Чиллер или VRF? Сравнительный анализ систем кондиционирования. Что выбрать кондиционер или фанкойл

Любая система охлаждения здания состоит из внутреннего и наружного оборудования. В случае бытовых кондиционеров ситуация проста: снаружи монтируется наружный блок кондиционера, а внутри помещения устанавливается внутренний блок. Два блока соединяются между собой трубопроводами, кабелями питания и управления.

Общее описание системы чиллер-фанкойл

В более мощных системах описанная схема усложняется, но, по своему принципу построения, сохраняется. Так, одна из архитектур построения систем холодоснабжения зданий заключается в установке холодильных машин (чиллеров) в качестве наружного холодильного оборудования, и фанкойлов (фэнкойлов или, как их ещё называют, воздуходоводчиков) внутри здания.

При этом чиллеры соединяются с фанкойлами трубопроводами, а для работы всей системы в целом необходима система автоматики, причем гораздо более сложная, нежели в сплит-системах.

Описанная система холодоснабжения здания с использованием наружных холодильных машин и внутренних воздуходоводчиков носит название система «чиллер-фанкойл»

Основное отличие системы «чиллер-фанкойл» от систем кондиционирования

Система «чиллер-фанкойл» именуется системой холодоснабжения, а не системой кондиционирования, и это неспроста. Система «чиллера-фанкойл» имеет одно принципиальное отличие от систем кондиционирования. Разница заключается в том, что рабочее вещество системы холодоснабжения, циркулируя по контуру, не изменяет своего агрегатного состояния; в то время как в системах кондиционирования рабочее вещество бывает как в газообразном, так и в жидком агрегатном состояниях.

Так, в системах кондиционирования хладагент после конденсатора весь переходит в жидкую фазу, а после испарителя возвращается в газовую фазу. Более того, смена агрегатного состояния происходит неслучайно и это не побочный эффект, а целенаправленный процесс, ради которого и используются специальные рабочие вещества - хладагенты.

Однако в системе «чиллер-фанкойл» рабочее вещество всегда находится в жидком состоянии. И это также является целенаправленным результатом.

Рабочее вещество системы «чиллер-фанкойл»

Итак, как мы отметили выше, рабочее вещество системы «чиллер-фанкойл» не изменяет своего агрегатного состояния. Соответственно, нет возможности использовать скрытую теплоту парообразования и для максимизации эффективности работы системы и минимизации её габаритов необходимо подобрать другое вещество.

Это вещество должно иметь по возможности наивысшую теплоёмкость и плотность, при этом быть дешёвым и экологичным. И первое что приходит на ум - это вода.

Действительно, вода - один из самых распространенных холодоносителей в системах холодоснабжения. Все её физические характеристики отлично подходят для подобных систем, а простая доступность и низкая стоимость дополняют список преимуществ. Но у воды есть и недостатки.

Вода или гликолевые смеси

Основной недостаток воды - высокая температура её замерзания. При нормальных условиях (т.е. при атмосферном давлении) стоит температуре опуститься ниже нуля, как вода замерзнет, и если замерзнет в трубах, то система разморозится. Это происходит потому, что плотность льда меньше плотности воды, т.е. объём льда больше, и лёд в буквальном смысле разрывает трубопроводы.

Выход один - использовать холодоноситель, температура замерзания которого ниже температур, характерных для зимнего периода времени для данного конкретно взятого региона. А, учитывая отличные физические свойства воды, в неё просто стали добавлять другие вещества так, чтобы достичь необходимой температуры замерзания смеси.

Наибольшее распространение получили водные растворы гликолей: этиленгликоля и пропиленгликоля. Первый более выгоден по своим термодинамическим свойствам и его стоимость ниже, а второй безопасен и экологичен.

Также следует иметь в виду, что этиленгликоль ядовит. При его использовании неминуемо встает вопрос усложнения проведения работ по техническому обслуживанию и последующей утилизации. Более того, на некоторых объектах с постоянным пребыванием людей его применение запрещено.

Тем не менее, всегда следует рассматривать оба варианта и в каждом конкретном случае делать свой собственный обоснованный выбор.

