Обогрев посредством фанкойлов -принципы и преимущества. Совместное использование фанкойла с тепловым насосом Фанкойл для отопления

Фанкойлы являются частью климатической системы кондиционирования воздуха. Блоки, оснащенные теплообменником и вентилятором, работают в режимах охлаждения и обогрева. В любое время года они обеспечивают комфортную температуру в доме. При подключении к тепловому насосу или автономному котлу фанкойлы становятся отопительными приборами, превосходящими эффективностью радиаторы.

Принцип обогрева фанкойлом

Принцип работы фанкойла

Оригинальное название фанкойла «fan coil» означает «вентилятор-теплообменник». Устройство называют вентиляторным доводчиком. Это конечный элемент системы типа чиллер-фанкойл. Блок состоит из следующих деталей:

• теплообменник из медных трубок с алюминиевыми ребрами;
• вентилятор центробежного типа;
• фильтр;
• блок управления.

По магистрали циркулирует вода (в регионах с мягким климатом) или этиленгликоль (для областей с низкими температурами). Вентиляторные доводчики устанавливаются в каждой комнате, они функционируют по индивидуальной программе. Количество подключенных модулей зависит от мощности чиллера.

Температура теплоносителя составляет 35-55°. Невысокого показателя достаточно для обогрева по новой технологии.

Стальные батареи постепенно уступают позиции альтернативным системам отопления помещений. Один из современных вариантов обогрева дома – фанкойл вместо радиатора. Внутри блока находится теплообменник с циркулирующей горячей водой, подведенной магистралью. Вентилятор, являющийся частью устройства, прогоняет через него воздушные массы. Принудительная циркуляция позволяет быстро повысить температуру в помещении. Фильтрующее устройство очищает поток теплого воздуха от пыли и примесей.

Системой труб фанкойл соединен с нагревательным бойлером (чиллером) и гидравлическим модулем. При монтаже водного контура нет необходимости использовать дорогостоящие медные трубы. Пластиковые магистрали с утеплением заменят металл. Качественная теплоизоляция исключает потери температуры даже на значительном расстоянии. Один из плюсов пластика – низкая стоимость материала и работ по монтажу.

Чиллер- внешний блок системы кондиционирования

Чиллер – холодильная машина с возможностью переключения на тепловой насос, устанавливается на улице или в подсобном помещении. Гидравлический модуль состоит из насоса, расширительного бака и аккумулирующей емкости. В устройство четырехтрубной системы входит нагревательный котел. С наступлением холодов специальным клапаном включается режим обогрева.

Виды внутренних блоков

По типу подключения к гидравлическому контуру фанкойл для отопления частного дома бывает двух видов:

1. Двухтрубные – блок оборудован одним водяным контуром. Режим его работы зависит от температуры теплоносителя. Это тип наиболее распространенный и доступный по цене.
2. Четырехтрубные – устройство с двумя теплообменниками, в одном из которых циркулирует холодная вода, а в другом горячая. Системы функционируют независимо друг от друга, что позволяет быстро изменять режим охлаждения и обогрева.

Варианты монтажа

Конструктивный вариант вентиляторного доводчика выбирается в зависимости от требований к размещению:

Кассетный фанкойл устанавливается за навесным потолком

• Кассетные – блоки размещаются за подвесными потолками. В комнату направляется воздухораспределительная решетка. Приборы выпускаются двух и четырехтрубными. В их комплектацию входит поддон для сбора конденсата.
• Канальные – устройства предназначены для монтажа в вентиляционный воздуховод. Горизонтальные модели устанавливают за подвесным потолком, вертикальные – за фальшстеной. Мощные вентиляторы позволяют обслуживать несколько помещений. Блоки управляются дистанционным пультом.
• Настенные – консольный блок размещается открыто, что упрощает процесс монтажа. Устройство изготавливается с учетом декоративной привлекательности. Корпус внешне не отличается от внутреннего блока сплит-системы. Работает в двух режимах: охлаждение и обогрев. Устройство комплектуется дистанционным пультом управления. При установке над окном создает тепловую завесу, исключающую появление сквозняка.
• Напольные – оборудование устанавливается на полу или в нижней части стены. Блоки заменяют радиаторы. Нагреваемый или охлажденный воздух направляется вверх. Комплектуются двух или четырехтрубным теплообменником. Возможен вариант горизонтального монтажа под потолком. Модели имеют встроенное и выносное управление.

Минусом системы является повешенный уровень шума, создаваемый вентилятором.

Преимущества использования фанкойлов

• Благодаря принудительной циркуляции воздуха вентиляторные доводчики повышают температуру в помещении быстрее, чем радиаторы, действующие по принципу естественной конвекции.
• Система чиллер-фанкойл обогревает дом зимой, а летом переключается в режим охлаждения.
• Температура теплоносителя уменьшается.
• Сокращаются расходы на отопление, экономия ощутима для домов большой площади.
• Автоматическое управление упрощает регулировку температуры. Достаточно задать на пульте нужные показатели.
• Риск возникновения аварийной ситуации сведен к минимуму.
• Установка фанкойлов обеспечивает возможность выбирать комфортную температуры для каждой комнаты.
• Блоки с водным теплоносителем более экономичные, долговечные и надежные элементы отопления, чем электрические конвекторы.

Особенности отопления

Схему размещения обогревательных элементов выбирают, исходя из индивидуальных особенностей помещения. Фанкойл в системе отопления играет роль радиатора, поэтому предпочтительней устанавливать его внизу. Количество блоков в комнате рассчитывается с учетом нескольких факторов:

• площадь;
• высота потолка;
• размеры окон;
• зимняя температура в регионе.

Типы зонирования

Многозональная система позволяет обогревать одни комнаты и одновременно охлаждать другие

Применяются системы кондиционирования различной сложности. Для поддержания одинаковой температуры во всех комнатах частного дома подходит однозональный вариант. Алгоритм работы:

1. Летом в трубах циркулирует вода температурой 7°. Она подается в теплообменники фанкойлов, охлаждающих воздух в комнатах. Работа блока регулируется контроллером, связанным с датчиком температуры. Нагревшаяся вода отправляется обратно в чиллер.
2. Зимой автоматика переключает теплоноситель на источник нагрева (бойлер, котел).

Используется двухтрубная схема и блоки с одним контуром. В доме работает режим охлаждения или обогрева, но в отдельных комнатах можно менять параметры микроклимата.

Многозональная система предлагает расширение функционала. Отдельные помещения нагреваются, а другие охлаждаются в одно и то же время. Такая возможность обеспечивается разделением холодной и горячей воды по разным веткам. Для монтажа потребуются блоки с двумя контурами и четырехтрубная схема подключения.

Микроклимат в доме регулируется термостатами. Датчики установлены в каждой комнате. При достижении заданного значения прекращается теплоснабжение фанкойлов и подача электричества для работы вентилятора. Устройство переходит в энергосберегающий режим. В домах, где на стадии проектирования предусмотрено центральное кондиционирование, целесообразно использовать отопление фанкойлами. Универсальная система заменяет две климатические установки – водяной обогрев и кондиционирование.

Мы любим, когда дома комфортная температура, даже если за окном жара или мороз. Летом нас спасают кондиционеры. Но справится ли один кондиционер с большим частным домом? А что, если охладить нужно офис или целый торговый центр?

Многие считают, что кондиционеры ограничиваются . 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 , 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:

1. Вентилятор «забирает» воздух из помещения и направляет его в теплообменник.
2. Тем временем в теплообменник попадает холодная или горячая вода – в зависимости от того, какой температуры воздуха Вы хотите достичь.
3. Вода в теплообменнике забирает или отдает тепло воздуху.
4. Затем воздух, охлажденный или нагретый, возвращается в помещение – уже нужной температуры.
5. 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.

По способу монтажа фанкойлы делятся на:

• напольные;
• настенные;
• потолочные.

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 – 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

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:

1. Компрессор повышает давление фреона – газообразного хладагента.
2. Затем фреон поступает в конденсатор, где охлаждается и становится жидким.
3. В терморегулирующем вентиле (ТРВ) фреон закипает и начинает испаряться.
4. В испарителе фреон забирает тепло у воды.
5. Фреон снова становится газообразным, и цикл повторяется.
6. 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:

1. Подготовительные работы. На данном этапе выясняются особенности помещения или здания, подбирается необходимое оборудование.
2. Выбор места. Место подбирается с учетом веса и размеров чиллера. Также важно предусмотреть свободные подходы к агрегату, чтобы его легко было обслуживать.
3. Монтаж основания. Просто так поставить чиллер на пол или крышу не получится – необходимо основание или крепежная рама, на которую потом будет устанавливаться прибор.
4. Виброизоляция. Чтобы колебания от работы чиллера не ощущались как небольшое землетрясение, устанавливают антивибрационные опоры.
5. Монтаж самого чиллера. Если агрегат слишком большой, его устанавливают с помощью специальной техники.
6. Монтаж гидравлического контура , то есть подсоединение к охладителю трубопроводов и установка фанкойлов.
7. 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 , 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.

Само определение «фанкойл» неразрывно с такими понятиями как чиллер и гидромодуль. Только в единичных случаях фанкойл может использоваться обособленно и работать с другим климатическим оборудованием.

Фанкойл как элемент чиллера

Изначально фанкойл использовался только в комплексе с чиллером и был его неотъемлемой частью, а поскольку вся эта система работала на охлаждение воздуха в помещениях с большим количеством комнат, то и фанкойл тоже предназначался только для охлаждения воздуха в жаркое время года. В качестве рабочего вещества, которое циркулировало от чиллера до фанкойла и обратно в чиллер, применялась вода. Обеспечение такого непрерывного потока обеспечивал гидромодуль - его один или несколько насосов.

Со временем процессы теплообмена были более глубоко изучены, и появилось вполне обоснованное решение - кроме охлаждения воздуха применять фанкойлы и для нагрева воздуха. Для реализации такой функции чиллер оснастили 4-х ходовым клапаном и другими вспомогательными элементами. Если в режиме охлаждения холодильный агент в чиллере движется в направлении: компрессор - конденсатор (чаще всего воздушный) - дросселирующее устройство - испаритель (чаще всего пластинчатый) - и снова компрессор, то в режиме нагрева движение осуществляется в обратном направлении: компрессор - испаритель - дросселирующее устройство - конденсатор - компрессор. Именно в испарителе, который в таком случае служит для конденсации холодильного агента, происходит забор от него большого количества теплоты, которая нагревает воду, поступающую далее в фанкойлы, для нагрева в них воздуха.

Такая функция совершенно не требует изменение конструкции фанкойла. Как и ранее, фанкойл включает в себя теплообменник, по которому движется вода, вентилятор, который обдувает воздухом такой теплообменник, датчик температуры, порт для приема инфракрасного сигнала от пульта управления (если такой имеется), воздушный фильтр, поддон для сбора конденсата и 3-х ходовой клапан (поставляется отдельно).

Классификация фанкойлов

• настенные;
• кассетные (однопоточные и четырехпоточные);
• кассетные четырехпоточные (стандартные и компактные);
• канальные (низко – средне и высоконапорные);
• напольно – подпотолочные

• двухтрубные и четырехтрубные;
• двухрядные, трехрядные и четырехрядные;
• корпусные и безкорпусные.

• горизонтально устанавливаемые;
• вертикально устанавливаемые.

Эффективность фанкойлов

Так появились новое название чиллера, работающего на тепло, – тепловой насос. Помимо использования электричества или применения природных ископаемых для получения тепла, был получен еще один способ получения тепла, причем в 2-4 четыре раза эффективнее, чем прямое использование электричества в нагревательных приборах. Теплота, которая в последующем идет на нагрев воздуха, проходящего через фанкойл, получается в результате работы холодильного контура, а в частности, от работы компрессора при сжатии холодильного агента. На выходе из компрессора холодильный агент может выходить с температурой от +60 ℃ до +100 ℃. Эта теплота идет в дальнейшем на нагрев воды, которая и поступает в фанкойл, а далее и на воздух. Так как работа на тепло предусматривается и в зимний период, то, для исключения замерзания воды, ее меняют на любую жидкость, которая не замерзает при низких температурах, тогда и в фанкойлы будет поступать эта же жидкость. В таких ситуациях первоначальный подбор и расчеты должны быть сделаны именно для той жидкости, которая в дальнейшем будет заливаться. Замена одной жидкости на другую уже во время эксплуатации запрещена. Эффективность работы системы теплоснабжения на основе незамерзающих жидкостей будет ниже из-за их повышенной вязкости, что влечет за собой дополнительные потери на сопротивление при теплообмене.

Где можно применять фанкойлы для нагрева

Все производители изготавливают чиллеры как для охлаждения, так и для нагрева воды, т.е., в большинстве случаев, они могут работать как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева воды, при этом температура воды, подаваемая в фанкойл для нагрева воздуха, обычно составляет +40…+55 ℃. Есть отдельные более дешёвые модели, работающие только на охлаждение или только на нагрев. Последние имеют особое название – тепловые насосы. Они устанавливаются в частных домах, коттеджах и обеспечивают нагрев воды не только для отопления, но и для сантехнических и хозяйственных нужд. В качестве внутренних приборов применяются фанкойлы различного типа. Быстрый нагрев воздуха, интенсивная принудительная его циркуляция и бесшумность ставят такие фанкойлы на самый высокий уровень среди всех возможных приборов обогрева. Фанкойлы могут применяться отдельно, независимо от чиллера. Такой вариант возможен, если есть какой-то другой источник нагрева воды (жидкости), которая направляется в фанкойлы. Температура воды (жидкости) в этом случае не должна превышать +70 ℃, иначе произойдет повреждение фанкойла.

Мультизональная климатическая система чиллер-фанкойл предназначена для создания комфортных условий внутри здания большой площади. Работает она постоянно - летом снабжает холодом, а зимой теплом, прогревая воздух до заданной температуры. С ее устройством стоит познакомиться, согласны?

В предложенной нами статье подробно описана конструкция и составные части климатической системы. Приведены и детально разобраны способы подключения оборудования. Мы расскажем, как устроена и функционирует эта система терморегуляции.

Роль охлаждающего устройства отведена чиллеру - внешнему блоку‚ производящему и подающему холод по трубопроводам с циркулирующей по ним водой или этиленгликолем. Этим она и отличается от других сплит-систем, где в качестве теплоносителя закачивают фреон.

Для движения и передачи фреона, хладагента, нужны дорогие медные трубы. Здесь же с этой задачей прекрасно справляются водопроводные трубы с теплоизоляцией. На ее работу не влияет температура наружного воздуха, тогда как сплит-системы с фреоном теряют работоспособность уже при -10⁰. Внутренним теплообменным агрегатом является фанкойл.

Он принимает жидкость с низкой температурой, затем передает холод в воздушную среду помещения‚ а нагретая жидкость возвращается назад в чиллер. Фанкойлы устанавливают во всех комнатах. Каждый из них работает по индивидуальной программе.

Основные элементы системы - насосная станция‚ чиллер‚ фанкойл. Фанкойл может быть установлен на большом расстоянии от чиллера. Все зависит от того‚ какой силой обладает насос. Число фанкойлов пропорционально мощности чиллера

Обычно такие системы применяют в гипермаркетах‚ торговых комплексах‚ сооружениях‚ возведенных под землей‚ гостиницах. Иногда их используют в качестве отопления. Тогда по второму контуру в фанкойлы подают нагретую воду или переключают систему на котел отопления.

Конструкционное исполнение системы

По конструкционному исполнению системы чиллер-фанкойл бывают 2-трубными и 4-трубными. По типу установки отличают устройства настенные‚ напольные‚ встраиваемые.

Оценивают систему по таким основным параметрам:

• мощности или холодопроизводительности чиллера;
• производительности фанкойлов;
• эффективности перемещения воздушной массы;
• длине магистралей.

Последний параметр зависит от силы насосной установки и качества теплоизоляции труб.

Галерея изображений

Подключение чиллера и фанкойла

Слаженное функционирование системы происходит путем соединения с одним или несколькими фанкойлами посредством трубопроводов с теплоизоляцией. В случае отсутствия последней значительно падает значение КПД системы.

Каждый файнкойл имеет индивидуальный узел обвязки, посредством которого обеспечивают регулировку его производительности как в случае выработки тепла‚ так и холода. Расход хладагента в отдельном агрегате регулируют посредством специальной арматуры - запорной и регулирующей.

Чтобы направить охлажденную воду в теплообменник одну трубу подключают к фанкойлу, а другую - для отвода жидкости - к чиллеру. Устройство системы допускает смешивание хладагента с теплоносителем

Если нельзя допускать смешивания теплоносителя с холодильным агентом. воду подогревают в отдельном теплообменнике и дополняют схему циркуляционным насосом. Чтобы обеспечить плавную регулировку потока рабочей жидкости через теплообменник при монтаже схемы обвязки используют 3-ходовой клапан.

