Подробный расчет мощности чиллер фанкойл. Расчет фанкойлов. Правильный подбор фанкойла – гарантия долгой службы оборудования

Фанкойлы – это климатическое оборудование, предназначенное для охлаждения или нагрева воздуха. Данная установка включает в себя:

• теплообменник, куда поступает воздух из помещения и где он принимает нужную температуру;
• вентилятор, с помощью которого воздух подается в радиатор;
• фильтр для очистки воздуха;
• пульт управления.

С помощью фанкойлов можно решить проблему вентиляции закрытых помещений: свежий воздух поступает из центрального кондиционера.

В настоящее время существует несколько типов фанкойлов:

• настенные;
• напольно-потолочные;
• кассетные;
• канальные;
• корпусные напольные;
• бескорпусные.

Большей популярностью пользуются канальные, так как они подразумевают скрытую установку. Однако подбор фанкойла лучше доверить специалисту.

Правильный подбор фанкойла – гарантия долгой службы оборудования

Фанкойлы могут применяться в торговых центрах, кинотеатрах, офисных зданиях, гостиницах, спортзалах и т.д. Расчет фанкойла осуществляется специалистами компании «Век высоких технологий». В первую очередь собирается информация о помещении, где будет установлено оборудование:

• площадь помещения;
• высота потлков;
• примерное количество людей, находящихся в помещении;
• количество работающей техники;
• количество лампочек;
• расположение окон.

Эти сведения необходимы для определения требуемой мощности агрегата. Далее заказчик сам может произвести подбор фанкойла в соответствии со своими финансовыми возможностями и художественными предпочтениями. Важно определиться с задачами, которые возлагаются на климатическую установку. Для работы фанкойла в одном режиме: охлаждения или обогрева, применяются двухтрубные установки. Четырехтрубные аппараты могут выступать в роли кондиционера летом и обогревателя зимой, так как имеют два независимых теплообменника.

Выбрать нужный аппарат можно и онлайн, но в таком случае параметры производительности могут быть определены неточно.

Система «чиллер-фанкойл»

Сам по себе, фанкойл не может выполнять функции кондиционера, так как необходима машина для охлаждения воды. Чаще всего в качестве этой машины выступает чиллер. Данная система, получившая название «чиллер-фанкойл» имеет ряд преимуществ перед другим климатическим оборудованием:

• в качестве хладагента используется вода, что позволяет делать трубопроводы достаточно длинными;
• универсальность: может применяться в жилых, офисных и производственных помещениях;
• автономная работа;
• удобное управление: дистанционно с помощью пульта или вручную.

Для того чтобы система работала без перебоев и не увеличивала энергозатраты, расчет фанкойла должен быть выполнен профессионалами. Мастера компании «Век высоких технологий» не только подберут нужный фанкойл, но и произведут качественный и быстрый монтаж.

Установка системы чиллер-фанкойл требует высоких навыков проектировщика и точных расчетов. Без них параметры климатического оборудования окажутся неверными, будет недостаточное или пониженное энергообеспечение, снизится срок службы, повысится вероятность поломок функциональных узлов.

О способах расчета мощности, которые позволяют инженерам нашей компании с высокой точностью определять производительность системы промышленного кондиционирования помещений можно узнать в этой статье.

Как выбрать фанкойл? Факторы, влияющие на параметры оборудования

При расчете функциональных характеристик фанкойлов учитывается ряд показателей. Опираясь на них, профессионал с высокой точностью определит необходимые параметры системы. Это позволит установить оптимальное оборудование, которое сбалансировано по стоимости, производительности и потреблению ресурсов. Учитывается следующее:

• Габариты помещения и цель его использования;
• Число проемов в стенах и ориентация относительно сторон света;
• Климатические показатели региона, средняя температура и влажность наружного воздуха;
• Материал перекрытий и облицовки стен здания;
• Количество и мощность устройств в помещении, которые выделяют тепло;
• Монтаж вентиляционной системы;
• Среднее число людей, находящихся внутри.

Каждый из этих параметров в отдельности влияет на производительность фанкойла, понижая или увеличивая ее. Совокупность перечисленных показателей способна значительно изменить мощность оборудования, необходимую для комфорта людей в помещении.

Способы определения мощности фанкойла

Существует три основные методики. Каждая из них требует различных затрат времени на расчеты и дает определенный процент точности.