Двухконтурные системы холодоснабжения

Для решения вопроса экологического холодоносителя внутри здания существуют двухконтурные системы холодоснабжения. Подобные системы состоят из двух контуров - наружного (внешнего) и внутреннего — гликолевого и водяного, которые разделены между собой теплообменниками. Такие схемы немного проигрывают с точки зрения эффективности, но позволяют использовать наружное чиллерное оборудование и безопасных холодоноситель (воду) внутри здания.

Фанкойлы

Основным внутренним оборудованием системы холодоснабжения, построенной по схеме «чиллер-фанкойл» являются фанкойлы. Внешне они сходны с внутренними блоками систем кондиционирования, разве что к ним подводятся не фреоновые, а водяные трубопроводы.

Отметим, что разнообразие исполнения фанкойлов также велико, как и кондиционеров. Существуют настенные, кассетные, канальные, потолочные и др. виды фанкойлов.

Таким образом, для каждого помещения есть возможность подобрать свой тип фанкойла, наиболее полно отвечающий техническим и архитектурным требованиям к рассматриваемому помещению.

Что такое фанкойлы, каков их принцип работы, когда и для чего они применяются? Чем отличаются от обычных систем кондиционирования? Какие бывают ?

Из этой статьи вы узнаете, по какому принципу работает фанкойл и какова его конструкция. Мы расскажем об области их применения, недостатках и плюсах. Также вы найдете ответы на основные вопросы о фанкойлах.

Что такое фанкойл

Фанкойлом называют климатические приборы, способные обеспечивать централизованное кондиционирование комнат. Это не самостоятельное оборудование, а часть климатической системы. По сути он является внутренним блоком канального кондиционера.

Конструкция системы чиллер-фанкойл состоит из нескольких элементов:

• Расширительная емкость;
• или другое устройство, отвечающее за температуру теплоносителя или хладагента, транспортируемого по трубам;
• Фанкойлы - теплообменники, через которые проходит воздух;
• Магистральная разводка, предусмотренная между приборами;
• Хладагент (теплоноситель) - зачастую в его качестве выступает чистая вода, но иногда пропиленгликоль, этиленгликоль или их растворы;
• Система контроля над техникой.

Непосредственно сами фанкойлы играют одну из важнейших ролей. Они обеспечивают циркуляцию воздуха и поддержание заданной температуры.

По принципу установки фанкойлы бывают двух типов - наружные и встраиваемые. Одни, как правило, устанавливаются вертикально вдоль стены, а встраиваемые - в потолке помещения.

Принцип работы фанкойлов и виды

В процессе эксплуатации системы фанкойлы обеспечивают нагрев либо охлаждение воздуха. Принцип работы фанкойла - элементы принудительным образом «гоняют» воздух в комнате через себя. Воздух попадает вовнутрь прибора, после чего продувается установленным вентилятором. Проходя через теплообменник, достигается нужная температура. Если предусмотрена вентиляция проточного типа, то потоки дополняются воздухом снаружи.

По типу монтажа различают три вида фанкойлов:

• Кассетные;
• Напольно-потолочные;
• Проточные.

Кассетные фанкойлы устанавливаются в подвесных потолках. Они забирают воздух из помещения, прогоняют его через теплообменник и выдувают обратно. по внешнему виду их не отличить от внутренних блоков кассетных кондиционеров.

Напольно-потолочные фанкойлы монтируют двумя способами:

1. Вертикально вдоль стены, так же, как радиаторы отопления;
2. На потолке, в горизонтальном положении.

Проточные фанкойлы устанавливаются в системе вентиляции. Они могут быть двух типов:

1. Централизованные (канальные) - подавать охлажденный или нагретый воздух в общую систему, которая распределит его. Такой вариант менее удобен, так как нет возможности регулировать температуру в отдельных помещениях.
2. Отдельные (встраиваемые) - устанавливаются на выходе системы вентиляции в помещение. Они более удобны в настройке, но требуют прокладки отдельного контура.