Если в здании смонтирована двухтрубная система, то и охлаждение и нагрев происходит за счет охладителя - чиллера. Для повышения эффективности отопления с помощью в холодный период‚ в дополнение к чиллеру в систему включают котел.

В отличие от двухтрубной системы с одним теплообменником‚ в четырехтрубную систему заложено 2 этих узла. В этом случае фанкойл может работать и на нагрев‚ и на холод‚ используя в первом случае жидкость, циркулирующую в системе отопления.

Один из теплообменников подключают к трубопроводу с хладагентом, а второй к трубе с теплоносителем. На каждом теплообменнике имеется индивидуальный клапан‚ управляемый специальным пультом. Если применена такая схема‚ хладагент никогда не смешивается с теплоносителем.

Так как температура теплоносителя в системе в отопительный сезон колеблется в пределах от 70 до 95⁰ и для большинства фанкойлов она превышает допустимую‚ ее предварительно снижают. Поэтому ‚ поступающая от центральной теплосети к фанкойлам‚ проходит специальный тепловой пункт.

Основные классы чиллеров

Условное разделение чиллеров на классы происходит в зависимости от типа холодильного цикла. По этому признаку все чиллеры можно условно отнести к двум классам - абсорбционным и парокомпрессорным.

Устройство абсорбционного агрегата

Абсорбционный чиллер или АБХМ для работы использует бинарный раствор с присутствующими в нем водой и бромидом лития - абсорбер. Принцип функционирования - поглощение хладагентом тепла в фазе преобразования пара в жидкое состояние.

Такие агрегаты используют тепло‚ выделяющееся при работе промышленного оборудования. При этом абсорбирующий поглотитель с температурой кипения значительно превышающей соответствующий параметр хладагента‚ хорошо растворяет последний.

Схема функционирования чиллера этого класса следующая:

1. Тепло от внешнего источника подводят к генератору, где оно разогревает смесь бромида лития и воды. При кипении рабочей смеси хладагент (вода) полностью испаряется.
2. Пар переносится в конденсатор и становится жидкостью.
3. Хладагент в жидком виде попадает в дроссель. Здесь он охлаждается‚ а давление падает.
4. Жидкость поступает в испаритель‚ где происходит испарение воды и поглощение ее паров раствором бромида лития - абсорбером. Воздух в помещении охлаждается.
5. Разбавленный абсорбент снова нагревается в генераторе, и цикл запускается повторно.

Такая система кондиционирования пока не получила широкого распространения‚ но она полностью созвучна с современными тенденциями‚ касающимися энергосбережения, поэтому имеет хорошие перспективы.

Конструкция парокомпрессионных установок

На базе компрессионного охлаждения функционирует большинство холодильных установок. Охлаждение происходит за счет непрекращающейся циркуляции‚ кипения при низких показателях температуры‚ давления и конденсации хладоносителя в системе замкнутого типа.

В конструкцию чиллера этого класса входят:

• компрессор;
• испаритель;
• конденсатор;
• трубопроводы;
• регулятор потока.

Хладагент циркулирует в замкнутой системе. Этим процессом управляет компрессор, в котором газообразное вещество с низкой температурой (-5⁰) и давлением 7 атм поддается компрессии при доведении температуры до 80⁰.

Сухой насыщенный пар в сжатом состоянии уходит в конденсатор, где происходит его охлаждение до 45⁰ при неизменном давлении и превращение в жидкость.

Следующий пункт на пути движения - дроссель (редукционный клапан). На этом этапе давление снижается от значения соответствующего конденсации до предела, при котором происходит испарение. Одновременно понижается и температура приблизительно до 0⁰. Жидкость частично испаряется и образовывается влажный пар.

На схеме изображен замкнутый цикл‚ по которому функционирует парокомпрессионная установка. В компрессоре (1) происходит сжатие влажного насыщенного пара до достижения им давления р1. В компрессоре (2) пар отдает тепло и трансформируется в жидкость. В дросселе (3) понижаются как давление (р3 – р4)‚ так и температура (T1-T2). В теплообменнике (4) давление (р2) и температура (T2) остаются неизменными

Поступив в теплообменник – испаритель‚ рабочее вещество‚ смесь пара и жидкости‚ отдает холод теплоносителю и забирает тепло у холодильного агента‚ подсушиваясь одновременно. Процесс происходит при постоянных показателях давления и температуры. Насосы подают жидкость с низкой температурой к фанкойлам. Пройдя этот путь, холодильный агент возвращается в компрессор‚ чтобы снова повторить весь парокомпрессионный цикл.

