Размер шрифта

Цвет фона и шрифта

Изображения

Озвучивание текста

Обычная версия сайта

Подать заявку

Система чиллер-фанкойл: особенности, принцип работы

Чиллеры

14 февраля 2021

Система чиллер-фанкойл используется для кондиционирования помещений различного масштаба. Такой комплекс обеспечивает сохранение заданной температуры в любой сезон. Оборудование устроено так, чтобы сохранять в различных зонах объекта нужную температуру. Централизация кондиционирования позволяет добиться простого управления конфигурированием микроклимата объектов больших размеров.

Определение

Система чиллер-фанкойл - тип центральной системы кондиционирования воздуха, в которой основным хладоносителем между наружным и внутренним блоками является жидкость (вода либо гликолевый раствор) этим они отличаются от других не менее популярный решений в сфере центрального кондиционирования - VRF/VRV систем, в которых между наружным и внутренними блоками циркулирует фреон, для регулирования и поддержания температуры в помещении. У обоих этих систем есть свои плюсы и минусы, поэтому выбор того или иного решения будет упираться в особенности проектирования, а далее, согласно проекту будут производится монтажные работы.

В процессе работы чиллер охлаждает (или нагревает) воду (либо другую жидкость), которая затем подается в фанкойлы. При прохождении воздуха из помещения через змеевики фанкойлов, тепло поглощается (при охлаждении) или выделяется (при нагреве), а затем охлаждённый или нагретый воздух поступает обратно в помещение. Хладоноситель, обменяв свою тепловую энергию, возвращается в чиллер для повторного охлаждения или нагрева, завершая цикл.

Основные компоненты системы

Чиллер - это сердце системы. Он охлаждает или нагревает воду (или смесь воды и антифриза), которая затем циркулирует к блокам фанкойлов. Сам чиллер состоит из нескольких ключевых компонентов:
1. Компрессор: Этот компонент сжимает хладагент, повышая его температуру и давление. Затем горячий хладагент под давлением поступает в конденсатор.
2. Конденсатор: в этом компоненте хладагент отдает свое тепло во внешнюю среду - либо окружающему воздуху (в холодильниках с воздушным охлаждением), либо воде (в холодильниках с водяным охлаждением). По мере потери тепла хладагент конденсируется из газа в жидкость.
3. Расширительный клапан: Этот клапан понижает давление хладагента, что приводит к его быстрому расширению и охлаждению.
4. Испаритель: Холодный хладагент проходит через змеевики в испарителе, где он поглощает тепло из водяного контура чиллера, в результате чего хладагент снова испаряется в газ. Вода, в свою очередь, становится холодной и подается в блоки фанкойлов.
Фанкойлы: Это отдельные блоки, расположенные по всему зданию и играющие важнейшую роль в переносе тепла между внутренним воздухом здания и охлажденной или нагретой водой, подаваемой чиллером. Основные компоненты включают:
1. Теплообменники: По этим змеевикам охлажденная или нагретая вода поступает из чиллера. При прохождении воздуха над этими змеевиками происходит теплообмен, в результате которого воздух либо охлаждается, либо нагревается, в зависимости от потребностей здания.
2. Вентиляторы: Вентиляторы в блоках FCU втягивают комнатный воздух через змеевики, а затем выталкивают кондиционированный воздух обратно в помещение.
3. Фильтры: Фильтры удаляют пыль и другие частицы из воздуха перед его прохождением через змеевики.
4. Поддон для сбора конденсата: Расположенный под змеевиками, этот компонент собирает конденсат, образующийся в процессе теплообмена

Насосы: Они обеспечивают циркуляцию охлажденной или нагретой воды между чиллером и блоками фанкойлов. Они поддерживают постоянный поток, обеспечивая эффективный теплообмен.
Система трубопроводов: охлажденная или нагретая вода подается между чиллером и блоками фанкойлов по трубам. Очень важно, чтобы трубы были хорошо изолированы, чтобы предотвратить излишние потери и потери тепла.
Система управления и автоматика: Современные системы чиллер-фанкойл часто оснащаются современными системами управления. Они могут включать термостаты в отдельных помещениях или зонах, центральные панели управления и даже системы управления зданием, позволяющие осуществлять удаленный мониторинг и контроль.
Хладагент: В парокомпрессионных чиллерах используется фреон - вещество с низкой температурой кипения, которое поглощает и отдает тепло, циркулируя между испарителем и конденсатором.