Кассетный фанкойл

Устройство фанкойла

1. Блок фильтрации входящего воздуха;
2. Один или два теплообменника, занятых нагреванием или охлаждением воздуха;
3. Электрический вентилятор (или несколько), создающий циркуляцию потоков;
4. Пульт контроля над системой - существует несколько вариантов (дистанционные, встроенные).

На схеме не указан блок фильтрации, его расположение зависит от модели и производителя фанкойлов.

Зачем фанкойлу чиллер?

Чиллер необходим фанкойлу как внешний блок сплит-системы нужен внутреннему. Он производит тепло или холод, обеспечивая работу системы чиллер-фанкойл. Существует несколько видов такого оборудования. Они отличаются по принципу работы:

1. Абсорбционные () чиллеры способны получать тепло или холод в условиях низкой разницы температур между внешней средой и хладагентом. В качестве теплоносителя в них используется раствор бромида лития, который находится под очень низким давлением.
2. Парокомпрессионные чиллеры - традиционные установки, которые можно увидеть на крышах промышленных зданий, торговых центров. Их рабочий цикл полностью повторяет принцип работы кондиционера. Передача тепловой энергии осуществляется за счет конденсации и испарения фреона.

Существуют также чиллеры с функцией обогрева и без таковой. Больших конструктивных различий между ними нет, но стоимость разнится. Чиллеры с функцией обогрева несколько дороже обычных.

По принципу охлаждения различают два типа чиллеров:

1. Водяные - в них контур погружен в водоем или проточную воду. Преимущество таких чиллеров - высокая производительность и низкая зависимость от колебаний температур.
2. Воздушные - их контур находится на открытом воздухе и отдает или забирает у него тепло. Преимущество чиллеров с воздушным охлаждением в относительно низкой стоимости, но их COP колеблется в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра.

По типу исполнения различают чиллеры в виде:

• Моноблока;
• Раздельные.

В моноблоке теплоотдающий контур находится в одном корпусе с компрессором и другими узлами. Такое оборудование проще монтировать, но не всегда удобно обслуживать.

В раздельном чиллере контур находится в воде или на открытом воздухе, а основная установка может быть смонтирована внутри помещения. Между собой они соединяются фреоновой магистралью. Такие чиллеры удобнее обслуживать, но их стоимость выше, чем у моноблоков.

Принцип работы чиллера

В качестве источника теплоносителя используется чиллер. Он повышает или понижает его температуру в зависимости от потребностей. Рабочий цикл чиллера на охлаждение следующий:

1. Компрессор сжимает фреон до температуры конденсации;
2. При переходе хладагента в жидкую фазу, его температура повышается;
3. В конденсаторе фреон охлаждается от воздуха или воды (в зависимости от типа чиллера);
4. Проходя через ТРВ (терморегулирующий вентиль) хладагент попадает в испаритель;
5. Давление фреона падает, он переходит в состояние газа;
6. При кипении (испарении) температура хладагента понижается;
7. Фреон охлаждает воду, которая циркулирует через фанкойл.

Если чиллер работает в режиме обогрева, цикл происходит в обратном порядке. В нем испаритель и конденсатор меняются ролями. Он нагревает воду, которая циркулирует в фанкойлах и охлаждает воздух (или воду в случае водяного чиллера) во внешней среде.

Плюсы и минусы, особенности

Благодаря произвольной конфигурации вам удастся сохранить первоначальный экстерьер дома, ведь нет надобности в монтаже наружных кондиционеров.

Климатическое устройство можно располагать на существенном расстоянии от помещений, которые будут обогреваться, так как теплоноситель или хладагент отличаются хорошей теплоемкостью.

Хладагент не несет никакой угрозы здоровью, так как находится исключительно в контуре и даже при утечке не может нанести существенного вреда.

Еще одно достоинство - возможность комбинировать систему с другими вариантами отопления. Это может быть тепловой насос, электрические системы отопления, котлы.

Человек может самостоятельно устанавливать режим, создавая тем самым максимально комфортные условия в помещении. В процессе эксплуатации фанкойлы также не заставят прилагать особые усилия. Достаточно иногда очищать фильтры.

