообменник может подаваться двумя способами:

Уличный, из приточной вентиляционной системы посредством системы воздуховодов;
Внутренний, из помещения. При этом происходит нагрев воздушных масс намного быстрее, чем в случае подачи приточного воздуха.

Такая система называется и может работать как на охлаждение, так и на обогрев воздуха в помещении.

Разновидности фанкойлов

На сегодняшний день существует четыре основных типа такого оборудования:

Консольный бескорпусной.
Консольный в корпусе.
Горизонтальный.
Фанкойл кассетный.

В зависимости от монтажа, каждый тип этого климатического оборудования может быть настенного, напольного, потолочного или встраиваемого исполнения. В зависимости от поставленных задач, фанкойлы могут быть оснащены двух или четырехтрубной обвязкой. При использовании двухтрубной обвязки, устройство может работать только на охлаждение или нагрев воздуха в помещении. Применение четырехтрубной обвязки позволяет использовать как холодный, так и горячий контур чиллера, при этом работать установке и на обогрев и на охлаждение, производя настройку с пульта управления. Из-за сложности в выполнении, стоимость монтажа фанкойлов при четырехтрубной обвязке значительно выше, чем при двухтрубной.

Особенности установки фанкойлов

Чаще всего подобная техника устанавливается не поодиночке, а группами, которые распределяются по помещениям и этажам.

Отличия в установке различных типов фанкойлов

Корпусные двухтрубные фанкойлы монтируют, распределяя их равномерно, по всему периметру помещения. Установку четырехтрубных моделей, как правило, производят под окнами. Возможность быстро менять режим работы, с охлаждения на отопление помещения, позволяет компенсировать теплопотери через остекление. Для всех типов фанкойлов необходимо сделать обвязку, с запорными клапанами, и подключить к общей гидравлической системе. Бескорпусные аппараты располагаются в пространстве между перекрытием и подвесным потолком. Основными требованиям к месту установки этих устройств является:

минимальная протяженность воздуховодов;
доступ для обслуживания.

При монтаже бескорпусных фанкойлов на перекрытие дома следует предусмотреть антивибрационные крепления.

Наиболее простой монтаж характерен для напольных фанкойлов. Достаточно подключить дренажный трубопровод для отвода конденсата, а также провести работы по подключению аппарата к гидравлической системе, смесителю и электропитанию. Работы по установке напольных моделей без особого труда можно провести самостоятельно. Монтаж настенного фанкойла, а также потолочных моделей, значительно сложнее и требует участие специалиста, который выполнит работы по:

сборке узла обвязки;
установку необходимых приборов контроля и управления устройством;
грамотную прокладку труби воздуховодов;
теплоизоляционные работы;
опрессовку системы;
подключение прибора к электропитанию.

Монтаж кассетных фанкойлов также связан с определенными трудностями, так как предполагается его встраивание в подвесной потолок. Прежде всего, в подвесном потолке вырезается отверстие нужного размера. После чего производится крепление устройства к потолку с соблюдением мер антивибрационной защиты и звукоизоляции. В зависимости от модели, мастером производится подключение к основному блоку одного или двух гидравлических контуров, смесителей и приточного воздуха. http://www.youtube.com/watch?v=6cD0K8B48bY

Крайне важно, чтобы после подключения были проведены работы по настройке подачи рабочих жидкостей. Именно поэтому все монтажные работы должны выполняться специалистами.

Этапы выполнения монтажных работ

Работы по установке фанкойлов можно условно разделить на несколько этапов:

Правильный выбор места монтажа.
Крепление устройства к ограждающим конструкциям.
Создание узла обвязки.
Прокладка трубопровода для подачи и отвода рабочих жидкостей.
Монтаж и подключение дренажной системы.
Подключение электропитания и системы управления.
Проверка герметичности системы.
Настройка работы.

Несмотря на разницу в конструкции, работы по монтажу фанкойлов производятся практически одинаково.

Следует понимать, что от грамотного монтажа фанкойлов напрямую зависит качество и долговечность работы всей системы, поэтому доверить выполнение таких работ лучше всего профессионалам. Обращаясь в фирму по установке и обслуживанию такой климатической техники, следует обратить внимание на опыт специалистов и наличие в компании необходимого оборудования.

Первоначально необходимо отметить, что без наличия проектной документации не допускается установка ни одного фанкойла . Любая замена одного вида на другой вид или фирмы производителя фанкойла, должна быть согласована с проектировщиками, в противном случае это может привести к выходу из строя самого чиллера .

Подключение фанкойла в несколько этапов

Первый этап – это установка самого фанкойла на место, отведенное в проекте с последующим подключением его к системе трубопроводов подводящих воду (или любой другой теплоноситель). Опять же следует за основу брать все характеристики заложенные в проекте.

Нельзя менять или изменять диаметры трубопроводов, материал, из которого должны быть сделаны трубы, что однозначно скажется на расходе теплоносителя через фанкойл и в дальнейшем на работоспособности самого чиллера.
Нельзя допускать установку не предусмотренных проектом, вентилей, переходников или других элементов гидравлического контура, а также не установку таких же элементов.
Необходимо помнить, что при работе фанкойла на его теплообменнике образуется конденсат и этот конденсат надо выводить в систему канализации.
Для исключения застоя конденсата в дренажных трубопроводах при его прокладке обязательно на всем протяжении дренажного трубопровода необходимо выдержать уклон в 1 градус.
Полностью исключить провалы и образование застойных зон.
В системе канализации присутствуют не приятные запахи и попадание этих запахов через дренажный трубопровод в фанкойл, а далее в помещение, тоже необходимо исключить, предусмотрев водяной затвор или запахозапирающее устройство на дренажном трубопроводе.

Второй этап. Поскольку канальные фанкойлы бывают различные по типу расположения, то самым сложным на этом этапе является подключение фанкойлов к воздуховодам.

Не все канальные фанкойлы могут подключаться к воздуховодам, поэтому этот этап больше касается тех, кто имеет такое соединение. Если же канальный фанкойл требует подключение воздуховодов, то на этом этапе производят такое соединение, по которым поступает воздух к самому фанкойлу, и по которым подготовленный воздух поступает в помещение после фанкойла. Кроме этого необходимо обратить внимание на воздуховод, обеспечивающий приток свежего воздуха, если такой заложен в проекте.
Материал и сечение воздуховодов бывает различное и поэтому следует эти параметры воздуховодов соблюдать согласно тому, что заложено в проектной документации.
Следует обратить внимание на длину воздуховодов, по которым воздух должен поступать из помещения и в помещение. Эта длина напрямую связана с такой технической характеристикой фанкойла как статический напор. Увеличение длины воздуховодов может привести к снижению расхода воздуха.

Третий этап . Происходит подключение фанкойлов к сети электрического питания.

Перед подключением неплохо было бы уделить немного время для того чтобы сверить соответствие напряжения фанкойла и сети к которой следует подключиться. Автомат, через который следует подключать фанкойл или несколько фанкойлов должен быть немного больше (примерно на 15-20%) по силе тока (амперам), чем все фанкойлы подключенные к нему. Можно воспользоваться формулой из 6 класса для расчета силы тока автомата. Р=U*I откуда I=P/U. Где Р – электрическая мощность подключенных фанкойлов; U – напряжение в сети (обычно 220 В); I – сила тока (амперы), которой должен соответствовать автомат через который происходит подключение.
Нельзя забывать, что обязательно необходимо подключить все три провода особенно третий – заземление.

Не следует данный вид работ доверять случайным людям, не сертифицированным для ведения таких работ тем самым помнить, что «скупой платит дважды».

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:

корпус, оснащенный воздушными решетками либо патрубками;
теплообменник – змеевик из медной трубки с многочисленными пластинами;
вентилятор, обычно центробежный;
фильтр грубой очистки воздуха;
электромагнитный клапан – регулятор протока жидкости через теплообменный радиатор;
клапан ручного сброса воздуха;
электронная плата управления.

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:

агрегат способен работать в режиме нагрева либо охлаждения в зависимости от температуры приходящей воды;
основная функция – передавать воздуху тепло или холод, произведенный другими установками;
проток жидкости обеспечивается внешним насосом, собственного нет;
всасываемый воздушный поток очищается фильтром от пыли;
обычно фанкойл обрабатывает внутренний комнатный воздух (полная рециркуляция);
некоторые модели, интегрированные в систему принудительной вентиляции, умеют греть/охлаждать приточный воздух;
регулирование тепловой/холодильной мощности производится двумя путями – изменением производительности вентилятора и ограничением расхода воды электромагнитным двухходовым клапаном.

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:

осушение;
проветривание (режим вентиляции);
подмешивание свежего воздуха — опция;
управление от дистанционного пульта;
подогрев потока электрическим ТЭНом (тоже опция).

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:

Традиционные котлы, использующее различные энергоносители. Понятно, что данное оборудование обеспечивает только нагрев воды или антифриза.
Тепловые насосы (ТН) двух типов – геотермальные и водяные. Зимой установка подогревает теплоноситель, летом, наоборот, охлаждает.
Чиллеры – мощные холодильные машины с воздушным либо водяным охлаждением конденсатора.

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:

Настенные (иначе – консольные) модули. Подобно внутреннему блоку сплита, крепятся к стене в верхней зоне помещения или же ставятся над полами.
Канальные аппараты зачастую выпускаются без декоративной пластиковой облицовки, все детали закреплены на металлической раме. Бескорпусные модели встраиваются внутрь воздуховода приточной вентиляции либо рециркуляции.
Кассетные потолочные фанкойлы внешне похожи на аналогичные блоки сплит-систем – раздают обработанный воздух в 2—4 направлениях и оснащаются поворотными жалюзи на сервоприводах. Эти модули рассчитаны на монтаж в подвесных потолках, декоративная панель предусмотрена только снизу.
Напольные колонные агрегаты, соответственно, ставятся на пол. Ради экономии полезной площади блок сделан в виде прямоугольной колонны, то есть, вытянут по высоте.

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:

Летом чиллер типа «воздух-вода» охлаждает теплоноситель до стандартной температуры +7 °C (если на дворе +35 градусов и менее).
Гидромодуль направляет холодную воду к сети фанкойлов, подключенных по двухтрубной схеме (как радиаторы в системе отопления).
С помощью пульта ДУ пользователь настраивает желаемую температуру воздуха отдельно в каждой комнате.
Поначалу доводчики нагоняют заданную температуру, работая на максимальной мощности. Потом контроллер по сигналу датчика снижает интенсивность охлаждения – ступенчато уменьшает обороты вентилятора (всего бывает от 3 до 8 ступеней в зависимости от модели).
Когда воздушная среда достигает установленных параметров, двухходовой электроклапан перекрывает подачу теплоносителя по команде электроники. Дальше фанкойл поддерживает температуру.
Нагретая до 12 °C (в среднем) вода возвращается в теплообменник-испаритель чиллера, цикл повторяется.
Осенью уличная температура снижается, чиллер получает от фанкойлов запрос на горячий теплоноситель и переходит в режим нагрева. Переключение производится вручную либо автоматически — по команде дополнительного контроллера.

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:

К чиллеру и котлу одновременно подключается нужное количество доводчиков. Применяется четырехтрубная схема, точнее, 2 двухтрубных тупиковых ветви. Мощность теплосилового оборудования определяется расчетом.
Когда первый пользователь настраивает обогрев, автоматика фанкойла открывает проток через «горячий» теплообменник, второй радиатор бездействует. На выходе получаем теплый воздух.
Если второй пользователь включает охлаждение, то доводчик в соседней комнате запускает только «холодный» теплообменник, а «горячий» перекрывает.
Фанкойлы одной сети работают независимо друг от друга.

Упрощенная схема соединения элементов многозональной СКВ, применяются четырехтрубные доводчики

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:

стоимость оборудования на 2—3 комнаты выйдет явно меньше, нежели цена мульти-сплит-системы идентичной мощности;
источники тепла и холода располагаются в техническом помещении либо на улице, наружные блоки не загромождают фасад;
фанкойлы можно ставить за 50…200 метров от чиллера;
коммуникации между агрегатами делаются из недорогих пластиковых труб – полиэтилена низкого давления либо полипропилена (последний нужно паять);
в случае аварии и протечки легче произвести ремонт, пополнить систему очищенной водой.

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.

СКВ на 2 комнаты по-прежнему дороже двух отдельных сплит-систем;
приличные размеры и вес чиллерного блока;
необходим квалифицированный монтаж и запуск оборудования;
технику придется обслуживать, ежегодно вызывать мастеров.

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.