Для обеспечения эффективного охлаждения и обогрева компоненты системы чиллер-фанкойл должны работать согласованно. Регулярное техническое обслуживание, включающее очистку фильтров и проверку на наличие утечек и неисправностей, обеспечивает эффективную работу системы и ее долгий срок службы.

Принцип работы чиллера:

Чаще всего, чиллер рассматривается с точки зрения охлаждения, так как если требуется функция работы на тепло, это называют реверсивным тепловым насосом, поэтому в рамках данной статьи будем преимущественно рассматривать чиллер как охладитель.

Для этого используется холодильный цикл:

Компрессор сжимает газ-хладагент с низкой температурой и низким давлением, до таких параметров, чтобы могла произойти конденсации фреона в конденсаторе.
Горячий газ под давлением поступает в конденсатор, где отдает свое тепло в окружающую среду (либо в воздух в холодильниках с воздушным охлаждением, либо в отдельный водяной контур в холодильниках с водяным охлаждением). Отдавая тепло, хладагент конденсируется в жидкость под высоким давлением.
Жидкий хладагент под высоким давлением проходит через расширительный вентиль ЭРВ/ТРВ, в результате чего его давление и температура быстро падают.
Затем холодный хладагент поступает в испаритель. Здесь он поглощает тепло из водяного контура здания, в результате происходит кипения фреона, что в дальнейшем приводит к его испарению, превращению в газ. Одновременно вода в контуре теряет свое тепло, отдаваемое хладагенту, и становится охлажденной.

Перекачка: после охлаждения воды в испарителе при помощи гидромодуля (насосной станции) происходит циркуляция охлаждённый воды по системе труб к фанкойлам, расположенным по всему зданию.

Принцип работы фанкойла

Теплообмен:
1. Блоки фанкойлов состоят из ряда змеевиков, через которые циркулирует охлажденная вода из чиллера. Когда воздух из помещения прогоняется вентиляторами через эти змеевики, тепло из воздуха поглощается холодной водой в змеевиках, тем самым охлаждая воздух.
2. Возврат воды: После поглощения тепла температура воды повышается. Нагретая вода возвращается в чиллер и снова охлаждается, завершая цикл.

Механизмы управления:
1. Каждый блок фанкойла может управляться индивидуально, что позволяет осуществлять зональное регулирование температуры. Например, в разных помещениях или зонах здания может поддерживаться разная температура в зависимости от их загруженности и предпочтений.
2. Современные системы могут включать термостаты, датчики и системы управления зданием для оптимизации производительности и энергоэффективности всей системы чиллер-фанкойл.

Режим обогрева:

Некоторые системы чиллер-фанкойл также имеют возможность обогрева. В таких системах чиллер может быть переключен на работу в качестве теплового насоса, подогревая воду, направляемую в блоки фанкойлов. Когда воздух в помещении проходит через змеевики, по которым проходит горячая вода, он нагревается, обеспечивая обогрев в помещении.

По сути, система "чиллер-фанкойл" работает за счет передачи тепла между внутренним пространством здания и хладагентом в чиллере, используя в качестве теплоносителя воду. Цикл заключается в непрерывной рециркуляции теплоносителя, обеспечивая постоянный и эффективный контроль температуры. Более подробно о фанкойл ах можете прочитать в этой статье.

Сфера применения систем-чиллер фанкойл

Системы чиллер-фанкойл универсальны и могут применяться в самых разных зданиях благодаря своей эффективности и масштабируемой мощности охлаждения и обогрева. К числу распространенных типов зданий, в которых используются системы чиллер-фанкойл, относятся:

Коммерческие здания: Многие офисные здания и корпоративные комплексы выбирают системы чиллер-фанкойл, поскольку они могут эффективно обслуживать большие площади и несколько этажей, а также масштабироваться в зависимости от меняющихся потребностей здания.
Гостиницы: Эти системы особенно выгодны для гостиниц, поскольку позволяют обеспечить индивидуальный контроль температуры в многочисленных номерах или апартаментах при централизованном управлении.
Больницы и медицинские учреждения: Точный контроль микроклимата, обеспечиваемый системами чиллер-фанкойл, позволяет использовать их в медицинских учреждениях, где для комфорта пациентов или медицинского оборудования могут потребоваться определенные уровни температуры и влажности.
Образовательные учреждения: В университетах, школах и других учебных заведениях такие системы могут использоваться в учебных классах, лабораториях или аудиториях, обеспечивая комфортные условия для обучения.
Торговые помещения и торговые центры: Учитывая огромные открытые пространства и высокую проходимость в торговых центрах и крупных магазинах, такие системы позволяют эффективно управлять микроклиматом в помещениях.
Жилые комплексы: В многоэтажных жилых домах и элитных жилых комплексах могут использоваться системы чиллер-фанкойл для централизованного управления с возможностью регулировки в отдельных помещениях.
Промышленные объекты: Хотя в промышленных помещениях для охлаждения и обогрева часто используются другие методы, в некоторых специализированных зонах, таких как диспетчерские или технологические участки с особыми требованиями к климату, могут быть использованы системы чиллер-фанкойл.
Центры обработки данных: В центрах обработки данных очень важен точный контроль температуры для предотвращения перегрева оборудования. Системы чиллер-фанкойл помогут поддерживать оптимальную температуру и влажность для чувствительной электроники.
Культурные и рекреационные объекты: Такие объекты, как музеи, художественные галереи, театры и спортивные сооружения, могут использовать эти системы для поддержания комфорта посетителей и защиты ценных предметов или оборудования, требующих особых климатических условий.

Выбор системы чиллер-фанкойл зависит от различных факторов, включая размеры здания, его потребности в охлаждении и обогреве, бюджетные и архитектурные ограничения. Однако благодаря своей масштабируемости и эффективности системы чиллер-фанкойл остаются популярным решением для широкого круга применений.

Преимущества систем чиллер-фанкойл:

Гибкость применения: Их можно масштабировать в соответствии с потребностями как больших, так и малых объектов, от коммерческих зданий до жилых комплексов, особенно если речь касается модульных чиллеров, ну таких систем можно ли увеличить мощность при помощи подключение новых модулей.
Зональное управление: Отдельные блоки фанкойлов позволяют осуществлять зональное регулирование температуры. В разных помещениях или секциях могут быть установлены разные температурные режимы в зависимости от индивидуальных предпочтений или занятости.
Централизованное обслуживание: При использовании чиллера основное техническое обслуживание производится централизованно. Иногда это может быть проще и экономичнее, чем обслуживание нескольких отдельных наружных блоков ОВК.
Меньшее количество наружных блоков: В отличие от обычных кондиционеров (сплит-систем), требующих наружных конденсаторных блоков для каждого помещения, система чиллер-фанкойл требует только одного централизованного чиллера, что позволяет уменьшить загромождение экстерьера здания.
Нет ограничений в расстояниях подачи охлажденной жидкости от чиллера к фанкойлам. Главным параметров данном случае является корректно подбор насосных агрегатов с учётом всех гидравлических потерь
Долгий срок службы: Правильно и своевременно обслуживаемые системы имеют длительный срок службы, что обеспечивает их выгодную стоимость с течением времени, средний срок полезного пользования чиллером составляет порядка 10 лет
Тихая работа: если говорить про чили раз у нас сними конденсаторами или с водяным охлаждением конденсатора, зачастую есть возможность размещения основного блока внутри здания, например, в техническом помещении или подвале, при этом на улицу будет увидел только конденсатор, либо градирня, что способствует существенному снижению уровня шума, что может быть очень значительном фактором, в случае размещения охладителя близи жилых или рабочих помещений.

Недостатки систем чиллер-фанкойл:

Первоначальные затраты на системы чиллер-фанкойл могут быть выше, чем на традиционные системы ОВК или сплит-системы.
Сложность технического обслуживания: Несмотря на централизованное техническое обслуживание, обслуживание чиллера, особенно в случае поломки, может быть сложным и требовать специальных навыков.
Требования к площади: Чиллеры, особенно в больших зданиях, могут иметь значительные размеры и требуют специальных помещений, таких как технические помещения.
Проблемы с утечкой воды: Любая система, использующая воду, подвержена риску утечек, которые могут привести к порче имущества или образованию плесени, если не принять срочных мер.
Ограниченность водяного отопления/охлаждения: В отличие от некоторых систем ОВК, которые могут переключаться между различными режимами (например, электрическое или газовое отопление), системы чиллер-фанкойл ограничены водными методами, если они не интегрированы с другими системами.
Неэффективность в очень холодном климате: В районах с очень низкими температурами системы водяного охлаждения могут быть менее эффективны, а при неправильном обслуживании или отсутствии антифриза существует риск их замерзания.
Регулярное техническое обслуживание: Насосы, клапаны и другие компоненты требуют регулярных проверок и обслуживания для предотвращения проблем.

В заключение следует отметить, что системы чиллер-фанкойл являются эффективным и надёжным решением в создании микроклимата в объектах различного масштаба, однако необходимо взвесить все "за" и "против", исходя из конкретных потребностей, конструкции здания и климата в конкретном месте.

Особенности выбора систем чиллер-фанкойл:

Расчет мощности и производительности:
- Анализ тепловой нагрузки: Перед выбором системы крайне важно провести тщательный анализ нагрузки. При этом учитываются общие теплопоступления и теплопотери в здании с учетом таких факторов, как изоляция, расположение окон, количество людей, использование оборудования и освещение.
- Запас прочности: всегда включайте в расчеты запас прочности для учета неожиданных пиков нагрузки или неточностей в первоначальном анализе.
- Возможность масштабирования системы: Учитывайте будущие расширения или модификации здания, которые могут привести к увеличению нагрузки. Убедитесь, что система может справиться с потенциальными будущими потребностями.
Выбор компонентов и оборудования**:
- Мощность чиллера должна соответствовать расчетной нагрузке на охлаждение или нагрев. Также следует учитывать его эффективность (коэффициент полезного действия или COP) и то, является ли он воздушным или водяным, в зависимости от области применения и местоположения.
- Фанкойлы необходимо производить подбор исходя из специфических потребностей отдельных помещений или зон. Учитывайте такие факторы, как скорость воздушного потока, уровень шума, планировки помещений и дизайн.
- Гидравлический контур: Убедитесь, что насосы способны обеспечить требуемый расход и напор. Трубопроводы должны быть соответствующего размера, изолированы и устойчивы к коррозии.
- Системы управления: Отдайте предпочтение современным системам управления, обеспечивающим зональное регулирование, энергосбережение и удобный мониторинг.

Учет особенностей здания и климатических условий:
- Планировка влияет на размещение блоков фанкойлов и распределение трубопроводов. В многоэтажных зданиях могут потребоваться дополнительные насосы или вертикальная прокладка трубопроводов.
- Климатические условия: В очень холодном климате существует опасность замерзания воды. Убедитесь в том, что система имеет достаточную защиту, возможно, путем добавления антифризов или специальной конструкции чиллеров.
- Эстетика здания: Убедитесь, что при размещении внутренних и внешних компонентов учитываются архитектурные и эстетические особенности здания.
- Энергоэффективность: Здания с высоким уровнем теплоизоляции или "зелеными" конструкциями могут иметь другие потребности в отоплении и охлаждении.

Рекомендации по установке и настройке системы:
- Профессиональная установка: для обеспечения безопасности, эффективности и долговечности системы ее установку всегда должны выполнять квалифицированные специалисты.
- После установки систему необходимо сбалансировать. Это означает, что необходимо отрегулировать расход воздуха и регуляторы, чтобы каждая зона получала необходимое количество тепла или холода.
- Тщательно протестируйте систему при различных нагрузках, чтобы убедиться в ее исправной работе и соответствии требованиям здания.
- Убедитесь, что все компоненты, особенно чиллер, легко доступны для регулярного технического обслуживания и возможного ремонта.
- Убедитесь, что представителя заказчика (той стороны, которая будет в дальнейшем эксплуатировать систему), прошли необходимое обучение по работе системой.

Обращая внимание на эти особенности при выборе и установке системы, можно обеспечить эффективную работу чиллера-фанкойла, комфорт и длительный срок службы.

Пусконаладочные работы:

После установки система должна быть введена в эксплуатацию сертифицированными специалистами, и должен быть заполнен акт (старт-ап лист) о вводе системы в эксплуатацию. В акте прописывается дата запуска оборудования, а также основные рабочий параметры системы.

Перед запуском производится перечень работ:

внешний осмотр оборудования, также проверяется корректность гидравлической обвязки, проверятся наличие: термометров, манометров, различной запорной арматуры и грязевого фильтра
Проверка наличия необходимого количества фреона в контурах

После запуска системы производится проверка следующих параметров:

Проверка температуры входящего исходящего хладоносителя
Проверка гидравлических потерь
Проверка работоспособности внутренних блоков (фанкойлов)
Проверка исправности системы управления
Проведение обучения для отвесного персонала на объекте

Документация:

Вместе с поставляемым оборудованием всегда в комплекте должна идти сопроводительная документация, чаще всего это различные руководства по монтажу и эксплуатации, различные электрические схемы, паспорт изделия (часто предоставляется по запросу), различные информационные брошюры. Очень часто в комплекте к оборудованию идёт гарантийный талон, в котором прописывается основные условия предоставления гарантийного ремонта, а также рекомендуемый график технического обслуживания техники.