Фанкойлы необходимо устанавливать, как и внутренние блоки канальных кондиционеров, в подвесном или натяжном потолке. Установка в помещении с обычным потолком возможна, но эстетики при этом нельзя гарантировать.

Фанкойл нельзя назвать самодостаточным, так как обязательно необходимо дополнительное оборудование, способное охлаждать или нагревать воздух. Зачастую такой машиной является чиллер. Как следствие, систему называют « ». Но стоит учитывать, что чиллеры - недешевое оборудование, поэтому все чаще для нагрева или охлаждения используют тепловые насосы.

Где используют фанкойлы

Возможно, такие системы применялись бы гораздо чаще, если бы не высокая стоимость. Действительно, назвать низкой цену фанкойлов - нельзя.

Как правило, они устанавливаются на крупных предприятиях, мощностях производства, каких-то объектах коммерческого типа. Но, параллельно выпускают модели относительно небольшой мощности.

Более низкая стоимость таких вариантов позволяет заметно расширить сферы применения. В нынешнее время фанкойлы активно используются в ресторанном и отельном бизнесе, торговых центрах, элитных домах, кинотеатрах.

Покупать чиллер-фанкойл для дома сейчас невыгодно, но если рассматривать систему в долгосрочной перспективе - она окупается. С каждым годом на рынке появляется все больше систем небольшой мощности, цена которых сравнима со стоимостью традиционных климатических систем.

Что такое фанкойлы: Видео

Вопросы и ответы

Если у вас есть вопрос, касающийся работы фанкойлов - вы можете задать его в комментариях. Мы постараемся максимально быстро на него ответить.

Где находится подача и обратка у подвесных фанкойлов?

Все зависит от конкретной модели. У напольно-потолочных фанкойлов трубки обычно подключаются с боковой стороны (см. фото), у потолочный - с задней. У кассетных фанкойлов - во внутренней части, которую обычно прячут в подвесных потолках.

Как к одному фанкойлу подключить 5 помещений?

Для этого нужно устанавливать фанкойл канального типа в системе приточной вентиляции. А от него делать отдельную разводку. При этом стоит учитывать, что температурный режим будет одинаковым для всех помещений.

Как смонтировать фанкойл на тепло и холод?

Установка такого фанкойла ничем не отличается от монтажа обычного. Вообще, режим работы (обогрев или охлаждение) зависит от чиллера, а не от фанкойла. Соответственно, он задается централизовано для всей системы.

Чем отличается фанкойл от кондиционера?

В кондиционере между внутренним и наружным блоками циркулирует фреон. Именно он выступает в качестве теплоносителя.

В системе чиллер-фанкойл теплоносителем является вода или антифриз. Фреон является рабочим телом чиллера, позволяющим поднять или опустить температуру теплоносителя до необходимой. А он, в свою очередь, охлаждает или нагревает воздух посредством фанкойла. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье « ».

Существует ли межблочная связь между фанкойлами?

Нет, каждый фанкойл - это отдельное устройство и напрямую связан только с чиллером. Конечно, можно подключить центральный контроллер, который бы отслеживал температурные режимы, но это не будет межблочной связью.

В чем различия между системой чиллер-фанкойл и АБХМ?

АБХМ также называют абсорбционным чиллером, но ее принцип работы существенно отличается. В ней используются камеры с пониженным давлением, за счет чего можно эффективно получать тепло или холод, используя низкопотенциальную среду.

Система чиллер - фанкойл (chiller - fancoil ) отличается от всех остальных систем кондиционирования тем, что между наружным и внутренними блоками циркулирует не фреон, а вода (или незамерзающая жидкость). Охлаждает воду чиллер - холодильная машина, предназначенная для охлаждения жидкости. Чиллер представляет собой обычный фреоновый кондиционер, через испаритель которого проходит не охлаждаемый воздух, а вода. Эта вода с помощью насосной станции поступает по системе теплоизолированных трубопроводов к фанкойлам. Фанкойлы устанавливаются в кондиционируемых помещениях и выполняют ту же роль, что и внутренние блоки сплит-систем. Система чиллер - фанкойл, по сравнению с традиционными мульт-сплит или мультизональными системами имеет ряд преимуществ:

• Расстояние между чиллером и фанкойлом определяется только мощностью насосной станции и может достигать нескольких сотен метров.
• Количество фанкойлов в системе не ограниченно и зависит только от мощности чиллера.
• Для соединения чиллера с фанкойлами используются не дорогие медные фреоновые коммуникаций, а обычные водопроводные трубы.

Чиллер

Чиллер McQuay со встроенным
воздушным конденсатором
и осевыми вентиляторами

Чиллер McQuay со встроенным
воздушным конденсатором
и центробежными вентиляторами

Чиллер TRANE
с выносным воздушным конденсатором

Выносной воздушный конденсатор
c осевыми вентиляторами

Современные чиллеры выпускаются в широком диапазоне мощностей - от 5 до 9000 кВт, что позволяет кондиционировать и небольшие коттеджи и многоэтажных здания. Все чиллеры можно разделить по следующим основным признакам:

• По типу охлаждения конденсатора - с водяным и воздушным охлаждением. Воздушное охлаждение производится так же, как и в бытовых кондиционерах - конденсатор обдувается потоком воздуха от вентилятора. При водяном охлаждении конденсатор охлаждается проточной водой. Второй способ позволяет существенно уменьшить габариты и стоимость чиллера, но требует использования проточной воды или установки градирен (систем оборотного водоснабжения).
• По наличию режима обогрева - с тепловым насосом (реверсивные) и без него. Модели с тепловым насосом могут не только охлаждать, но и нагревать теплоноситель.
• По конструктивному исполнению - со встроенным или с выносным конденсатором. Чиллеры с воздушным охлаждением могут быть в моноблочном исполнении (со встроенным конденсатором) или с выносным конденсатором. В первом случае чиллер представляет собой автономную холодильную машину, к которой подключаются только трубопроводы от насосной станции. Во втором случае конденсатор выполняется в виде отдельного блока. Это позволяет устанавливать чиллер внутри помещения, а конденсатор выносить на крышу. Такое решение упрощает обслуживание чиллера и повышает его надежность благодаря стабильной температуре внутри помещения. Кроме этого, поскольку сам чиллер и все трубопроводы с теплоносителем находятся внутри здания, можно отказаться от использования незамерзающей жидкости и использовать в качестве теплоносителя воду, не сливая ее в зимний период.
• Моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением могут иметь осевой или центробежный вентилятор. Осевые вентиляторы дешевле, но создают очень малый напор воздуха, поэтому чиллер с осевым вентилятором можно размещать только на открытом месте - на крыше, на стене здания и т.п. Центробежные вентилятры создают более сильный напор воздуха, поэтому чиллеры с такими вентиляторами можно размещать внутри помещения, обеспечив забор и выброс наружного воздуха через воздуховоды.

Помимо традиционных фреоновых чиллеров существуют так называемые абсорбционные чиллеры. В таких чиллерах вместо фреона используется вода и абсорбер (бромид лития). Цикл абсорбционного охлаждения, подобно фреоновому циклу, используется эффект поглощения тепла хладагентом при его переходе из парообразного состояния в жидкое. В процессе работы абсорбционного чиллера происходит следующее: под действием внешнего источника тепла (газовая горелка, пар или горячая вода) из разбавленного раствора бромида лития выделяются пары хладагента (воды), которые переносятся в конденсатор. Здесь они конденсируются в жидкость, которая поступает в испаритель. В испарителе вода испаряется, а ее пары поглощаются абсорбером (концентрированным раствором бромида лития). Далее разбавленный раствор абсорбера нагревается, и весь цикл повторяется снова.

Источником энергии для абсорбционных чиллеров служит горячая вода или пар, поэтому обычно они используются там, где существуют жесткие ограничения на потребляемую электроэнергию.

Абсорбционные чиллеры не получили широкого распространения в России по причине неразвитости энергосберегающих технологий. Как правило, такие чиллеры работают на отработанной технической горячей воде (так называемой, "обратке"), но в России, по технологическму циклу, обратка подается сразу в котельную для нового цикла.

Насосная станция (или гидромодуль) обеспечивает циркуляцию теплоносителя между чиллером и фанкойлами. В качестве теплоносителя используется вода или незамерзающая жидкость на основе гликоля (10% - 40% раствор этиленгликоля или пропиленгликоля). Насосная станция включает:

• Циркуляционный насос. Обеспечивает необходимое давление теплоносителя в системе трубопроводов при заданном расходе жидкости.
• Расширительный бак. Необходим для компенсации температурного расширения / сжатия теплоносителя. Расширительный бак выполняется в виде емкости, разделенной подвижной металлической мембраной на две части. В одной части находится азот, другая часть включается в гидравлическую систему с теплоносителем. При изменении температуры теплоносителя, занимаемый им объем также изменяется. Эти колебания компенсируются за счет движения мембраны в расширительном баке.
• Запорная арматура (вентили). Необходимы для сервисного обслуживания системы, слива / залива теплоносителя, выпуска воздуха и т.п.
• Аккумулирующий бак. 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 иногда устанавливают аккумулирующий бак, объем которого рассчитывается исходя из возможных тепловых нагрузок и количества теплоносителя в системе. В этом случае суммарный объем и теплоемкость теплоносителя увеличивается, благодаря чему интервалы между включением / выключением компрессора возрастают.
• Система управления и защиты. Управляет работой насосной станции, контролирует режимы ее работы, сигнализирует и отключает систему в случае возникновении опасной ситуации (повышение давления в гидравлической системе, возникновении риска замерзания теплоносителя и т.п.)

Фанкойл

Фанкойлы похожи на внутренние блоки сплит-систем и тоже бывают различных типов - настенного, напольного, подпотолочного, канального типа и т.п. Фанкойлы могут выпускаться в бескорпусном варианте. Такие фанколй заметно дешевле и предназначены для скрытой установки (за подвесным потолком, на полу в декоративном коробе и т.п.). Внутри фанкойла находятся:

• Радиатор (теплообменник). В фанкойлах устанавливается один или два радиатора. В первом случае фанкойл называется двухтрубным, во втором - четырехтрубным. Четырехтрубный фанкойл подключатся одновременно к чиллеру и к системе центрального отопления и зимой работает как радиатор центрального отопления.
• Вентилятор с электродвигателем. Изменяя скорость вращения вентилятора регулируют холодопроизводительность фанкойла. Заметим, что при достижении в помещении заданной температуры отключается только вентилятор, а поток теплоносителя через фанкойл не изменяется. Поэтому даже при выключенном фанкойле охлаждение помещения продолжается, хотя и с очень малой интенсивностью. Чтобы этого избежать, перед радиатором обычно устанавливают трехходовой клапан, перепускающий поток хладагента мимо фанкойла.
• Поддон для сбора конденсата
• Легкосъемный, моющийся воздушный фильтр. Очищает воздух, проходящий через фанкойл от пыли, пуха и т.п.
• Электронагреватель. Иногда в фанкойл устанавливают ТЭНы для возможности нагрева воздуха.
• Система управления. Фанкойлы снабжаются индивидуальными встроеннвми, проводными или инфракрасными пультами управления.

В любое время года поддерживать комфортную температуру воздуха в помещении способны фанкойлы, что это такое, многие не знают. Они представляют собой внутренние блоки централизованной системы охлаждения и обогрева пространства. На смену кондиционеру пришёл климатический аппарат фанкойл, название которого происходит из английского языка: fan - вентилятор, а coil - теплообменник. Этот агрегат зимой и летом поддерживает оптимальную температуру внутри комнаты. Движение потоков воздуха осуществляется за счёт наличия вентилятора.

При консультировании проектировщик объясняет заказчику, что такое фанкойл. В результате такая и отопления для группы офисных кабинетов или для частного дома с большим количеством комнат выбирается как оптимальный вариант.

Что такое фанкойл

Конфигурация частных домов и общественных зданий в плане разделена на участки с различными температурными режимами. Каждую комнату должен обслуживать фанкойл, автоматически включающийся, охлаждающий или обогревающий пространство до нужной температуры. Это аппарат, обеспечивающий процесс теплообмена внутри каждого помещения в зданиях средней и большой площади.

Чтобы минимизировать риски и приобрести приспособление с длительным сроком службы, выбор фанкойла нужно осуществлять на основании расчёта. Это энергосберегающее инженерное оборудование должно соответствовать действующим нормативам ГОСТ и СНиП. Для эффективной работы прибора фанкойл необходимо произвести правильную сборку узла обвязки. В процессе проектирования системы необходимо учитывать специфику комнат, их параметры, вид и толщину наружных стен, размеры оконных проёмов.

Принцип работы фанкойла

Климатические приборы обеспечивают циркуляцию воздуха, поддерживают заданную температуру. Они не являются автономным оборудованием, это часть настроенной системы. Работает фанкойл при помощи вентилятора и теплообменника, которые в него встроены. Заменяет водяное отопление в морозный период и кондиционеры летом, круглый год, не отступая от заданной комфортной температуры во всех помещениях.

Принцип работы фанкойла имеет сходство с функционированием кондиционера в сплит-системе, но ключевое отличие состоит в том, что в качестве теплоносителя применяется вода или антифриз, а не фреон, неспособный работать при минусовой температуре за окном. Благодаря циркулирующей по трубам жидкости, которая служит как тепло или хладоноситель, фанкойл используется круглогодично, обеспечивая централизованное отопление и кондиционирование всего здания.

Источником холода в системе служит чиллер, холодильная машина, установленная на крыше или в техническом помещении, не нуждающаяся в сложном сезонном обслуживании. При большой мощности насосного оборудования установка блока фанкойл может осуществляться на неограниченном расстоянии от чиллера в здании. Зимой автоматика переключает сеть на нагрев теплоносителя посредством отопительного котла.

схема системы чиллер-фанкойл

Понять, как работает фанкойл, несложно. Теплоноситель движется по двухтрубной системе при охлаждении помещений. При необходимости одну комнату обогреть, а другую охладить устраивается многозональная система с разделением холодной и горячей воды по разным ветвям. Применяется фанкойл с двухконтурными теплообменниками, он подсоединяется по четырехтрубной схеме к источникам тепла и холода одновременно.

Количество фанкойлов в одной комнате определяется расчётом и зависит от размеров обслуживаемых помещений, их высоты, параметров проёмов и наружных стен, максимальной летней и зимней температуры в регионе, скорости ветра. Учитываются все теплопотери в конструкциях.

Устройство фанкойла состоит из двух основополагающих частей - радиатора и вентилятора, управляемого собственным контроллером по сигналу датчика. По теплообменнику аппарата фанкойл циркулирует вода, поступающая по сети трубопроводов от чиллера или котла, а вентилятор перемещает воздушный поток из больших пространств в офисах на радиатор для прогрева или охлаждения.

Плюсы и минусы применения фанкойла

Агрегаты имеют немало достоинств, обеспечивших им широкое применение в помещениях:

1. Обеспечивают лучшую циркуляцию воздуха по сравнению с радиаторами отопления.
2. Фанкойл позволяет уменьшать температуру теплоносителя.
3. Система даёт возможность производить тамбурное отопление выходов из зданий с большим потоком людей.
4. В разводке коммуникаций подобных систем используются водопроводные теплоизолированные трубы. Выбирать фанкойл нужно из расчёта тепловой мощности для централизованного поддержания заданной температуры.
5. Благодаря размещению громоздких чиллеров на улице или чердаке происходит экономия полезной площади.
6. Фанкойл обеспечивает свободное регулирование температуры в большом количестве помещений.
7. Минимальные риски возникновения аварийных ситуаций.
8. Экологическая безопасность за счёт отсутствия в использовании в качестве хладагента.