В зависимости от ситуации применяется один из следующих способов:

• Академический - долгий, но максимально точный;
• Уточненный - сбалансированное решение между точностью расчетов и затраченным временем;
• Прикидочный - позволяет быстро определить приблизительные показатели оборудования, но не учитывает параметры помещения и здания. Отличается высокой погрешностью.

При академическом способе учитываются все факторы, оказывающие влияние на теплообменные процессы в помещении. Используются точные справочные показатели значений и коэффициентов теплопроводности и теплопередачи.

Высокая длительность методики оправдывает себя при установке фанкойлов в научно-исследовательских лабораториях, на фармакологическом или медицинском производстве, на объектах, где необходимо максимально точное определение параметров.

Технические специалисты нашей компании для вычисления мощности оборудования чаще всего используют уточненный способ. Расчеты опираются на усредненные значения показателей из справочников и дают результат высокой точности. При определении показателей важно учитывать влажность воздуха. По этой причине существуют следующие виды производительности фанкойла:

• Прямая - учитываются все теплопритоки в помещении без внесения в расчеты влажности воздуха;
• Непрямая - вычисляется на основе всех входящих притоков тепловой энергии с учетом влажности воздуха;
• Полная - определяется на основании двух видов.

Расчеты базируются на показаниях I-d диаграммы влажного воздуха, что позволяет учитывать множество характеристик помещения и повышает точность результата.

Прикидочная методика может производиться самостоятельно и не требует специальных знаний, но она не учитывает массы параметров. Усредненное значение получается путем подбора фанкойла мощностью 1000 Вт на каждые 10 м2 помещения, высота которого 2,7-3 м. Приблизительные параметры отражаются на работе всей системы кондиционирования, поэтому опираться на нее не рекомендуется. Климатическое оборудование будет работать в неправильном режиме и быстро выйдет из строя.

Чтобы получить максимально точные расчеты необходимо обращаться за помощью к профессионалам. Компания «Умный климат» предоставляет услуги квалифицированных специалистов, которые в ограниченные сроки произведут вычисления и помогут вам подобрать оптимальную мощность фанкойла в соответствии с параметрами эксплуатации.

Как выбрать фанкойл правильно?

Фанкойл это отдельный элемент системы кондиционирования, основными составляющими которого являются теплообменник с вентилятором. Работать фанкойлы могут как на охлаждение, так и на обогрев, всё зависит от температуры поступаемого теплоносителя.

Подогрев, ровно, как и охлаждение теплоносителя для фанкойлов, задаётся внешним источником, а в качестве теплоносителя, может использоваться антифриз или обычная вода. О том, что такое фанкойл и как его выбрать правильно, будет рассказано ниже.

Осуществляя выбор фанкойла, следует знать, что все они подразделяются в первую очередь по типу функционирования. Бывают фанкойлы одноконтурные (двухтрубные) и двухконтурные (четырёхтрубные). По виду установки, фанкойлы могут быть:

1. Настенными и напольно-потолочными;
2. Канальными и кассетными.

Самым простым по принципу работы является двухтрубный фанкойл, поскольку он не может работать на обогрев и на охлаждение одновременно. Температурный режим работы одноконтурного фанкойла, задаётся посредством температуры теплоносителя в трубах.

Более сложной конструкцией обладает двухконтурный фанкойл. Благодаря двум раздельным друг от друга теплообменникам, четырёхтрубный фанкойл может работать одновременно и на охлаждение и на обогрев.

Если рассматривать виды фанкойлов по типу установки, то наиболее универсальным решением являются напольно-потолочные фанкойлы. В зависимости от интерьерного решения, установку фанкойлов этого типа, можно выполнить как на потолок, так и на пол.

Настенные фанкойлы монтируют по принципу бытовых кондиционеров, на поверхность стены. Что же касается кассетных фанкойлов, то это неплохой вариант для установки на различные подвесные с возможностью полностью скрыть трубы и провода.

Подходя к рассмотрению вопроса о том, как выбрать фанкойл, нужно знать, что основной их технической характеристикой является тепловая мощность. Данный показатель фанкойлов может быть различным для режимов подогрева воздуха и, напротив, для его охлаждения.

