Вид кондиционера система чиллер фанкойл

Обновлено: 19.04.2024

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 сплит-системами. 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 пыль, 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:

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.

Конструкция фанкойла

Справка. Рабочим телом в промышленных системах кондиционирования традиционно выступает токсичный антифриз этиленгликоль. Безопасный аналог – пропиленгликоль – дороже на 30—50%, потому используется реже.

Слева на фото внутренний модуль сплит-системы, справа — отопительный агрегат АВО

Фанкойл состоит из следующих элементов:

корпус, оснащенный воздушными решетками либо патрубками;
теплообменник – змеевик из медной трубки с многочисленными пластинами;
вентилятор, обычно центробежный;
фильтр грубой очистки воздуха;
электромагнитный клапан – регулятор протока жидкости через теплообменный радиатор;
клапан ручного сброса воздуха;
электронная плата управления.

Под теплообменником установлена емкость сбора конденсата. Последний отводится через трубку на улицу либо в канализационный приемник. Если агрегат установлен на значительном расстоянии от места сброса, конденсат перекачивается дренажным насосом.

Устройство консольного фанкойла — схема в разрезе

Принцип действия

Аппарат работает по принципу упомянутого выше калорифера: по трубкам змеевика течет антифриз или вода определенной температуры, вентилятор продувает сквозь ребра комнатный воздух. Происходит теплообмен, поток нагревается или охлаждается. Отсюда второе название устройства – вентиляторный доводчик.

Особенности работы фанкойла:

агрегат способен работать в режиме нагрева либо охлаждения в зависимости от температуры приходящей воды;
основная функция – передавать воздуху тепло или холод, произведенный другими установками;
проток жидкости обеспечивается внешним насосом, собственного нет;
всасываемый воздушный поток очищается фильтром от пыли;
обычно фанкойл обрабатывает внутренний комнатный воздух (полная рециркуляция);
некоторые модели, интегрированные в систему принудительной вентиляции, умеют греть/охлаждать приточный воздух;
регулирование тепловой/холодильной мощности производится двумя путями – изменением производительности вентилятора и ограничением расхода воды электромагнитным двухходовым клапаном.

Примечание. Регулировкой мощности занимается электронный блок аппарата – открывает/закрывает клапан и меняет обороты крыльчатки по сигналу датчика температуры либо комнатного терморегулятора.

Итак, фанкойл — это составной элемент централизованной климатической системы, поддерживающий температуру воздуха в конкретном помещении или в определенной зоне производственного цеха. Дополнительные функции:

осушение;
проветривание (режим вентиляции);
подмешивание свежего воздуха — опция;
управление от дистанционного пульта;
подогрев потока электрическим ТЭНом (тоже опция).

Отличие фанкойла от сплит-системы заключается в принципе работы — парокомпрессионный цикл в нем отсутствует, рабочим телом служит вода, не меняющая агрегатное состояние. Причем тепловая энергия приходит в радиатор извне вместе с жидкостью, как предусмотрено в калориферах.

Источниками холода/теплоты могут выступать:

Традиционные котлы, использующее различные энергоносители. Понятно, что данное оборудование обеспечивает только нагрев воды или антифриза.
Тепловые насосы (ТН) двух типов – геотермальные и водяные. Зимой установка подогревает теплоноситель, летом, наоборот, охлаждает.
Чиллеры – мощные холодильные машины с воздушным либо водяным охлаждением конденсатора.

Справка. Современные чиллеры функционируют в режиме зима-лето и оснащаются инверторами – частотными регуляторами оборотов компрессора. Благодаря этому холодильная установка может нагревать теплоноситель (как и тепловой насос) при минус 15…20 °C на улице, хотя производительность заметно снижается.

Наиболее распространенная связка — система чиллер-фанкойл. Это оптимальный вариант по цене оборудования, купить и установить ТН аналогичной производительности выйдет дороже. Как взаимодействуют агрегаты схемы, читаем ниже.

