Системы чиллер-фанкойл
Отличие системы чиллер-фанкойл (англ. chiller-fancoil) заключается в том, что вместо фреона между внутренними и наружным блоками циркулирует вода или незамерзающая жидкость.
Система чиллер-фанкойл состоит из трёх основных элементов:
- Чиллер. Служит для охлаждения воды. Чиллеры имеют широкий диапазон мощностей от 5 до 9000 кВт и способны обслуживать, как небольшие загородные дома, так и многоэтажные здания жилого и административного назначения.
- Насосная станция (гидромодуль). Служит для обеспечения циркуляции хладоносителя между чиллером и фанкойлами. В качестве теплоносителя применяется вода или незамерзающая жидкость на основе гликоля.
- Фанкойл. Фанкойлы, их ещё называют конвекторными теплообменниками, бывают различной производительности – от 2 до 20 кВт. Они похожи на внутренние блоки сплит-систем и по исполнению бывают различных типов – настенные, напольные, канальные, подпотолочные. Фанкойлы могут выпускаться в бескорпусном исполнении – они значительно дешевле, и предназначены для скрытой установки (в декоративном коробе или за подвесным потолком).
Чиллер
Чиллер – это водоохлаждающая холодильная машина, которая используется в центральных системах кондиционирования и обеспечивает подогрев или охлаждение теплоносителя и его подачу к теплообменникам (фанкойлам).
Основные составляющие чиллеров:
Компрессор: основной элемент холодильной машины, предназначен для сжатия паров хладагента от давления испарения до давления конденсации. По принципу действия компресоры подразделяются на объёмные и центробежные. Последние достаточно экономичны и применяются для чиллеров большой мощности (свыше 1000 кВт).
Электродвигатель: приводит в движение компрессор и вместе с ним образует компрессорный агрегат. Компрессорный агрегат может быть герметичным, когда оба элемента заключены в общий герметично заваренный кожух, полугерметичным и негерметичным или открытым. В полугерметичном агрегате компрессор и электродвигатель объединены в единый механизм, имеющий общий вал и заключены в общий разборный кожух. Негерметичный агрегат состоит из компрессора, ось которого выходит из корпуса наружу, электродвигателя расположенного снаружи корпуса, который соединяется с компрессором с помощью соединительной муфты или ременной передачи с системой шкивов.
Конденсатор: это теплообменник, в котором происходит фазовый переход хладагента из парообразного в жидкое состояние при высоком давлении за счет передачи теплоты охлаждающей среде. Конденсаторы могут быть с воздушным или водяным охлаждением.
Испаритель: это теплообменник, в котором происходит фазовый переход хладагента из жидкого в парообразное состояние при низком давлении за счет подвода теплоты от охлаждаемой жидкости. Испарители бывают нескольких типов: сварные пластинчатые, ёмкостные и кожухотрубные прямого расширения.
Терморегулирующий вентиль: это регулятор прямого действия, задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева паров хладагента на выходе из испарителя.
Насосная станция
Насосная станция или гидромодуль обеспечивают циркуляцию теплоносителя (воды или незамерзающей жидкости на основе гликоля) между чиллером и фанкойлами.
Основные составляющие насосной станции:
Циркуляционный насос: обеспечивает поддержание необходимого давления теплоносителя в системе трубопроводов.
Расширительный бак: компенсирует температурное расширение или сжатие теплоносителя. Ёмкость бака разделена на две части металлической мембраной, в одной части находится азот, а другая – включается в гидравлическую систему теплоносителем. При изменении температуры теплоносителя, объём который он занимает, также изменяется, при этом за счет движения металлической мембраны в баке эти колебания компенсируются.
Вентили или запорная арматура: необходимы для слива, залива теплоносителя, выпуска воздуха и т.д, то есть для сервисного обслуживания системы.
