Система чиллер-фанкойл: принцип работы и схемы подключения

Вопрос — ответ

Вопрос:

На чем работают чиллеры?

Ответ:

Основным рабочим веществом чиллера является хладагент. Чаще всего в качестве холодильного агента выступает фреон. Он циркулирует по контуру устройства и в теплообменнике испаряется за счёт тепла, полученного от охлаждаемой жидкости. Перенос холода осуществляется при помощи хладоносителя (вода, этиленгликоль).

Циркуляция хладагента обеспечивается компрессором, бесперебойное функционирование которого зависит от многих факторов. Таким образом, работа чиллера невозможна без холодильного агента и хладоносителя.

Вопрос:

Что лучше фрикулер (градирня) или чиллер?

Ответ:

Фрикулер обеспечивает в радиаторе охлаждение воды или другого хладоносителя до уровня тепла в окружающем воздухе. Для этого используют вентиляторы. Технология фрикулинга не предусматривает наличие компрессорного модуля. Благодаря этой особенности, потребляют намного меньше электроэнергии, чем чиллеры.

Недостатки фрикулеров: невозможность их полноценного использования в жаркую погоду, так как охлаждение происходит до уровня температуры воздуха. Фрикуллеры легко встраиваются в имеющиеся установки кондиционирования, поэтому их удобно применять в комбинации с чиллерами, которые функционируют независимо от наружной температуры.

Вопрос:

Какие чиллеры лучше водяные или воздушные?

Ответ:

По типу охлаждения конденсатора чиллеры бывают водяными или воздушными. Устройства, в которых для этих целей используется вода, пригодны для работы в течение всего года. Они более компактны, могут устанавливаться внутри здания, но стоят гораздо дороже оборудования, где понижение температуры производится направленным потоком воздуха.

Воздушные установки, предлагаются по невысокой цене, но их монтаж требует обширных площадей для размещения всех агрегатов и модулей. Например, система охлаждения часто монтируется на улице. Это позволяет более рационально использовать место внутри здания, но снижает функциональные возможности подобного оборудования.

Вопрос:

В чем отличие чиллеров с тепловым насосом и без него?

Ответ:

Устройства, в которых установлен тепловой насос, способны не только охлаждать, но также могут отапливать окружающее пространство или обеспечивать горячее водоснабжение. Эта полезная функция позволяет применять подобные установки для обогрева больших общественных или производственных помещений. Оснащённость тепловым насосом увеличивает стоимость оборудования, но значительно расширяет его функциональные возможности.

Вопрос:

Расскажите в чем принцип действия абсорбционных чиллеров?

Ответ:

Абсорбированные устройства используют в качестве основной энергии бросовое тепло на предприятиях. В таких системах главное рабочее вещество включает несколько компонентов. Раствор состоит из абсорбента и холодильного агента. Поглотителем выступает бромистый литий, а хладагентом — вода. Она поступает в испаритель с низким давлением, откуда выходит охлаждённой и абсорбируется бромидом лития. Жидкость концентрируется в конденсаторе, и затем хладагент передаётся по трубам конечным потребителям. Абсорбированные чиллеры не имеют компрессорного модуля, поэтому потребляют минимум электричества.

Вопрос:

Какова стоимость современных чиллеров?

Ответ:

Стоимость современных чиллеров зависит от их конструкционных особенностей и мощности. Это промышленные системы кондиционирования, которые предназначены для обслуживания больших производственных или общественных зданий, поэтому цена на новые агрегаты стартует от 100 тыс. руб. Самыми дешёвыми являются маломощные мини чиллеры, а у самых дорогих выходная мощность измеряется в тысячах кВт, и их стоимость составляет несколько миллионов рублей. Многие поставщики по требованию заказчика предоставляют расчёт стоимости после указания основных требуемых характеристик и функций.

Подключение системы чиллер-фанкойл

Главными составляющими элементами системы выступают чиллер, фанкойл и гидромодуль. Первые два агрегата соединены друг с другом трубопроводами, а насосная станция предназначена для циркуляции жидкости в трубах.

Кроме самого насоса в гидромодуль входят:

Расширительный бак. Он нужен для компенсации изменения объема теплоносителя при его нагревании и охлаждении.
Запорная арматура.
Элементы управления и защиты.
Бак-аккумулятор предназначен для увеличения тепловой емкости носителя. Благодаря этому компрессор защищен от преждевременного износа.