Внутри агрегата предусмотрен клапан для сброса воздуха после монтажа и заполнения трубопроводной сети теплоносителем

Типы вентиляторных доводчиков

Все существующие фанкойлы делятся на типы по способу монтажа:

Настенные (иначе – консольные) модули. Подобно внутреннему блоку сплита, крепятся к стене в верхней зоне помещения или же ставятся над полами.
Канальные аппараты зачастую выпускаются без декоративной пластиковой облицовки, все детали закреплены на металлической раме. Бескорпусные модели встраиваются внутрь воздуховода приточной вентиляции либо рециркуляции.
Кассетные потолочные фанкойлы внешне похожи на аналогичные блоки сплит-систем – раздают обработанный воздух в 2—4 направлениях и оснащаются поворотными жалюзи на сервоприводах. Эти модули рассчитаны на монтаж в подвесных потолках, декоративная панель предусмотрена только снизу.
Напольные колонные агрегаты, соответственно, ставятся на пол. Ради экономии полезной площади блок сделан в виде прямоугольной колонны, то есть, вытянут по высоте.

Примечание. Кроме перечисленных вариантов, существуют универсальные доводчики, например, напольно-потолочные. Модуль допускается монтировать в 2 положениях – горизонтальном (крепление к потолку) и вертикальном (над полом). Соответственно, для сбора конденсата предусмотрены 2 ванночки.

На левом фото показан колонный фанкойл, на среднем — кассетный, справа — потолочный

В стандартном исполнении фанкойлы оборудованы 1 теплообменником, он присоединяется к магистралям по двухтрубной схеме. Кассетные, напольные и канальные версии могут оснащаться двумя отдельными радиаторами, подключение – четырехтрубное.

Задействованные в единой сети двухтрубные агрегаты получают теплоноситель из одного источника – водогрейной установки или чиллера. Значит, все помещения здания будут только отапливаться либо охлаждаться, пользователи лишь настраивают комфортную температуру.

Доводчики с 2 теплообменниками предназначены для многозональных СКВ. Один радиатор получает горячую воду от котла или другого нагревателя, второй – холодную от чиллера. Находящиеся в соседних помещениях пользователи могут одновременно включать свои фанкойлы в различных режимах – подогрева либо охлаждения.

Четырехтрубный агрегат канального типа с 2 теплообменниками и вентиляторами

Работа схемы чиллер-фанкойл

Первым делом рассмотрим, как работает однозональная СКВ на 3 блока + инверторный чиллер, изображенная ниже на схеме. Система поддерживает комфортную температуру летом и в течение переходного периода осень — весна. Зимний обогрев эффективно функционирует при —5…—10 градусов мороза.

Уточнение. Чиллер – это установка, использующая для охлаждения/подогрева теплоносителя парокомпрессионный цикл Карно. Агрегат ставится на улице, рабочим телом выступает фреон R410a либо R407a. Теплообменник-конденсор обдувается воздухом или охлаждается жидкостью.

Рабочий алгоритм выглядит так:

Примечание. Известные производители климатического оборудования Gree и Carrier указывают максимальную рабочую температуру окружающей среды плюс 46 °C. В подобных условиях воду удается охладить до +18 градусов.

Гидромодуль, обеспечивающий подачу теплоносителя, состоит из насоса, расширительного бака и блока исполнительной автоматики. Элементы входят в конструкцию чиллера либо устанавливаются отдельно. Агрегаты повышенной мощности снабжаются гидромодулями на 2—3 насоса.

В недорогих моделях фанкойлов электромагнитный клапан может отсутствовать. Тогда выполняется наружная обвязка доводчика – ставится исполнительный трехходовой вентиль, сервопривод и запорная арматура. Как это работает, расскажет мастер на видео:

Чтобы однозональная система полноценно работала зимой, к сети фанкойлов присоединяется котел. При морозе ниже минус 10…15 градусов чиллер останавливается. Исполнительная арматура переключает теплоноситель на линию водонагревателя с отдельным насосом.

Как функционирует многозональная система:

Плюсы и минусы СКВ с доводчиками

Очевидное преимущество кондиционирования фанкойлами — точное поддержание желаемой температуры в разных помещениях. Многозональные системы позволяют очень широко регулировать параметры микроклимата в пределах одного здания. Остальные плюсы сравнительно с обычными кондиционерами:

стоимость оборудования на 2—3 комнаты выйдет явно меньше, нежели цена мульти-сплит-системы идентичной мощности;
источники тепла и холода располагаются в техническом помещении либо на улице, наружные блоки не загромождают фасад;
фанкойлы можно ставить за 50…200 метров от чиллера;
коммуникации между агрегатами делаются из недорогих пластиковых труб – полиэтилена низкого давления либо полипропилена (последний нужно паять);
в случае аварии и протечки легче произвести ремонт, пополнить систему очищенной водой.