Техническое обслуживание и эксплуатация:

Техническое обслуживание чиллеров

Согласно техническим регламентам, большинство производители выделяют 2 типа технического обслуживания чиллеров:

Еженедельное (проверка масла в компрессорах, проверка фреона в контрах, проверка на наличие лишних шумов от компрессоров и возможных ошибок на панели управления
Сезонное
- проверка фильтров и при необходимости прочистка либо замена
- Проверка уровня загрязненности конденсаторов и при необходимости прочистка их
- Проверка агрегата на наличие коррозии с целью дальнейшей очистки и повторной покраски
- Проверка наличия утечек теплоносителя
- Проверка уровня хладагента и при необходимости произвести дозаправку его. Любое неожиданное падение уровня может свидетельствовать об утечке.

Техническое обслуживание остальных элементов системы

Со временем на змеевиках фанкойлов скапливается пыль и мусор, что снижает их эффективность. Регулярная очистка обеспечивает оптимальную
В фанкойлах часто устанавливаются воздушные фильтры, которые необходимо регулярно чистить или заменять для поддержания качества воздуха и эффективности системы.
Движущиеся детали, такие как насосы и двигатели вентиляторов, могут нуждаться в периодической смазке для поддержания плавной работы и продления срока службы.
Осмотр электрических компонентов: Проверьте, нет ли признаков износа, повреждений или коррозии.
Такие компоненты, как насосы, клапаны и двигатели, имеют ограниченный срок службы и могут нуждаться в периодической замене.
Со временем различные уплотнения и прокладки они могут разрушаться, что приводит к утечкам или снижению эффективности системы.

Контроль исправности функционирования:

Современные системы чиллер-фанкойл часто оснащаются системами диспетчеризации и удаленного мониторинга, которые позволяют получать данные о функционировании оборудования в режиме реального времени. Любые отклонение от нормальных рабочих параметров могут указывать на потенциальную проблему.
Своевременное устранение неполадок может предотвратить возникновение более серьезных и дорогостоящих проблем в дальнейшем. Это может включать устранение утечек, замену неисправных компонентов или регулировку систем управления.
Убедитесь в том, что персонал или менеджеры объекта прошли соответствующую подготовку для понимания работы системы, распознавания признаков проблем и устранения мелких неполадок.

Энергосберегающие технологии и автоматизация процессов:

Приводы переменной частоты (VFD)**: Установка частотных преобразователей на двигатели насосов и вентиляторов позволяет изменять их скорость в зависимости от потребности, снижая энергопотребление.
Умные термостаты и регуляторы: Современные системы управления могут регулировать работу системы в зависимости от занятости или заданного расписания, обеспечивая эффективную работу.
Использование систем водоподготовки воды, используемой в системе, позволяет повысить эффективность теплообмена и предотвратить образование накипи.
Интеграция системы чиллер-фанкойл с другими системами управления зданием позволяет обеспечить целостный контроль и повысить энергоэффективность.
Периодические энергоаудиты позволяют выявить области неэффективности и дать рекомендации по энергосбережению.

Сравнительная таблица чиллер-фанкойл, мультисплит система, VRF системы

Характеристика/параметр	Система вентиляторного доводчика чиллера	Сплит-система кондиционирования воздуха	Система с переменным расходом хладагента (VRF/VRV)
Охлаждающая среда	Охлажденная вода	Фреон	Фреон
Хол.производительность 1 наружного блока	от 5 кВт до 9 МВт	от 1,5 кВт до 50 кВт	от 4 до 80 кВт
Сложность проектирования	Высокая (требуется расчет гидравлического контура)	Низкая	Низкая
Энергоэффективность	Высокая	Умеренный	Очень высокий (используются преимущественно инверторные технологии)
Сложность обслуживания	Умеренная	Низкий	Умеренный
Длина трассы	Неограничена	не более 15 метров	до 1000 м
Количество подключаемых внутренних блоков	не ограничено	не более 5	до 64 блоков
Требование к площади	Высокая (из-за трубопроводов)	Низкий	Умеренный

Если вам потребуется помощь с подбором элементов системы чиллер фанкойл или спроектированном подобной системы вы можете обратиться к нам, у нас есть необходимый опыт и широкий выбор необходимого оборудования.

Комментарии

Загрузка комментариев...

Назад к списку