Специфика парокомпрессионного чиллера

В холодное время чиллер может работать в режиме природного охлаждения - это называется фрикулинг. При этом теплоноситель охлаждает уличный воздух. Теоретически использовать свободное охлаждение можно при внешней температуре менее 7⁰С. На практике оптимальная температура для этого 0⁰.

При настройке на режиме «тепловой насос» чиллер работает на отопление. Цикл претерпевает изменения‚ в частности, конденсатор и испаритель обмениваются своими функциями. В этом случае теплоноситель нужно подвергать не охлаждению, а нагреву.

Наиболее простыми являются моноблочные чиллеры. В них компактно объединены в одно целое все элементы. Они поступают в продажу укомплектованными на 100% вплоть до заправки хладагентом

Этот режим наиболее часто используют в больших офисах‚ общественных зданиях‚ на складах.Чиллер является холодильным агрегатом, дающим холода больше в 3 раза, чем потребляет. Его эффективность как отопителя еще выше - он затрачивает электроэнергии в 4 раза меньше‚ чем дает тепла.

Чем отличается хладагент от теплоносителя?

Холодильный агент является рабочим веществом, которое в процессе холодильного цикла может пребывать в разных агрегатных состояниях при различных значениях давления. Теплоноситель не меняет фазовых состояний. Его функция - перенос холода или тепла на какое-то определенное расстояние.

Транспортировкой хладагента управляет компрессор, а теплоносителя - насос. Температура холодильного агента может опускаться как ниже точки кипения, так и подыматься за ее пределы. Теплоноситель‚ в отличие от хладагента‚ постоянно работает в условиях температур, не растущих выше точки кипения при текущем давлении.

Роль фанкойла в системе кондиционирования

Фанкойл - важный элемент централизованной климатической установки. Второе название - вентиляторный доводчик. Если термин fan-coil перевести с английского дословно, то это звучит‚ как вентилятор-теплообменник‚ что наиболее точно передает принцип его действия.

В конструкцию фанкойла включен сетевой модуль, обеспечивающий подключение к центральному управляющему устройству. Прочный корпус скрывает конструктивные элементы и оберегает их от порчи. Снаружи устанавливается панель, равномерно распределяющая потоки воздуха в различных направлениях

Предназначение устройства заключается в приеме носителя с низкой температурой. В перечень его функций также входит как рециркуляция, так и охлаждение воздуха в помещении, где он установлен‚ без поступления воздуха снаружи. Основные элементы fan-coil расположены в его корпусе.

К ним относятся:

• центробежный или диаметральный вентилятор;
• теплообменник в виде змеевика‚ состоящего из медной трубки и алюминиевых ребер‚ насаженных на нее;
• пылевой фильтр;
• блок управления.

Кроме основных узлов и деталей в конструкцию фанкойла входит поддон для улавливания конденсата‚ насос для откачки последнего‚ электродвигатель‚ посредством которого поворачиваются воздушные заслонки.

На фото канальный фанкойл марки Trane. Производительность двухрядных теплообменников - 1.5 – 4.9 кВт. Агрегат укомплектован малошумным вентилятором и компактным корпусом. Он отлично размещается за фальшь-панелями или за подвесной потолочной конструкцией

В зависимости от способа монтажа существует фанкойлы потолочные‚ канальные‚ монтируемые в каналы‚ по которым осуществляется приток воздуха‚ бескорпусные‚ где все элементы смонтированы на раме‚ настенные или консольные.

Потолочные аппараты наиболее популярны и имеют 2 варианта исполнения: кассетные и канальные. Первые монтируют в объемных помещениях с подвесными потолками. За подвесной конструкцией располагают корпус. Видимой остается нижняя панель. Они могут рассредоточивать воздушные потоки по двум или всем четырем сторонам.

Если систему планируют использовать исключительно для охлаждения, то лучшее место для него - потолок. Если конструкция предназначается для обогрева‚ устройство размещают на стене в нижней ее части

Потребность в охлаждении существует не всегда, поэтому‚ как видно на схеме‚ передающей принцип работы системы чиллер-файнкойл‚ в гидравлический модуль встраивают емкость, выполняющую роль аккумулятора для хладагента. Тепловое расширение воды компенсирует расширительный бак, подключенный к подающему трубопроводу.