Замечание. Расстояние от чиллера до фанкойла ограничено лишь соображениями целесообразности, поскольку на слишком длинных магистралях возникают высокие потери тепла (холода) плюс возрастает потребление энергии мощным насосом.

Не стоит думать, что СКВ типа чиллер-фанкойл применима лишь в производственных зданиях. Бренды Daikin, Carrier и Gree выпускают небольшие двухвентиляторные чиллеры производительностью 3…10 кВт, вполне подходящие для частных домов.

СКВ на 2 комнаты по-прежнему дороже двух отдельных сплит-систем;
приличные размеры и вес чиллерного блока;
необходим квалифицированный монтаж и запуск оборудования;
технику придется обслуживать, ежегодно вызывать мастеров.

Заключение

Возникает вопрос: фанкойл – это кондиционер или нет? Ответ – однозначно да. Вспомним определение кондиционирования – доведение воздушной среды помещения до необходимой кондиции. С помощью чиллеров, котлов и тепловых насосов наши агрегаты как раз обеспечивают требуемую температуру воздуха. Поэтому их можно смело назвать кондиционерами-доводчиками.

Кондиционирование

Система чиллер-фанкойл является еще одним вариантом охлаждения либо нагрева воздуха в помещении, но в отличие от стандартных кондиционеров рабочим веществом в них является не хладагент, а вода, либо другая, предпочтительно незамерзающая жидкость.

Если жидкость перемещает холодную энергию, то ее называют хладоносителем, а если это же вещество перемещает теплую энергию и нагревает воздух в помещении, то его называют теплоносителем. Независимо от названия – это одно и то же рабочее вещество.

Устройство системы чиллер-фанкойл

Упрощенно, эта система кондиционирования выглядит так: внешним блоком ее является водоохлаждающая машина, называемая чиллером, объединенная трубопроводом с внутренним теплообменником – фанкойлом, который обдувается вентилятором.

Такая система проста в работе и может эффективно охлаждать или нагревать воздух в большом помещении либо сразу в нескольких помещениях. Она не имеет таких ограничений, как фреоновая. Длина магистрали с теплоносителем ограничивается только мощностью подкачивающих насосов.

Кроме того, такой вариант кондиционирования может работать при любой температуре окружающего воздуха, в отличие от фреоновой, которая уже при – 10С° во избежание поломки должна быть остановлена. Для перемещения хладоносителя можно использовать обычные водопроводные трубы как металлические, так и ПВХ, что значительно удешевляет всю систему.

Устройство чиллеров

Чиллер является обычной мощной холодильной машиной, в которой испарительный теплообменник сбрасывает накопившийся холод не в воздух, как в кондиционере, а в воду, которая охлаждаясь, поступает по системе трубопровода к фанкойлам. Существует два основных вида чиллеров – это абсорбционные и парокомпрессионные. Абсорбционные достаточно дороги, громоздки и имеют довольно узкое применение. Наиболее распространенными считаются парокомпрессионные чиллеры, которые бывают нескольких видов:

Чиллеры с воздушным охлаждением наружной установки. В таких установках охлаждение теплообменника-конденсатора происходит при помощи осевых вентиляторов.
Устройства с воздушным охлаждением внутренней установки. В них забор воздуха для охлаждения и выброс горячего воздушного потока осуществляется по воздуховодам, для движения которого используется центробежный насос.
Холодильные установки с водяным охлаждением теплообменника. Чаще всего монтируются в местах, где существует возможность охлаждать конденсатор проточной водой из естественных водоемов.
Чиллеры реверсивные. Позволяют, как охлаждать воздух, так его и нагревать, благодаря чему их можно использовать в системах кондиционирования без установки дополнительного водогрейного оборудования.

Фанкойлы – это так называемые внутренние блоки системы кондиционирования чиллер-фанкойл, которые еще называют доводчиками. Их устройство состоит из теплообменника и мощного вентилятора, который его обдувает. Кроме того, они оснащены легкосъемными воздушными фильтрами и блоком управления. В более современных моделях предусмотрены беспроводные пульты управления устройством. Существует несколько типов этого оборудования:

Кассетные фанкойлы предназначены для охлаждения или нагрева воздуха в больших помещениях, в конструкции которых предусмотрены подвесные потолки. Именно в них и монтируются эти приборы. Они могут распределять воздушный поток на две или четыре стороны.
Канальные фанкойлы монтируются в отдельных помещениях. Забор воздуха производится по отдельным воздуховодам, а вывод воздуха в помещения осуществляется по воздуховодам, размещенным за подвесными потолками.