В процессе подключения понадобятся следующие составляющие элементы:

Фанкойл или теплообменник. Внешне конструкция напоминает решетку из трубок, по которым циркулирует жидкость.
Вентилятор устанавливают за фанкойлом, чтобы он направлял поток воздуха на решетку из трубок.
Элементы электронного управления работой агрегата задают скорость вращения вентилятора и подачу охлаждающей жидкости.
Для установки всех необходимых настроек используют выносной пульт управления.
Для устройства трассы применяют сантехнические трубопроводы.
За охлаждение жидкости или сохранение требуемой температуры жидкой среды отвечает чиллер. От него подготовленная жидкость по трубам поступает в фанкойл.
Бойлер для подогрева теплоносителя.
Насосное оборудование для облегчения циркуляции жидкой среды.

Подключение системы выполняют в следующем порядке:

сначала устанавливают наружный и внутренний блоки;
после этого составляют узел обвязки;
собирают трассу из трубопроводов и делают ее теплоизоляцию;
далее идет прокладка воздуховодов и их звукоизоляция;
монтаж дренажной системы;
прокладка элементов питания к установленным агрегатам;
после этого проверяют герметичность всех соединений, выполняют пробный запуск системы.

Обслуживание системы

Обслуживание чиллеров и фанкойлов включает набор стандартных мероприятий. Они заключаются в регулярной замене фильтрующих приспособлений и их прочистке, а также уходе за радиаторами.

Для бесперебойной и эффективной работы системы кондиционирования важно регулярно проводить профилактическое обслуживание, которое включает в себя следующие мероприятия:

Проверка исправности и точности работы пульта дистанционного управления.
Осмотр всех крепежных приспособлений на предмет прочности фиксации, а также проверка узлов соединения на герметичность.
Изменение параметров электрической сети в кабеле, питающем агрегат.
Оценка работоспособности всех составляющих цепей.
Измерение фазы и линейного напряжения.
Проверка исправности дренажной системы и работоспособности вентилятора.

Рекомендуется периодически проводить чистку и обработку радиатора с целью защиты от поражения патогенной микрофлорой. Фанкойлы эксплуатируют при температуре не ниже +10 градусов, чтобы агрегаты прослужили как можно дольше.

Системы чиллер-фанкойлов в одинаковой степени подходят для установки в частном доме и общественном здании. Они поддерживают оптимальный микроклимат в помещениях независимо от погодных условий на улице. Однако при использовании чиллеров для отопления стоимость тепловой энергии значительно выше, чем на фоне применения газового котла.

По какому принципу функционирует чиллер?

Принцип работы чиллера имеет свои особенности. Если вам потребовалось данное оборудование, то вы непременно должны ознакомиться с ним. Работа чиллера базируется на почти безостановочном цикле. Здесь многое зависит от потребителя.

К примеру, по системе кондиционирования перемещается фреон. Газ проникает сквозь радиатор внутреннего блока, который охлажден. Воздух обдувает радиатор. В итоге фреон прогревается, а температура воздуха понижается. Фреон попадает в компрессор. В чиллере же роль фреона исполняет холодная вода, которая протекает сквозь радиатор. Радиатор обдувается теплым воздухом из помещения. Вода нагревается, а воздух при этом охлаждается. Вода опять попадает в чиллер.

Теплообменник, предназначенный для чиллера, имеет два контура:

по одному из контуров циркулирует жидкость;
по другому контуру перемещается фреон.

Эти два контура прикасаются друг к другу. Однако вода и фреон не смешиваются. В целях повышения эффективности системы данные среды перемещаются навстречу друг другу.

В теплообменнике происходят такие процессы.

Сквозь терморегулирующий вентиль жидкий фреон проникает в свой контур теплообменника. Данное вещество расширяется, что приводит к отбору тепла от стенок. Из-за этого фреон нагревается, а стенки охлаждаются.
По контуру теплообменника протекает вода. По той причине, что стенки охлаждены, температура жидкости падает.
Фреон попадает в компрессор, а холодная вода — охлаждает что-либо.
Происходит повторение цикла.

Разновидности чиллеров

В продаже представлены различные виды чиллеров:

абсорбционные — энергия добывается преимущественно из бросового тепла, которое возникает в процессе производства и просто выбрасывается в окружающую среду (это, к примеру, горячая вода, охлаждаемая воздухом);
парокомпрессионные — холод генерируется в парокомпрессионном цикле, который состоит из таких процедур, как испарение, дросселирование, и др.

По способу монтажа чиллеры делятся на :

наружные — единый моноблок, который монтируется на улице;
внутренние — оборудование, которое состоит из двух частей. Конденсатор устанавливается снаружи здания, все остальные части — внутри.

По разновидности конденсатора чиллеры делятся на такие подвиды:

с охлаждением водяного типа. Система с таким охлаждением стоит сравнительно дорого, однако она отличается повышенной надёжностью;
с охлаждением воздушного типа. Наиболее простой и недорогой вариант.

По типу исполнения гидромодуля чиллеры делятся на следующие виды:

со встроенной установкой. Оборудование с этим гидромодулем представляет собой моноблок, в который входит расширительный бак и насосная группа;
с выносной установкой. Такой гидромодуль обычно применяется в тех случаях, если оказывается недостаточно мощности встроенного механизма. Ещё он используется в случаях, когда имеется потребность в резервировании.

Чиллер может быть оснащен одним из следующих видов компрессоров:

винтовой;
ротационный;
поршневой;
спиральный.

Также чиллеры классифицируют в зависимости от типа вентилятора. Оборудование может быть оснащено такими вентиляторами:

осевой. Оборудование с таким вентилятором можно устанавливались исключительно снаружи строения

Крайне важно, чтобы не было создано никаких препятствий для поступления воздуха в конденсатор и для его выброса вентиляторами;
центробежный. Оборудование с таким вентилятором рекомендовано для монтажа внутри здания. Оно отличается небольшими габаритами и малым уровнем шума

Оно отличается небольшими габаритами и малым уровнем шума.

Важные аспекты монтажа чиллера

Чтобы ощутить все преимущества эксплуатации такого устройства, как чиллерная установка, её монтаж нужно осуществлять строго с соблюдением определённых правил. Вот основные из них.

Данное оборудование должны устанавливать исключительно компетентные мастера.
Чиллер должен в полной мере отвечать критериям проекта инженерной сети в части места монтажа, конструкции и мощности.
Запрещено устанавливать оборудование, которое имеет изъян.
Перемещать оборудование до места, где оно будет установлено, можно только с помощью крана.
Разрешено заливать лишь воду, а также раствор этилен- либо пропиленгликоля, который имеет концентрацию до 50 процентов.
В обязательном порядке должны быть проведены пуско-наладочные испытания.
Вокруг чиллера должно оставаться пространство, обеспечивающее беспрепятственный доступ обслуживающего специалиста.
Необходимо строго соблюдать технику безопасности и рекомендации производителя.

Приобретая и устанавливая чиллер, вы можете быть уверены в том, что получите современную и надёжную систему.

Область применения системы чиллер-фанкойл

Сложные климатические системы устанавливают в основном в большие дома или на предприятия, где важнейшим вопросом становится потенциальное энергосбережение. Многим импонирует, что, в отличие от привычных кондиционеров, это оборудование работает на более экологичном «топливе».

Если говорить о паре чиллер-фанкоил, то, на наш взгляд, это – одно из перспективных направлений развития рынка качественной климатической техники

Кроме того, существует тип абсорбирующих чиллеров, которые в своей конструкции не содержат самого энергоёмкого устройства – компрессора. Этот элемент во все времена являлся главным потребителем энергии и причиной многих поломок холодильного оборудования. Благодаря более простой технологии охлаждения абсорбционные машины нуждаются не в ремонте и замене движущихся частей, электрический деталей, а в регенерации абсорбирующего вещества и контроле его количества, что не может не быть ещё одним экономическим фактором, который не может не быть существенным.

Плюсы и минусы АБХМ

Преимущества АБХМ:

Минимальное потребление электроэнергии. Электроэнергия требуется для работы насосов и автоматики.
Минимальный уровень шума.
Экологически безопасны. Хладагентом является обычная вода.
Утилизируют тепловую энергию сбрасываемой горячей воды, дымовых газов или производственных процессов.
Длительный срок службы (не менее 20 лет).
Полная автоматизация.
Пожаро- и взрывобезопасность.
Абсорбционные машины не подведомственны Ростехнадзору.

Недостатки абсорбционных чиллеров

Более высокая цена оборудования, примерно в 2 раза выше (на мощности ниже 500 кВт) чем цена обычного охладителя. При больших мощностях (2 МВт и выше) стоимость АБХМ приближается к стоимости ПКХМ.
Необходимость наличия дешевого (бесплатного) источника тепловой энергии с достаточно высокой температурой.
Относительно низкая энергетическая эффективность — тепловой коэффициент (отношение подведенной тепловой энергий к полученному холоду), равный 0,65-0,8 — для одноступенчатых машин, и 1—1,52 — для двухступенчатых машин.
Существенно больший вес, чем у обычного чиллера.
Чиллеры АБХМ занимают примерно на 50% больше площади размещения, чем эквивалентные парокомпрессионные чиллеры
Большинство фреоновых чиллеров поставляются с завода заправленными хладагентом. В то время как хладагент и абсорбент (включая добавки) должны устанавливаться на месте в чиллерах АБХМ.
Необходимость использовать открытые охладители — градирни, что увеличивает водопотребление системы.

Классификация

Есть два основных вида фанкойлов – двухтрубные и с четырьмя магистралями. Первые подключаются к одному источнику рабочей жидкости, вторые могут одновременно использовать два – чиллер и устройство для нагрева воды.

В последнем случае возможно быстрое переключение модуля с режима охлаждения на нагрев и обратно. У двухтрубных моделей это трудоемкая работа, нужно физическое переключение магистралей между источниками обработки жидкости.

Классификация по конструкции:

По способу монтажа – напольные, потолочные или настенные.

Кассетные. Монтируются в подвесной потолок, не имеют внешнего корпуса.
Канальные. Устанавливают в каналы приточной вентиляции. Модели отличаются числом воздушных потоков – от 1 до 4.
Расход воздуха – низко, средне или высоконапорные. Первые создают воздушный напор до 45 Па, вторые – до 100 Па. Высоконапорные могут формировать воздушный поток с силой 250 Па.

Для плавного изменения температуры жидкости комплектуются трехходовым клапаном. Виды используемых вентиляторов – центробежный или диаметральный. Теплообменник змеевидный, состоит из медной трубы. Для увеличения площади на него устанавливаются ребра из алюминия.

Совет. В некоторых моделях есть пылевые фильтры. Они очищают воздух от посторонних примесей, защищают элементы устройства от загрязнений

Это важно для помещений с особыми требованиями к микроклимату

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.

О системе

Универсальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру в помещении независимо от времени годаИсточник airventilation.ru

В данном случае такая система охлаждения работает для кондиционирования больших зданий, где между чиллером и фанкойлами находится теплотрасса, по которой циркулирует охлажденная жидкость. В качестве такой жидкости, как правило, выступает вода для жаркого климата или водный раствор C2H6O2 (этиленгликоль) для холодного и умеренного климата. Система чиллер-фанкойл между двумя основными агрегатами предусматривает разводку труб для движения жидкости и циркуляционный насос с автоматическим управлением. Охлажденная жидкость в трубопроводе находится под относительно низким давлением.

Основные отличия от других систем

Если в большинстве холодильных установок циркулирует газовый хладагент, то в системе чиллер-фанкойл, как было сказано выше, это вода или водный раствор C2H6O2. Такое изменение означает следующее:

Энергозатраты жидкого теплоносителя гораздо ниже, нежели у газового (у воды более высокая тепловая емкость). Это приводит к тому, что трубопровод для жидкого хладагента может достигать сотен метров. На практике такие теплотрассы в два раза длиннее, нежели у газовых аналогов.
Для теплотрассы системы чиллер фанкойл нужны обычные трубы, которые используются для транспортировки воды и такая же запорная арматура. Это говорит о том, что монтаж обойдется дешевле и сделать его проще, нежели для газового хладагента.
Все летучие газы, которые есть в чиллере не могут попасть в помещение, так как агрегат монтируют на земле или на крыше здания. Авария трубопровода чревата только затоплением, но она локализуется запорной арматурой.

Чиллер-фанкойл: принцип работы

Оптимальный вариант организации комплексного кондиционирования на различных крупных объектахИсточник engclimate.ru

Системы охлаждения обсуждаемого нами агрегата могут работать по двум принципам:

Непосредственное охлаждение хладагента. Это наиболее распространенный и удобный способ, где в теплообменнике осуществляется охлаждение водного раствора жидкость/фреон. На входе и выходе агента разница в температуре составляет не более 7°C, тогда как в стандартном режиме устройство работает в соотношении 7/12°C.
Применение промежуточного хладагента. Такой вариант необходим в тех ситуациях, когда на чиллер выдает жидкость с температурой, превышающей 7°C.

