Системы кондиционирования и холодоснабжения с чиллерами и фанкойлами

Система чиллер-фанкойл – комплекс климатического мультизонального оборудования, предназначенный для создания оптимального микроклимата внутри зданий при любом количестве этажей и любой площади. Система рассчитана на постоянную работу: летом обеспечивает эффективное охлаждение, зимой – нагрев воздуха.  Главные элементы: устройство для теплообмена и охладитель.

Элементы и сфера применения оборудования

Устройством для охлаждения служит чиллер. Он представляет собой внешний блок, производящий и подающий холод по комплексу трубопроводов, внутри которых происходит циркуляция этиленгликоля или воды. В этом состоит принципиальное отличие от сплит-систем, где в качестве хладагента выступает фреон, передача которого осуществляется по дорогостоящим трубам из меди.

В системе чиллер-фанкойл используются обычные водопроводные трубы (металлические или ПВХ) с надежной изоляцией. В связи с этим оборудование значительно дешевле. Температура наружного воздуха не влияет на эффективность работы системы. Сплит-система теряет работоспособность уже при температуре внешней среды -10 градусов по Цельсию.

Работу внутреннего блока выполняет фанкойл. С его помощью осуществляется прием охлажденной жидкости и передача холода в помещение. После того как жидкость окончательно нагрелась, она передается обратно в чиллер. Фанкойлы устанавливаются в каждом помещении и работают по индивидуальной программе.

Сфера применения:

• гипермаркеты;
• крупные гостиницы;
• подземные сооружения;
• торговые комплексы.

Чтобы использовать комплекс для отопления, программу необходимо переключить на котел или в фанкойлы ко второму контуру подавать горячую воду. К одному чиллеру можно присоединять несколько фанкойлов. Такие устройства монтируются в верхней части помещения.

Устройство оборудования

Чиллер — холодильная машина большой мощности. Теплообменник сбрасывает холод в воду. Вода охлаждается и поступает к фанкойлам по трубам.

Существует 2 вида чиллеров: абсорбционные и парокомпрессионные. Первый тип отличается высокой стоимостью, громоздкостью и ограниченной сферой применения.

Парокомпрессионные чиллеры распространены больше. Они делятся на типы:

• наружной установки с воздушным охлаждением: теплообменник-конденсатор охлаждается посредством осевых вентиляторов;
• внутренней установки с воздушным охлаждением: забор воздуха для охлаждения и выброс горячего воздуха осуществляется с помощью насоса центробежного типа;
• с охлаждением водяного типа — установку оборудования целесообразно проводить вблизи водоемов;
• реверсивные — позволяют охлаждать и нагревать воздух.

Фанкойлы (доводчики) состоят из теплообменника и вентилятора большой мощности. В состав изделия также входит устройство управления и легкосъемные воздушные фильтры. Модели снабжены пультом ДУ.

Система фанкойлов может быть кассетной или канальной.

Предназначение кассетных фанкойлов – охлаждение или нагрев воздушного пространства в помещениях большого объема. Для монтажа необходимы подвесные потолки. Распределение воздуха происходит в 2 или 4 стороны.

Монтаж канальных фанкойлов предусмотрен в отдельных помещениях. Забор воздушного пространства происходит по трубопроводам. Выдув охлажденного или нагретого воздуха идет через воздуховоды, размещенные в помещениях за подвесным потолком. Устройства отличаются по способу установки: настенные, потолочные и напольные. Существуют и универсальные модели.

Вспомогательное оборудование

Для бесперебойного функционирования аппаратов используются устройства и приспособления, позволяющие расширить функционал оборудования и сделать его работу более эффективной:

• прибор для регулирования расхода носителя холода;
• газовый котел для нагрева воды, который берет на себя функции чиллера в холодное время года;
• расширительный и накопительный бак компенсирует расширение теплоносителя при нагреве.

Принцип работы чиллера и фанкойла

Принцип работы парокомпрессионного чиллера:

1. Компрессор всасывает газообразный хладагент, повышается давление внутри аппарата.
2. Этиленгликоль поступает в вентиль для терморегуляции. Давление внутри прибора понижается, а температура хладагента повышается. Этиленгликоль закипает и частично испаряется.
3. В испаритель оборудования поступает закипающий хладагент, при испарении которого происходит забор тепла у водяного контура. Пройдя через испаритель, этиленгликоль снова переходит в состояние газа, цикл повторяется.
4. Охлажденная вода с помощью насоса попадает в фанкойл по специальному трубопроводу. Доводчик в свою очередь распределяет охлажденный воздух по всему пространству помещения.

Фанкойл работает просто: охлажденный водный ресурс попадает в теплообменник, обдуваемый воздушными потоками. Воздух, проходящий через теплообменник, охлаждается и выдувается в помещение.

Подключение чиллера и фанкойла

Чиллер объединяется с одним или несколькими фанкойлами системой трубопроводов с изоляцией. Если изоляции нет, КПД оборудования существенно падает. Каждый фанкойл снабжен индивидуальным узлом обвязки, который регулирует производительность аппарата как в режиме охлаждения, так и нагрева. За регулирование хладагента отвечает арматура – запорная и регулирующая.

Холодный агент нельзя смешивать с теплоносителем. Для нагрева воды необходим отдельный теплообменник с насосом для циркуляции. Для обеспечения плавной регулировки процесса течения рабочей жидкости нужно использовать 3-ходовой клапан. Элемент необходимо устанавливать при монтаже оборудования. Если в здании проведен двухтрубный тип отопления, нагрев и охлаждение реализуется за счет чиллера. Один из имеющихся теплообменных систем подключают к трубопроводной системе с хладагентом. Второй подключается к трубе с теплоносителем.

Необходим специальный пункт проверки температуры воды. Температурный показатель теплоносителя в системе в период отопления варьируется от 70 до 95 градусов по Цельсию. Для большинства фанкойлов такая температура слишком большая и требует понижения.

Достоинства и недостатки системы

К преимуществам оборудования относят:

• отсутствие ограничений по длине трубопроводов между фанкойлами;
• возможность добавления или удаления внутренних блоков к уже работающей системе;
• отсутствие фреона и других газов летучего типа, что делает работу оборудования безопасной и экологически чистой;
• использование одного внешнего блока.

Комплекс завоевал популярность среди представителей среднего и крупного бизнеса. Однако у него есть недостатки:

• значительный уровень шума;
• высокая стоимость отдельных аппаратов;
• низкая энергоэффективность.

Система чиллер-фанкойл используется преимущественно в тех случаях, когда площадь помещений и особенности здания не дают возможность использовать сплит-систему в качестве климатического оборудования.