По способу монтажа фанкойлы различаются на: настенные, напольные и потолочные. К слову сказать, многие компании производят универсальные устройства, которые могут монтироваться как на стену, так и на потолок. Дополнительное оборудование

Для того чтобы оборудование могло работать бесперебойно, и круглогодично, применяются различные устройства и приспособления, которые значительно позволяют расширить функции этой системы кондиционирования.

Для возможности регулирования температуры воздуха в каждом помещении, перед каждым внутренним блоком – фанкойлом, устанавливают специальные устройства, которые позволяют регулировать расход холодоносителя.
Дополнительно для нагрева воздуха устанавливается водогрейный газовый котел, который работает в холодное время года вместо чиллера.
Также она снабжается накопительным и расширительным баком для компенсации расширения теплоносителя при нагревании.

На чем основывается работа данной системы

Как было сказано выше, наиболее распространенными чиллерами являются устройства парокомпрессионного типа. Принцип работы такого типа чиллеров достаточно прост:

После чего фреон поступает в конденсатор-теплообменник, который в нем охлаждается и переходит в жидкую форму. Охлаждение конденсатора может быть различным как воздушным, так и водяным в зависимости от конструкции.
Далее жидкий фреон поступает в терморегулирующий вентиль, после прохождения которого, давление понижается, и температура хладагента резко повышается, что приводит к закипанию фреона и его частичному испарению.
В испаритель установки попадает уже закипающий хладагент, который испаряясь, отбирает тепло у охлаждаемого водяного контура. После прохождения испарителя фреон опять находится в газообразном состоянии и цикл повторяется.
Вода, охлажденная испарителем чиллера, с помощью насоса по трубопроводу подается в доводчик – фанкйол, который и распределяет охлажденный воздух по помещению. Принцип работы этого устройства так же не вызывает сложностей для понимания: охлажденная вода поступает в теплообменник, который обдувается воздушными потоками. Воздух, проходя теплообменник, охлаждается, тем самым понижая температуру в помещении.

Фанкойлы конструктивно могут иметь один или два теплообменника, соответственно система чиллер-фанкойл может быть двухтрубная или четырех трубная. В первом варианте от теплообменника отходят две трубы, по которым циркулирует только холодное и горячее рабочее вещество, а во втором для подачи на фанкойл теплоносителя из чиллера и подачи на второй теплообменник горячей воды из отопления.

Важно! Система кондиционирования чиллер-фанкойл является более гибкой, чем современные фреоновые мультизональные системы. В зависимости от мощности устройства может быть установлено практически любое количество внутренних блоков – фанкойлов, поэтому ее применяют везде, где есть ограничения по длине фреоновых магистралей.

Достоинства и недостатки

Основным недостатком такого варианта кондиционирования является сложность, и соответственно дороговизна монтажа. Также очень важным аспектом в ее эффективной работе является выбор места установки оборудования. Кроме того, есть и еще недостатки:

Шумность работы системы.
Высокая цена устройств.
Низкая энергоэффективность.

Основное достоинство системы чиллер-фанкойл в том, что нет никаких ограничений по длине коммуникаций между фанкойлами. Есть и еще одно существенное достоинство – можно добавлять в уже работающую систему нужное количество внутренних блоков, по мере введения в эксплуатацию здания. Очень часто это свойство является определяющим при выборе той или иной системы кондиционирования. Кроме того к достоинствам можно отнести следующее:

Безопасность и экологическая чистота, из-за отсутствия в ее магистралях фреона и других летучих газов.
Она не требует наличия нескольких внешних блоков, которые существенно портят внешний вид здания.

Совет:
Система кондиционирования чиллер-фанкойл является наиболее сложной в проектировании и монтаже, поэтому для таких работ обязательно должны быть привлечены профессионалы.

Что такое система чиллер-фанкойл?

Для справки: кондиционеры, работающие на фреоне, не могут эксплуатироваться при температуре ниже – 10С°.

Нет ограничений и по длине трубопровода, которая характерна для фреоновых магистралей. В данном случае протяженность коммуникаций ограничивается только мощностью подкачивающих насосов. Прокладка труб не требует больших вложений. Для соединения чиллера с фанкойлами используются не дорогие медные фреоновые коммуникации, а обычные водопроводные трубы из металла или ПВХ, что значительно снижает расходы. Такая система проста в работе и может эффективно охлаждать или нагревать воздух в одном большом помещении либо сразу в нескольких.