Какой приобрести фанкойл и как выбрать, проконсультируют профессионалы климатической компании. Большое значение имеют такие параметры, как мощность, размеры, производительность, схемы подключения, длина воздушной струи. Инженеры в процессе консультации продемонстрируют фото агрегатов различных производителей.

Фанкойл имеет один недостаток - иногда появляется небольшой шум при функционировании встроенного в прибор вентилятора. Инженерно-технические работники, осуществляющие монтаж климатического оборудования, рекомендуют приобретать модели с усиленной шумоизоляцией. Перед эксплуатацией необходимо правильно настроить аппарат на обогрев и охлаждение воздуха.

Типы фанкойлов

В зависимости от способа установки существует 3 разновидности агрегатов:

Настенный фанкойл водяной корпусный имеет компактные размеры, подбирается по параметрам и назначению помещения, монтируется открыто на несущую конструкцию, закрепляется на небольшом расстоянии от потолка. Установка проста, лёгкая система креплений, недорогая стоимость. Фанкойл имеет привлекательный внешний вид. Корпус производители выполняют из пластика для полноценного стилевого моделирования в дизайне интерьера.

Фанкойлы промышленные высоконапорные настенного типа часто встречаются на производственных предприятиях. Тангенциальный вентилятор обеспечивает низкий уровень шума и высокую мощность воздушных потоков.

Кассетный агрегат встраивается в подвесной потолок, подобные виды фанкойлов, отвечающие всем нормативам и стандартам, применяются в помещениях с большой площадью - в офисах, гостиницах, кафе, ресторанах, административных учреждениях. Кассетный фанкойл относится к бескорпусным и предназначен для скрытой установки, он размещается за потолочными плитами, видна только фронтальная декоративная панель с регулируемыми жалюзи, распределяющими потоки воздуха.

Канальный фанкойл предназначен для вентиляции больших пространств. Аппарат горизонтального типа устанавливается в канал приточной вентиляции за подвесным потолком, вертикального типа - за фальшстенами. Подаёт как свежий, так и очищенный рециркуляционный воздух. Водяные трубы подводятся к нему посредством резьбовых соединений. Снабжается фанкойл мощным центробежным вентилятором, способным преодолеть сопротивление сети. При подборе таких агрегатов надо обратить внимание на максимально допустимую длину магистрали.

Производители

На рынке климатического оборудования представлено большое количество производителей фанкойлов, чьи изделия проверены в работе и заслуживают доверия российских потребителей. Это всемирно прославленная японская марка Daikin - новатор в области наукоемких и высокотехнологичных разработок, американский бренд Yor, Venterra из Италии. А также: IGC, Trane, Aermec, Carrier, Royal Clima, Electrolux, Ballu, Climaveneta, Aeronik, Wesper, General Climate, Rhoss, MDV и многие другие.

Выбирать и устанавливать фанкойл должны квалифицированные инженеры, которые имеют опыт работы с климатическим оборудованием и знают его особенности.

Система чиллер-фанкойл - это мультизональная климатическая конструкция‚ предназначенная для создания комфортных условий внутри здания большой площади. Работает она постоянно - летом снабжает холодом, а зимой теплом, прогревая воздух до заданной температуры.

Главные ее элементы - охладитель и теплообменное устройство. Дальше о том, 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 и отличается эта система от других сплит-систем, где в качестве теплоносителя закачивают фреон‚ для передачи которого 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.

На фото показаны 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 объединения чиллера 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.

Элементами двухтрубной системы являются: кран шаровой (1)‚ фильтр (2)‚ клапан трехходовой с приводом (3). Это самая простая схема обвязки. 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 фанкойлов 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 горячая вода‚ 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.

Работа 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.

Что может парокомпрессионный чиллер

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 входит панель подключения электрической части (1)‚ корпус (2) - потолочный вариант‚ вентилятор (3)‚ медный или алюминиевый теплообменник (4)‚ поддон для конденсата (5)‚ воздушный клапан (6)‚ место подключения насоса для конденсата и трубки (7) (+)

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

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

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

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

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

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

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

Все об устройстве‚ работе и принципе действия системы терморегуляции в этом материале:

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.