Управляют фанкойлами как в ручном, так и в автоматическом режимах. Если вентиляторный доводчик работает на отопление, то в ручном режиме отсекают подачу холодной воды. При работе его на охлаждение перекрывают горячую воду и открывают путь для поступления охлаждающей рабочей жидкости.

Пульт для управления как 2-трубным так и 4-трубным фанкойлом. Модуль подключают непосредственно к устройству и размещают вблизи него. От него подсоединяют панель управления и провода для ее питания

Для работы в автоматическом режиме на панели выставляют нужную для конкретного помещения температуру. Поддержка заданного параметра осуществляется посредством термостатов, которые корректируют циркуляцию теплоносителей - холодного и горячего.

Преимущество фанкойла выражается не только в применении безопасного и дешевого теплоносителя но и в быстром устранении неполадок в виде утечек воды. Это удешевляет их сервис. Применение этих устройств - наиболее энергоэффективный способ создания благоприятного микроклимата в здании

Так как любое большое здание имеет зоны с разными требованиями к температурному режиму, каждую из них должен обслуживать отдельный фанкойл или их группа с идентичными настройками.

Количество агрегатов определяют на стадии проектирования системы расчетным путем. Стоимость отдельных узлов системы чиллер-фанкойл довольно высокая‚ поэтому как расчет‚ так и проектирование системы нужно выполнять максимально точно.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Все об устройстве‚ работе и принципе действия системы терморегуляции:

Видео #2. О том‚ как установить и ввести в действие чиллер:

Установка системы чиллер-фанкойл целесообразна в средних и больших зданиях с площадью, превышающей 300 м². Для частного дома‚ даже огромного‚ монтаж такой системы терморегуляции - удовольствие дорогое. С другой стороны подобные финансовые вложения обеспечат комфорт и хорошее самочувствие, а это немало.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам, делитесь собственным мнением и впечатлениями. Возможно, у вас есть опыт в сфере устройства климатической системы чиллер-фанкойл или фото по теме статьи?

Здоровый микроклимат дома, это не только свежесть и приятный аромат, но и здоровье его обитателей. Именно поэтому так важно позаботиться о чистоте и комфорте воздуха квартиры или дома.

Среди множества систем, предназначенных для кондиционирования, можно выделить чиллер-фанкойл. Речь о ней и пойдет в нашей статье.

Система чиллер-фанкойл предназначена для кондиционирования воздуха. Состоит из двух частей:

• Чиллер – охлаждающее или нагревающее устройство.
• Фанкойл – агрегат, который служит как для охлаждения, так и нагрева воздуха, кондиционер.

Кроме вышеуказанных приборов в состав входят :

• Гидромодуль (насос или насосная станция). Предназначен для транспортировки теплоносителя.
• Устройство автоматического регулирования и управления.
• Соединительные элементы (трубы, подключающие агрегаты друг к другу).
• Теплоноситель . Это – обычная вода или специальный раствор, например, этиленгликоль. Вода используется при установке системы в районах с жарким климатом, например, тропическим. Растворы используются в местах, где климат умеренный или холодный. К примеру, Сибирь и центральные регионы России.
• Хладагент . Чаще всего, газ.
• Накопительный бак .
• Расширительный бак .

Преимущества

Чиллер-фанкойл отличается от аналогичных систем тем, что она:

• Проста в обслуживании . Фильтры легко чистить и можно быстро поменять
• Можно обслуживать большое число потребителей, то есть помещения, в которых установлены фанкойлы. Количество их определяется мощностью агрегата, чиллера.
• Устройство, нагревающее или охлаждающее теплоноситель, чиллер, установлено в одном месте. А это означает, что для его размещения не нужно много места .
• Если трубы имеют качественную теплоизоляцию, а носитель тепла, — высокую теплоемкость, то расстояние до помещений, в которых производится кондиционирование, от чиллера не имеет значения. Устанавливать его можно на значительном удалении . В случае использования газа это преимущество исчезает.
• Невысокая стоимость монтажных работ . Она обусловлена использованием в системе обычных труб, стандартной запорной арматуры, простой автоматики.
• Экологически чистая . Теплоноситель – вода или смешанный с водой этиленгликоль. Последний хоть и токсичен, но отравиться им можно только при длительном вдыхании его паров. Но при первом же попадании вовнутрь организма он вызывает мучительный кашель и вынуждает покинуть помещение. Хладагент, который и представляет определенную опасность, обращается только в чиллере. А он монтируется либо на чердаке, либо, если устройство выполнено в виде моноблока — на крыше.
• Систему можно применять вместе с вентиляцией , предпочтительней с приточно-вытяжного типа, и с отоплением.
• Сравнительно невысокая стоимость самой системы.