Аккумулирующий бак: необходим для сглаживания неравномерности выработки холода. Поскольку тепловая нагрузка изменяется в зависимости от времени суток или сезона, то возникают периоды времени, когда холодопроизводительность чиллера существенно превышает реальную потребность. В этом случае чиллер начинает работать короткими импульсами, включаясь и выключаясь. Частые пуски компрессора приводят к его быстрому износу и заметному уменьшению срока службы. Чтобы этого избежать, в систему устанавливают аккумулирующий бак, объём которого рассчитывается исходя из возможных тепловых нагрузок и количества теплоносителя в системе. В этом случае суммарный объём и теплоёмкость теплоносителя увеличивается, благодаря чему интервалы между включением / выключением компрессора возрастают.
Система управления и защиты: контролирует режим работы насосной станции, сигнализирует и отключает систему в случае возникновения опасной ситуации (риск замерзания теплоносителя, повышение давление в гидравлической системе и т.д.)
Фанкойл
Фанкойлы или конвекторные теплообменники похожи на внутренние блоки сплит-систем и бывают различных типов – настенные, напольные, канальные, подпотолочные. Фанкойлы могут быть и бескорпусными, и, как канальные кондиционеры, предназначены для скрытой установки.
Основные составляющие фанкойла:
Жидкостный теплообменник (радиатор) с оребренными трубами: фанкойлы могут иметь один или два теплообменника. Каждый теплообменник оснащено коллектором с вентилем для выпуска воздуха и патрубком для спуска воды. Теплообменник состоит из одной или двух частей. Теплообменник, состоящий из одной части, называется «двухтрубным». Он используется как для нагрева, так и для охлаждения. Теплообменник, состоящий из двух частей, называется «четырёхтрубным», одна его часть используется для охлаждения, а другая – для нагрева. К тому же, четырёхтрубный фанкойл может одновременно подключаться к чиллеру, и к системе центрального отопления, и работать зимой как радиатор. Для нагрева в фанкойлах могут использоваться электрические нагреватели.
Вентилятор: в фанкойлах могут использовать один или несколько вентиляторов (центробежных или диаметральных) с многоскоростным двигателем. Диаметральные вентиляторы считаются более перспективными, так как при работе создают значительно меньший уровень звуковой мощности.
Двух- или трехходовой клапан: предназначен для регулирования количества воды, подаваемой на фанкойл, а значит и регулирования холодо- или теплоотдачи.
Воздушный фильтр: предназначен для очистки воздуха, предотвращает загрязнение поверхности теплообменника пылью, волокнами, защищает вентилятор и электродвигатель, уменьшает уровень загрязнения в замкнутом кондиционируемом пространстве помещения.
Конденсатный насос: предназначен для отвода конденсата.
Поддон для сбора конденсата: при охлаждении воздуха до температуры точки росы на поверхности теплообменника происходит конденсация водяных паров. Для сбора и отвода конденсата служит поддон.
Система управления: для автоматического поддержания заданной температуры воздуха в помещении фанкойл оборудуют блоком управления и пультом управления. Последний может размещаться на фанкойле или на стене в данном помещении, может быть проводным или беспроводным.
Классификация чиллеров:
Чиллеры бывают двух основных видов:
Абсорбционные чиллеры: в таких чиллерах вместо традиционного хладагента, фреона, используется вода и абсорбер (бромид лития). Функционирование абсорбционного чиллера подобно фреоновому – при переходе хладагента из парообразного состояния в жидкое используется эффект поглощения тепла. Под действием источника тепла (для абсорбционных чиллеров – это пар или горячая вода) разбавленный раствор бромида лития выделяет пары воды (хладагента), которые переносятся в конденсатор. В конденсаторе эти пары преобразуются в жидкость, которая подается в испаритель. В испарителе вода испаряется, а её пары впитываются абсорбером. Затем разбавленный раствор абсорбера нагревается, и процесс повторяется снова. Абсорбционные чиллеры разработаны по принципам энергосберегающих технологий, работают на отработанной технической горячей воде, и применяются для кондиционирования помещений, где существуют ограничения на потребляемую электроэнергию.
Фреоновые чиллеры: Фреоновые чиллеры можно классифицировать по нескольким признакам:
по наличию режима обогрева:
а) без обогрева (только холодные)
б) с тепловым насосом (реверсивные)
по типу охлаждения конденсатора:
а) с водяным охлаждением (конденсатор охлаждается водой, это позволяет уменьшить габариты, а, следовательно, и стоимость чиллера, однако требуется подвод воды)
б) с воздушным охлаждением (конденсатор охлаждается потоком воздуха, идущего от вентилятора, как и в обычном кондиционере).
по конструкции:
а) со встроенным конденсатором (моноблочные) (представляют собой автономную холодильную машину, к которой подключают насосную станцию при помощи трубопроводов)
б) с выносным конденсатором (позволяют устанавливать чиллер внутри помещения, а конденсатор выносить на улицу, например, на крышу. Такой вариант считается более надёжным, поскольку температура внутри помещения стабильна. Он позволяет отказаться от использования незамерзающей жидкости (так как все теплоносители и трубопроводы находятся внутри помещения), а в качестве теплоносителя применять воду, не сливая её в зимний период; а так же значительно упрощает обслуживание чиллера).
по виду используемого вентилятора:
а) с осевым вентилятором (создают малый напор воздуха, поэтому их можно размещать только на открытом месте – на стене здания, крыше и т.д. Хотя их стоимость значительно дешевле чиллеров с центробежным вентилятором);
б) с центробежным вентилятором (создают более сильный напор воздуха по сравнению с осевыми вентиляторами, поэтому их можно размещать внутри помещения, обеспечив выброс и забор наружного воздуха через воздуховоды).
Функционирование системы чиллер-фанкойл:
Роль наружного блока в системе чиллер-фанкойл выполняет чиллер. По сути, это холодильная машина, через испаритель которой проходит вода, которая в последствии с помощью насосной станции подаётся через систему трубопроводов к конвекторным теплообменникам или фанкойлам. Фанкойлы устанавливаются внутри помещения и выполняют назначение внутренних блоков обычных кондиционеров. Выходная мощность (производительность) фанкойла регулируется при помощи вентилятора путем изменения скорости его вращения или же изменения расхода жидкости. Расход жидкости изменяется двух- или трех-ходовым клапаном, которым управляет термостат. Фильтрация воздуха осуществляется легкосъёмным моющимся воздушным фильтром. Для отвода и сбора конденсата используются конденсатный насос и поддон для сбора конденсата. Для управления и контроля системой фанкойлы снабжаются индивидуальными, встроенными инфракрасными или проводными пультами управления.
Основные особенности и преимущества системы чиллер-фанкойл:
- неограниченное количество подключаемых фанкойлов (внутренних блоков), которое определяется исключительно мощностью чиллера.
- для гидравлических соединений чиллера с фанкойлами используются обычные водопроводные труб
- расстояние между чиллером и фанкойлами зависит только от мощности насосной станции и может достигать нескольких сотен метров
Недостатки:
- системы чиллер-фанкойл, в строгом смысле, не являются системами вентиляции — они охлаждают воздух в каждом кондиционируемом помещении, но никак не влияют на циркуляцию воздуха. Поэтому для обеспечения воздухообмена системы чиллер-фанкойл комбинируются с воздушными (крышными) системами кондиционирования, холодильные машины которых охлаждают наружный воздух и подают его в помещения по параллельной системе принудительной вентиляции.
- будучи более экономичными (по потребляемой электроэнергии), чем крышные системы, системы чиллер-фанкойл безусловно проигрывают в экономичности VRV и VRF-системам. Однако предельная производительность VRV-систем (объёмы охлаждаемых помещений) — ограничены (до нескольких тысяч кубометров).
Материалы:
Ссылки:
Википедия - Системы чиллер-фанкойл (не просмотрено)
Google - Системы чиллер-фанкойл (не просмотрено)
Google - Системы чиллер-фанкойл (фото) (не просмотрено)
Google - Установка системы чиллер-фанкойл (не просмотрено)
Google - Установка системы чиллер-фанкойл (фото) (не просмотрено)
You-Tube - Системы чиллер-фанкойл (не просмотрено)
You-Tube - Установка системы чиллер-фанкойл (не просмотрено)
Последние изменение страницы: 1 мая 2014 г.
Статья - копия: Системы чиллер-фанкойл