Основные компоненты — чиллер, фанкойл, трубопровод, насосная станция и подсистема автоматического регулирования. Упрощенно система выглядит так: внешним блоком является водоохлаждающая машина, называемая чиллером, объединенная трубопроводом с внутренним теплообменником – фанкойлом.

Поговорим подробнее о функциях ключевых элементов.

Более распространены парокомпрессионные чиллеры, которые подразделяются на нескольких типов:

С воздушным охлаждением наружной установки при помощи осевых вентиляторов.
С воздушным охлаждением внутренней установки, где для сброса горячего воздуха применяется центробежный насос.
С водяным охлаждением теплообменника в локациях, где есть возможность охлаждать конденсатор проточной водой из естественных водоемов.
Реверсивные чиллеры способны охлаждать и нагревать воздух, что избавляет от покупки водогрейного оборудования.

Современные чиллеры выпускаются в широком диапазоне мощностей — от 5 до 9000 кВт, что позволяет эффективно кондиционировать и небольшие коттеджи, и многоэтажных здания.

При прохождении через радиатор воздух передает тепло или холод помещению. Чаще всего можно встретить потолочные (канальные или кассетные) фанкойлы, которые встраивают в подвесные потолки. Менее распространены настенные и напольные конструкции. В ряде случаев устанавливают скрытые фанкойлы, соединяемые с помещением вентрешеткой или раструбом. Каждое помещение оснащается блоком автоматики, позволяющим контролировать работу оборудования.

Возможности системы можно расширить, установив дополнительное оборудование. Перед фанкойлом встраивают дополнительные клапаны, которые регулируют расход хладоносителя. Для нагрева воздуха устанавливают водогрейный газовый котел, который работает в холодное время года вместо чиллера, и накопительный бак для компенсации расширения теплоносителя при нагреве.

Составные компоненты и основные принципы работы

Чиллер состоит из 4 основных элементов: компрессора, испарителя, конденсатора и расширительного устройства. Ниже представлено схематическое описание принципа работы:

Насосная станция обеспечивает движение рабочего вещества между чиллером и фанкойлами и включает следующее оборудование:

Циркуляционный насос для поддержания давления.
Расширительный бак для компенсации температурного расширения/сжатия теплоносителя.
Запорная арматура для сервисного обслуживания.
Аккумулирующий бак для оптимизации нагрузки на систему при снижении потребности в охлаждении.
Система управления и защиты для контроля работы насосной станции и предупреждения аварийных ситуаций.

Фанкойлы состоят из следующих компонентов:

Радиатор (теплообменник).
Вентилятор с электродвигателем.
Поддон для сбора конденсата.
Воздушный фильтр.
Электронагреватель (устанавливается опционально).
Панель управления.

Также стоит отметить, что данная установка легко встраивается в комплексы приточной вентиляции, которыми оборудованы большинство зданий старой постройки.

Плюсы и минусы

Важным преимуществом является возможность дополнительного оснащения. В уже работающую систему можно добавлять нужное количество внутренних блоков по мере ввода здания в эксплуатацию. Зачастую этот факт является решающим при выборе климатического оборудования.

У данной установки есть ряд недостатков. Один из них — сложность реализации и дороговизна установки. Проектирование производится специалистами высокой квалификации. Монтажные работы характеризуются высокой трудоемкостью и требуют больших временных затрат. Накладывает ограничения и выбор места для установки оборудования. Необходимо пространство для установки чиллера, конденсатора, гидромодуля. Для эксплуатации необходим обслуживающий персонал.

На каких объектах устанавливается?

административные здания;
коммерческие объекты (торговые центры, кинотеатры, офисные помещения, включая open space — офисы открытого типа);
промышленные сооружения;
многоэтажные жилые дома;
элитные комплексы;
гостиницы;
учебные заведения;
спорткомплексы.

Сколько стоит? Как выбрать подрядчика?

Цена оборудования зависит от конструкции системы. Самыми дорогими являются двух- и четырехтрубные модели. На итоговую стоимость также влияет:

Вид хладоносителя.
Мощность и энергопотребление.
Площадь помещения.
Марка оборудования.
Количество расходников.
Затраты на проектирование и услуги монтажников.

При монтаже данной установки критически важен профессионализм проектировщиков и монтажников. Подробно о том, как правильно выбрать компанию для монтажа инженерных систем.

Заключение

Читайте также: