Как подобрать чиллер и фанкойл для помещения. Система кондиционирования чиллер-фанкойл
Фанкойл - это теплообменное оборудование, которое входит в общую систему чиллер-фанкойл и является конечным элементом всей схемы, служащей для охлаждения/нагрева воздуха в закрытых помещениях.
Подбор фанкойла
В зависимости от множества факторов производится расчет и подбор фанкойла. К таким факторам можно отнести:- количество людей в помещении;
- назначение помещения;
- площадь и ориентирование по сторонам света оконных проемов и стен помещения;
- географическое расположение помещения с температурными и влажностными характеристиками наружного воздуха;
- материал и качество наружных стен и перекрытий;
- количество и мощность осветительных приборов или других приборов, которые находятся в помещении и могут выделять тепло;
- наличие системы вентиляции помещения.
Способы расчета фанкойла
Можно выделить три способа расчета фанкойла для создания необходимого температурного фона в помещении. Их можно назвать по-разному.Академический
Это самый точный и самый длительный процесс расчета. Такие расчеты производятся при проведении научных разработок или исследований теплообменных процессов охлаждения/нагрева воздуха в помещениях с использованием систем кондиционирования воздуха. Этот же способ применим и для фанкойлов. Учитываются все перечисленные выше факторы и еще несколько других менее значительных, чтобы в максимальной мере предусмотреть все нюансы при работе фанкойла. В этом случае применяются точные справочные значения коэффициентов теплопроводности, теплопередачи материалов ограждения, коэффициенты теплоотдачи от стен к внутренней и внешней среде. При расчетах обязательно применяется i-d диаграмма влажного воздуха. При таком расчете, без специальной подготовки, можно потратить целый день на подбор фанкойлов для помещения 20-30 кв. м.
Уточненный
Такой расчет производится техническими специалистами, ведущими менеджерами компаний, которые занимаются продажами фанкойлов и систем кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл. Расчет не такой точный, как в предыдущем случае, но производится значительно быстрее и по усредненным значениям всех справочных величин, которые могут участвовать в расчете. Однако при таком расчете необходимо производить расчет производительности с учетом влажности воздуха. Поэтому существуют три определения производительности:
- явная производительность, которая учитывает явную теплоту, т.е все теплопритоки без учета влажности воздуха;
- скрытая производительность, которая учитывает скрытую теплоту, т.е все теплопритоки с учетом влажности воздуха.
- полная производительность, которая учитывает явную и скрытую теплоту, т.е все теплопритоки с учетом влажности воздуха.
Расчет скрытой теплоты производится с помощью i-d диаграммы или специальных таблиц.
В регионах с небольшой влажностью воздуха можно к расчетной явной теплоте прибавить 20% и получить полную теплоту. Тем самым 20% заложить на скрытую теплоту. В регионах с повышенной влажностью необходимо проводить отдельно расчет скрытой теплоты. В противном случае можно произвести подбор с ошибкой до 50-60%.
Приблизительный (срочный, прикидочный)
Такой расчет производится менеджерами, которые занимаются продажами фанкойлов и систем кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл, но не имеют навыков подбора. Производится из расчета площади помещения. На каждые 10 кв.м подбирается фанкойл холодопроизводительности 1000 Вт. при высоте потолка до 2,70 - 3 м.
Почти никогда в таких случаях не принимается во внимание скрытая теплота. А в регионах с влажностью 40% скрытая теплота составляет примерно 30% от явной теплоты, а при влажности 80-90% - до 50 % от явной. Такие расчеты могут отразиться на работе всей системы чиллер-фанкойл или привести к ее поломке, поэтому подобные расчеты и подбор фанкойлов надо доверять проверенным и квалифицированным специалистам.
Исходные данные:
Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м2, высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» - только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).
Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.
Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы». (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.
Для обеспечения системы горячей водой (45-40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.
Внешний корпус чиллера изготовлен из сплава «Peraluman», пригодного для работы вне помещения. Блок WRAN оснащен микропроцессорной системой управления, которая позволяет настраивать, регулировать и оптимизировать все функции. Пульт дистанционного управления, подключаемый к микропроцессору, позволяет осуществлять все настройки и контролировать функционирование чиллера на расстоянии.
Внутренние блоки (фанкойлы) и наружный блок (чиллер) соединены между собой стальными водогазопроводными , которые необходимо заизолировать, чтобы избежать выпадения конденсата на стенках труб, когда по ним будет циркулировать с параметрами tподающ. = 7°С, tобрат. = 12°С (при работе системы в режиме охлаждения). Каждый фанкойл имеет поддон для сбора , от которого отводится дренажный трубопровод. Все дренажные трубопроводы соединены общим коллектором и подключены к существующей системе канализации. Все коммуникации прокладываются по коридору в зоне подшивного потолка. Для прокладки дренажного трубопровода необходимо обеспечить уклон 10 мм на 1 м длины.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для обеспечения циркуляции хладоносителя в системе устанавливается насосная станция.
Насосные станции фирмы CLIVET включают автоматику и всю необходимую технологическую обвязку. Они готовы к работе сразу же после подключения их к электрической и гидравлической системам.
Для определения типоразмеров входящего в систему кондиционирования оборудования следует произвести соответствующие расчеты.
Расчет теплоизбытков и подбор оборудования
Расчет тепловой нагрузки фанкойлов ведется на основании полученных данных о наличии в каждом помещении людей, оргтехники и др.источников выделения тепла.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определяем по каждому помещению общее количество теплоизбытков и из каталога фирмы DELONGHI выбираем по холодопроизводительности модели фанкойлов. Данные расчета и подбора фанкойлов приведены в табл. 2.
Исходя из суммарной холодопроизводительности всех фанкойлов (19,6 кВт), по каталогу фирмы CLIVET подбираем чиллер (с ближайшей большей холодопроизводительностью) - WRAN 91 (холод = 20,6 кВт, тепло = 23,1 кВт).
Выбор чиллера с «тепловым насосом» позволяет использовать систему кондиционирования в режиме обогрева в переходный период года, когда система отопления еще не включена.
На основании проведенного расчета теплоизбытков определены: Тепловая нагрузка всей системы составляет 19,6 кВт. Теплоноситель - вода с параметрами 7-12°С. Трубы стальные, водогазопроводные.
Чиллер WRAN 91 холодопроизводительностью 20,6 кВт без встроенного насосного контура. Фанкойлы - согласно таблице 1.
Гидравлический расчет системы
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов каждого участка системы и подбор насосной станции для устойчивой работы водяного контура.
Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то необходимо определить, достаточно ли его давления для нормальной работы системы.
Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным гидравлического расчета подбирается необходимая насосная станция.
В соответствии с планами помещений выполняется аксонометрическая схема системы «чиллер-фанкойлы», обозначаются номера участков и определяются их длины (рис. 2).
Расчет потерь давления должен быть произведен для наиболее удаленного фанкойла. В данном случае это фанкойл FС 30. Потери давления складываются из потерь по длине и потерь на местные сопротивления. Потери по длине определяются в соответствии с таблицами для расчета водопроводных труб. Потери на местные сопротивления могут быть приняты равными 30% от величины потерь по длине.
Рассмотрим методику гидравлического расчета на примере участка № 1 (см. рис. 2).
 |
Участок № 1 - это участок между чиллером и первым по ходу воды фанкойлом. Его нагрузка - общая нагрузка системы:
Q1 = 19,7 кВт или
Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16 982 ккал/ч.
Температурный перепад воды по каталогу на входе и выходе из фанкойла составляет Dt = 5°С (из каталога). Таким образом, можно вычислить расход воды на участке № 1:
где Q2 - , ккал/ч; С - теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг · °С.
G1= 16896/1·5=3376 кг/ч (0,939 л/с).
По таблице расчета системы водопровода, например из «Справочника проектировщика», подбираем диаметр трубопровода 32 мм, исходя из условия, что скорость воды не превышает 1 м/с.
Определяем удельную потерю давления по длине R (см., например, «Справочник проектировщика»). Она составляет 77 мм вод. ст./м.
а) Зная R и длину участка, можно вычислить сопротивление участка R_I, равное 385 мм вод.ст.
в) Гидравлическое сопротивление фанкойла, равное 900 мм вод.ст.,- определяется по каталогам.
г) Зная расход воды (общий) и выбранную марку чиллера (), сопротивление теплообменника в самом чиллере можно определить по диаграмме из каталога CLIVET.
В данном примере гидравлическое сопротивление теплообменника составляет 28 кПа или 2800 мм вод.ст.
д) После сложения сопротивлений всех участков получаем общие потери давления в системе; прибавляем 30% - запас на местные сопротивления - и получаем необходимое давление, которое должна развивать насосная станция Dрн≥106 кПа.
DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 мм вод. жт = 106 кПа
По диаграмме из каталога CLIVET определяем марку насосной станции М2, которая развивает давление в сети 135 кПа, то есть больше, чем 106 кПа.
Фанкойл — элемент системы кондиционирования, по принципу работы схожий с внутренним блоком сплит-системы. Так как фанкойл — не автономное устройство и работает только в системе, здесь мы не только рассмотрим вопрос о том, как выбрать фанкойл , проведя сравнение их различных типов и технических характеристик, но и коснемся общих принципов выбора лучшей для ваших целей системы кондиционирования с применением фанкойлов.
Устройство и сферы применения фанкойлов
Основные детали фанкойла — радиатор-теплообменник, в который подается теплоноситель от внешнего источника, и сопряженный с ним вентилятор. Фанкойл может работать как на охлаждение, так и на обогрев — все зависит от температуры подаваемого в него теплоносителя. Изменяя скорость вентилятора, можно регулировать производительность прибора и интенсивность охлаждения или обогрева воздуха в помещении, не меняя температуры и скорости потока теплоносителя. Нужная температура теплоносителю придается во внешнем устройстве, чаще всего в так называемом чиллере, а затем он распределяется по системе с целым рядом фанкойлов.
- Чиллер
- Насосная станция
- Фанкойлы
В качестве теплоносителя может использоваться вода или антифриз. При работе системы на охлаждение использование антифриза значительно увеличивает ее эффективность, так как, в отличие от воды, такому теплоносителю можно придать и отрицательную температуру.
Централизованная система кондиционирования с использованием фанкойлов устанавливается в больших производственных цехах, супермаркетах или общественных помещениях, а также в организациях с большим количеством отдельных комнат, например, в бизнес-центрах. Выбор централизованной системы кондиционирования в таких случаях дает существенную экономию по сравнению с использованием большого количества автономных кондиционеров, как по суммарной стоимости оборудования, так и по затратам на электроэнергию.
Типы фанкойлов — как выбрать?
Фанкойлы подразделяют по типу функционирования на двухтрубные (одноконтурные) и четырехтрубные (двухконтурные), а также по виду установки: настенные, напольно-потолочные, кассетные и канальные.
- Двухтрубный фанкойл
Использует один теплоноситель и в зависимости от его температуры может работать либо в режиме обогрева, либо в режиме охлаждения. Интенсивность обогрева или охлаждения можно регулировать, но для того, чтобы перейти с одного режима на другой, необходимо изменить температуру теплоносителя во всей системе. - Четырехтрубный фанкойл
Имеет два независимых теплообменника, в один из которых подается холодный теплоноситель, а в другой — горячий. Направляя поток воздуха на разные теплообменники, можно заставить такой прибор работать как на обогрев, так и на охлаждение, подобно смесителю горячей и холодной воды. Четырехтрубный фанкойл представляет собой, по сути, два прибора, смонтированные в одном корпусе, потому и стоит значительно дороже. Удваивается и сложность всей системы, работающей одновременно на два контура. Выбор двухконтурной системы оправдан разве что в отелях, где у каждого из постояльцев могут быть свои вкусы. В большинстве случаев вполне достаточно и одноконтурной, которая летом будет работать на охлаждение, а зимой — на обогрев воздуха во всех обслуживаемых помещениях. - Настенные фанкойлы
По дизайну очень похожи на обычные настенные кондиционеры. Их можно установить в любом помещении, достаточно лишь подвести гибкие трубы, по которым будет циркулировать теплоноситель. Они снабжены проводным или беспроводным пультом, с которого можно регулировать интенсивность и направление, а для двухконтурных моделей — и температуру воздушного потока. Некоторые модели оснащены термостатом, автоматически поддерживающим заданную температуру в помещении. - Напольно-потолочные фанкойлы
Монтируются на пол или на потолок. Их монтаж также несложен и может быть произведен в любом помещении. Выбор установки на пол или потолок зависит не только от интерьерного решения, но и от того, в каком режиме прибор будет чаще использоваться. Для обогрева его лучше установить внизу, а для охлаждения — сверху. Тогда перемешивание воздуха в помещении будет происходить естественным способом за счет конвекции и потребует меньшей мощности, подаваемой на вентилятор, что не только сэкономит электроэнергию, но и снизит уровень шума. - Кассетные фанкойлы
Монтируются в подвесной потолок. Такой способ монтажа позволяет легко скрыть все провода и трубы, а при использовании потолков с хорошими звукоизоляционными качествами — значительно снизить уровень шума от работающего вентилятора. - Канальные фанкойлы
Устанавливают в канал приточной вентиляции, что, как и при установке кассетных моделей, делает невидимыми все конструкции и подводимые коммуникации — снаружи видна лишь вентиляционная решетка. Но, в отличие от кассетных, канальные фанкойлы не требуют монтажа подвесных потолков, «съедающих» часть высоты помещения.
Технические характеристики фанкойлов
Главной технической характеристикой фанкойлов является их тепловая мощность, которая может быть разной в режиме охлаждения или нагрева. Другие важные характеристики — это производительность, означающая количество прогоняемого в единицу времени воздуха, и эффективная длина воздушной струи. Именно эти характеристики принимаются в расчет при выборе фанкойла под размеры конкретного помещения.
Электрическую мощность эти приборы расходуют только на работу вентиляторов, и она, как правило, невелика, но если в системе таких приборов много, это может создать серьезную дополнительную нагрузку на электросеть. К тому же, во многих системах используется единый для всех фанкойлов пульт управления, и общая мощность приборов, подключаемых к нему, имеет ограничения.
Также важна такая техническая характеристика, как уровень шума. К сожалению, вентилятор, как любая механическая система, не может работать абсолютно бесшумно, и если эти приборы устанавливаются в помещениях, в которых живут или работают люди, лучше выбирать модели с минимальным уровнем шума.
Сколько стоит и где купить фанкойл
Учитывая разнообразие конструкций и моделей фанкойлов, сложно говорить о ценах на них вообще — они очень сильно различаются. Например, только цены на наиболее распространенные канальные модели варьируют в диапазоне от 15 до 40 тысяч рублей.
Купить фанкойл вы можете в нашем интернет-магазине, где представлено около 20 моделей.