Принцип работы

Чиллер, который представляет собой кондиционер, нагревает или охлаждает поступающий в него теплоноситель. Им может быть вода или другая незамерзающая жидкость. Затем с помощью насосов жидкость нагнетается в систему и по трубам передается в фанкойлы.

В это устройство поступает воздух из помещения, который и смешивается с помощью вентилятора с воздухом, находящимся внутри агрегата, уже нагретым или охлажденным.

После этой операции воздушная смесь выделяется во внешнюю среду. Так и происходит кондиционирование помещений с помощью чиллер-фанкойл.

Схема агрегата

Теплообменник чиллера подключается к насосу и накопительному баку. На насос так же выводится и расширительный бак. По трубопроводу через систему регулирующих вентилей теплоноситель подается на фанкойлы.

Конструктивные особенности

Главная особенность системы заключается в том, что под каждое здание проект чиллер-фанкойл разрабатывается индивидуально. Например, конструкция одного здания не допускает размещения чиллера нигде, кроме как на крыше. А другое построено таким образом, что главное устройство системы можно расположить только на чердаке.

Кроме этого при разработке учитывают требования к создаваемому в помещениях микроклимату, назначение их, инфраструктуру вокруг здания.

Чиллер, тип его и модификация, подбирается в соответствии с указанными требованиями, так же определяется и количество фанкойлов, то, как будет использоваться система, интенсивность ее работы, каков будет ее режим, охлаждаться ли будет воздух или, наоборот, нагреваться, или и то, и другое вместе.

Разновидности

Устройства, составляющие систему чиллер-фанкойл, могут работать, как самостоятельно, так и в едином комплексе. Типы и разновидности системы зависят от того, какой именно чиллер или фанкойл установлен. Поэтому рассмотрим виды их в отдельности.

Чиллер может быть:

• Реверсионный . То есть такое устройство, которое может, как нагревать, так и охлаждать теплоноситель.
• Парокомпрессионный. В этом агрегате хладагент циркулирует внутри агрегата и отводит тепло в специальную кмаеру..
• Абсорционный. В этом приборе применяется высокое давление. В результате пар или жидкость изменяет свое состояние, выделяя тепло или отбирая его. С помощью абсорбента, к примеру, тепло, передается потребителю.
• С воздушным охлаждением.
• С выносным контуром охлаждения.

Фанкойлы:

• Кассетные.
• Канальные.

Устанавливаться они могут на потолке, на стенах, на полу.

Параметры

Выбор устройства производится по следующим параметрам:

• Мощность чиллера.
• Производительность фанкойла.
• Перемещение воздушных масс.
• Мощность насосной станции, длин трубовода, теплоизоляция труб.

Преимущества установки

Выше мы уже говорили о преимуществах самой системы, Особо отметим еще раз, что смонтировать ее несложно.

Стоимость комплектующих невысокая. Она проста в обслуживании и ремонте. К тому же ее можно спроектировать под любой тип зданий.

Область применения

В основном устройства такого типа используются в:

• В офисных помещениях.
• Больницах.
• Супермаркетах и других торговых точках.
• Гостиничных комплексах.

Стоимость

Цена на изделие зависит от стоимости комплектующих, то есть чиллера и фанкойла.

Для примера приведем стоимость двух изделий.

Фанкойл серии TRUST – 12678 рублей.

Серии Homo – 15609.

Приборы выбраны случайным образом. При этом у первого агрегата выше и производительность и он обслуживает большую площадь помещения, но цена на него ниже, чем у второго.

Отсюда вывод: основной фактор, формирующий цену агрегата – производитель.

Особенности эксплуатации

Основная особенность обслуживания этого типа агрегатов состоит в заправке устройства хладагентом. В этом случае нужно строго соблюдать инструкции, изложенные в техдокументации устройства. Во всем остальном система обслуживается так же, как подобные ей агрегаты.