Другие, не менее важные характеристики фанкойлов, это их производительность, указывающая на количество пропускающего через теплообменник воздуха, за одну единицу времени. Также, к производительности фанкойлов относится, и средняя длина воздушной струи.

Работа фанкойла осуществляется без потребления электроэнергии, она требуется лишь для работы вентилятора. Тем не менее, если устанавливается много фанкойлов, то следует рассчитать возможные нагрузки, которые могут возникнуть на электросеть вследствие этого.

Кроме того, выбирая фанкойл, следует обратить внимание и на такую не менее важную его характеристику, как уровень шума. Любой фанкойл издаёт шум, поэтому для помещения, в котором будут постоянно находиться люди, следует выбрать модель с наименьшим уровнем шума.

Исходные данные:

Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м2, высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» - только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).

Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.

Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы». (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.

Для обеспечения системы горячей водой (45-40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.

Внешний корпус чиллера изготовлен из сплава «Peraluman», пригодного для работы вне помещения. Блок WRAN оснащен микропроцессорной системой управления, которая позволяет настраивать, регулировать и оптимизировать все функции. Пульт дистанционного управления, подключаемый к микропроцессору, позволяет осуществлять все настройки и контролировать функционирование чиллера на расстоянии.

Внутренние блоки (фанкойлы) и наружный блок (чиллер) соединены между собой стальными водогазопроводными , которые необходимо заизолировать, чтобы избежать выпадения конденсата на стенках труб, когда по ним будет циркулировать с параметрами tподающ. = 7°С, tобрат. = 12°С (при работе системы в режиме охлаждения). Каждый фанкойл имеет поддон для сбора , от которого отводится дренажный трубопровод. Все дренажные трубопроводы соединены общим коллектором и подключены к существующей системе канализации. Все коммуникации прокладываются по коридору в зоне подшивного потолка. Для прокладки дренажного трубопровода необходимо обеспечить уклон 10 мм на 1 м длины.

Для обеспечения циркуляции хладоносителя в системе устанавливается насосная станция.

Насосные станции фирмы CLIVET включают автоматику и всю необходимую технологическую обвязку. Они готовы к работе сразу же после подключения их к электрической и гидравлической системам.

Для определения типоразмеров входящего в систему кондиционирования оборудования следует произвести соответствующие расчеты.

Расчет теплоизбытков и подбор оборудования

Расчет тепловой нагрузки фанкойлов ведется на основании полученных данных о наличии в каждом помещении людей, оргтехники и др.источников выделения тепла.

Определяем по каждому помещению общее количество теплоизбытков и из каталога фирмы DELONGHI выбираем по холодопроизводительности модели фанкойлов. Данные расчета и подбора фанкойлов приведены в табл. 2.

Исходя из суммарной холодопроизводительности всех фанкойлов (19,6 кВт), по каталогу фирмы CLIVET подбираем чиллер (с ближайшей большей холодопроизводительностью) - WRAN 91 (холод = 20,6 кВт, тепло = 23,1 кВт).

Выбор чиллера с «тепловым насосом» позволяет использовать систему кондиционирования в режиме обогрева в переходный период года, когда система отопления еще не включена.

На основании проведенного расчета теплоизбытков определены: Тепловая нагрузка всей системы составляет 19,6 кВт. Теплоноситель - вода с параметрами 7-12°С. Трубы стальные, водогазопроводные.

Чиллер WRAN 91 холодопроизводительностью 20,6 кВт без встроенного насосного контура. Фанкойлы - согласно таблице 1.

Гидравлический расчет системы

Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов каждого участка системы и подбор насосной станции для устойчивой работы водяного контура.

Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то необходимо определить, достаточно ли его давления для нормальной работы системы.

Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным гидравлического расчета подбирается необходимая насосная станция.

В соответствии с планами помещений выполняется аксонометрическая схема системы «чиллер-фанкойлы», обозначаются номера участков и определяются их длины (рис. 2).

Расчет потерь давления должен быть произведен для наиболее удаленного фанкойла. В данном случае это фанкойл FС 30. Потери давления складываются из потерь по длине и потерь на местные сопротивления. Потери по длине определяются в соответствии с таблицами для расчета водопроводных труб. Потери на местные сопротивления могут быть приняты равными 30% от величины потерь по длине.

Рассмотрим методику гидравлического расчета на примере участка № 1 (см. рис. 2).

Участок № 1 - это участок между чиллером и первым по ходу воды фанкойлом. Его нагрузка - общая нагрузка системы:

Q1 = 19,7 кВт или

Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16 982 ккал/ч.

Температурный перепад воды по каталогу на входе и выходе из фанкойла составляет Dt = 5°С (из каталога). Таким образом, можно вычислить расход воды на участке № 1:

где Q2 - , ккал/ч; С - теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг · °С.

G1= 16896/1·5=3376 кг/ч (0,939 л/с).

По таблице расчета системы водопровода, например из «Справочника проектировщика», подбираем диаметр трубопровода 32 мм, исходя из условия, что скорость воды не превышает 1 м/с.

Определяем удельную потерю давления по длине R (см., например, «Справочник проектировщика»). Она составляет 77 мм вод. ст./м.

а) Зная R и длину участка, можно вычислить сопротивление участка R_I, равное 385 мм вод.ст.

в) Гидравлическое сопротивление фанкойла, равное 900 мм вод.ст.,- определяется по каталогам.

г) Зная расход воды (общий) и выбранную марку чиллера (), сопротивление теплообменника в самом чиллере можно определить по диаграмме из каталога CLIVET.

В данном примере гидравлическое сопротивление теплообменника составляет 28 кПа или 2800 мм вод.ст.

д) После сложения сопротивлений всех участков получаем общие потери давления в системе; прибавляем 30% - запас на местные сопротивления - и получаем необходимое давление, которое должна развивать насосная станция Dрн≥106 кПа.

DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 мм вод. жт = 106 кПа

По диаграмме из каталога CLIVET определяем марку насосной станции М2, которая развивает давление в сети 135 кПа, то есть больше, чем 106 кПа.

В помещениях большой площади, наполненных множеством источников тепловыделения, установка кондиционеров нерациональна. Добиться комфортных условий с меньшими затратами энергии позволяет использование фанкойлов. Это теплообменные устройства, состоящие из вентилятора и радиатора, внутри которого циркулирует вода. Перед покупкой оборудования рассчитывается его мощность. В зависимости от степени подготовленности потребителя вычисления ведутся академическим или простым приблизительным способом.

Как правильно подобрать мощность фанкойла

Общая мощность фанкойлов не должна превышать мощность чиллера

Система чиллер-фанкойл – один из вариантов климатического оборудования для создания комфортного микроклимата в офисных, коммерческих, производственных и бытовых помещениях. Оборудование рассчитано на два режима: охлаждение в теплое время года и обогрев в холодный период. Для многозональных систем кондиционирования рекомендуется комбинированный вариант: тепловая и влажностная нагрузка приходится на фанкойлы, а чистоту воздуха обеспечивает вентиляция.

Основные элементы системы: чиллер – машина для генерирования холода; и фанкойлы – кондиционеры-доводчики или вентиляторные доводчики, являющиеся теплообменным прибором. Теплоносителем является вода или этиленгликолевая смесь. Гидравлический узел обеспечивает циркуляцию жидкости в трубопроводе. Назначение фанкойлов – довести температуру воздуха в помещении до заданных параметров.

Принцип работы прибора: вентилятор продувает воздух через теплообменник. Холодный змеевик понижает температуру потока. Охлажденный воздух возвращается в комнату. Процесс сопровождается выпадением конденсата, отводимого в дренаж.

Подбор фанкойла

Кондиционер-доводчик подбирают по полной холодопроизводительности. Затраты на охлаждение превышают мощность, расходуемую на обогрев, поэтому расчет ведется по максимальным показателям. Вычисления требуют учета многих параметров, влияющих на количество выделяемого в помещении тепла и влаги:

• Поступление явной теплоты в помещение:
  • a) расположение помещения и окон относительно сторон света;
  • b) количество людей (при средней физической нагрузке взрослый человек генерирует 130-150 ватт тепла);
  • c) материал, толщина и качество теплоизоляции стен и перекрытий;
  • d) мощность осветительных приборов;
  • e) тепло, выделяемое при работе бытовой техники, компьютеров.
• Климатические условия характерные для данного региона по температуре и влажности.
• Температура холодоносителя в системе чиллер-фанкойл.
• Присутствие вентиляции, величина притока свежего воздуха.
• Функциональное назначение помещения.

Способы расчета фанкойлов

Теплопотери дома

Определив суммарную тепловую нагрузку в помещении, начинают расчет мощности фанкойла. Используется три методики вычислений. Они отличаются сложностью выполнения и точностью результатов.

Академический

Наиболее точный вариант вычислений, учитывающий все возможные параметры. Академический способ предполагает долгий и сложный процесс расчета, новичку потребуется 8-10 часов на выбор фанкойла для помещения площадью 25-30 кв. м. Проводимые вычисления аналогичны исследованиям, проводимым для теплообменных процессов системы кондиционирования воздуха. Для работы понадобятся:

• коэффициенты теплопроводности материалов ограждения;
• показатели теплоотдачи конструктивных материалов во внешнюю среду;
• влагосодержание и энтальпия (составляющие id диаграммы).

При расчетах влажности воздуха и его обработки используется id диаграмма. Она содержит несколько параметров:

• относительная влажность воздуха;
• температура;
• влагосодержание (количество пара в 1 кг воздуха);
• энтальпия (количество тепла в 1 кг воздуха).

Соединив линиями все имеющиеся показатели получают диаграмму состояния воздуха. Она применяется специалистами для расчета воздушного отопления и вентиляторного доводчика.

Уточненный

Технические специалисты, связанные с проектированием систем кондиционирования, проводят вычисления по усредненным значениям справочных величин. Способ менее точный чем академический, но дает достаточно достоверный результат. Расчет ведется с учетом влияния влажности на мощность фанкойлов. Изготовители в характеристиках указывают две производительности: явную и полную. Эти параметры требуют объяснения:

1. Явная производительность прибора – учитывает все притоки тепла в помещении без поправки на влажность.
2. Полная производительность вентиляторного доводчика – мощность по холоду, расходующаяся на компенсацию явной и скрытой теплоты. Второй параметр – теплота конденсации пара в жидкость. Она рассчитывается по id диаграмме или специальным таблицам.

При небольшой влажности воздуха скрытая теплота составляет до 20%. Прибавив этот число к явной производительности, получите полную. С увеличением показателя влажности доля скрытой теплоты возрастает до 50-60%.

Приблизительный или прикидочный

Наиболее простой вариант расчета, который предлагают сотрудники в точках продажи систем кондиционирования с использованием фанкойлов, не имеющие профессиональных навыков подбора. Вычисления происходят быстро с минимальным набором используемых параметров. Обобщенные предварительные подсчеты в помещениях различного назначения предоставляют следующие данные:

• для офисов с оргтехникой и компьютерами потребуется кондиционер-доводчик с мощностью 150 ватт на каждый 1 кв. м;
• жилое помещение с высотой потолков 2,7-3 м нуждается в фанкойле с производительностью по холоду 100 ватт на 1 кв. м площади.

Например: площадь комнаты в квартире 20 кв. м – Q = 100 X 20 = 2000 Вт или 2 кВт.

Конечная мощность определена без учета скрытой теплоты. В регионах с сухим климатом погрешность составляет до 20%, а при повышенной влажности (80-90%) ошибка в пределах 50%.

Возможные трудности

Некоторые производители климатической техники указывают мощность охлаждения вентиляторного доводчика не в привычных кВт, а в BTU. British Thermal Unit означает Британская тепловая единица. Соотношение единиц измерения составляет 1 кВт = 3412 BTU/h.

Мощность приборов для простоты ориентации покупателей указывается округленной. Например: 7000 BTU/h = 2100 Вт.

Особенности расчета вентиляторного доводчика

Данные производителей по выработке холода кондиционером-доводчиком привязаны к стандартным показателям температуры:

• по сухому термометру 27°;
• по мокрому термометру 19°;
• вода на входе в фанкойл 7°.

К переменным факторам относится скорость вентилятора, в характеристиках указывается высокая. Существует еще средняя и низкая. Среди факторов, изменение которых влияет на производительность фанкойла:

• температура воды на входе;
• расход воздуха (скорость вентилятора);
• количество воды, проходящей через вентиляторный доводчик;
• температура воздуха в помещении.

Самостоятельный расчет электрической мощности фанкойлов для офиса или производственного цеха может вызвать серьезные затруднения. Такую работу доверяют специалистам. С уточненным расчетом помогает онлайн калькулятор на сайтах, связанных с климатической техникой. Для бытового применения устройства подойдет приблизительный расчет.