Возможные неисправности системы

Вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся неисправностей системы чиллер-фанкойл:

Утечка фреона. Ситуация возникает в случае негерметичного соединения фитингов на контуре либо их механического повреждения.
Поломка компрессора. Может сгореть статорная обмотка или возникнуть какие-то нарушения в поршневой группе (нагар, разрушение клапанов).
Попадание воды в холодильный контур. Причиной такой неисправности может послужить утечка в испарителе, вследствие чего фреон смешивается с водой.

Где применяются системы

После охлаждения в чиллере жидкость может подаваться в фанкойлы для охлаждения воздуха или для отвода тепла от оборудованияИсточник wikipedia.org

Как вы уже поняли из названия, системы чиллер-фанкойл имеют зарубежное происхождение, но, тем не менее, их широко использовали в Советском Союзе, и они до сих пор не утратили своей актуальности. Их зачастую сравнивают со сплит системами, так как конечный результат, по сути, ничем не отличается. Не будем сейчас говорить о преимуществах, но скажем, что такие установки крайне необходимы для масштабных объектов разного назначения.

Видео описание

Система чиллер-фанкойл. Схема, ограничения, область применения.

Система чиллер-фанкойл способна одновременно обеспечивать стабильную температуру сразу в нескольких объектах и этажах, поддерживая автономный режим для каждого из помещений. Это могут быть:

производственные цеха крупного предприятия и помещения складского типа;
многоэтажные здания, служащие для офисов, бизнес центров, а также объектов административного характера;
спортивные, торгово-развлекательные и гостиничные комплексы;
большие концертные залы;
супер- и гипермаркеты с неограниченным количеством этажей и отделов;
крупные больницы, санатории и профилактории.

В заключение следует отметить, что большинство владельцев и арендаторов крупных объектов предпочитают системы чиллер-фанкойл системам VRF. Это, в первую очередь, обусловлено повышенной функциональностью chiller, которые можно монтировать практически в любых больших зданиях, а также способность совместной работы с приточными вентиляциями.

Как правильно выбрать чиллер?

Для нужд большого коттеджа специалисты рекомендуют использовать чиллер с водяным охлаждением конденсатора. Такие устройства имеют более простую конструкцию, чем аналоги с воздушным охлаждением, соответственно, и стоят они дешевле.

Конструкция чиллера с воздушным охлаждением включает вентилятор (осевой или центробежный) для забора воздуха из помещения, в котором установлено устройство.

Некоторые модели чиллеров можно использовать не только для кондиционирования воздуха, но и для обогрева жилых помещений в зимний период

Для охлаждения конденсатора с помощью воды можно использовать местные водные ресурсы: реки, озера, атезиансткие скважины и т.п. Если по каким-то причинам доступа к таким источникам не имеется, применяется альтернативный вариант: охладитель из этилена или пропиленгликоля.

Охладители этого типа идеальны для применения в холодное время года, когда обычная вода просто замерзает.

Выбор между чиллером в виде моноблока, когда и компрессор, и испаритель, и конденсатор заключены в общий корпус и вариантом, когда конденсатор устанавливают отдельно, не так однозначен. Моноблок проще в монтаже, кроме того, производительность агрегатов этого типа может быть довольно высокой.

Выбирая подходящую модель чиллера, следует оценить его производительность и соотнести ее с количеством фанкойлов, которые будет обслуживать устройство

Выносные системы монтируют в разных местах: собственно чиллер – в подсобном помещении внутри здания (можно даже в подвале), а конденсатор – снаружи. Для соединения этих двух блоков обычно используют трубы, по которым циркулирует фреон. Этим объясняется повышенная сложность монтажа системы, а также дополнительные материальные затраты на установку.

Но для установки чиллера с выносным конденсатором используется меньше места внутри помещения, а такая экономия может оказаться необходимой. Выбирая подходящее устройство, следует учесть также дополнительные функции, которыми оснащен прибор.

Среди популярных и полезных дополнений можно отметить:

контроль и регулировку водного баланса в системе;
очистку воды от нежелательных примесей;
автоматизированное заполнение емкостей;
котроль и коррекцию внутреннего давления в системе и т.п.

Наконец, обязательно следует оценить холодопроизводительность чиллера, т.е. его способность отбирать тепловую энергию из рабочей жидкости. Конкретные количественные показатели обычно указаны в техническом паспорте изделия. Холодопроизводительность каждой конкретной системы чиллер-фанкойл рассчитывается отдельно.

При этом учитываются максимальные и минимальные температурные показатели, мощность чиллера, производительность насоса, протяженность труб и т.д. Это только общие рекомендации по выбору чиллеров. В каждом конкретном случае следует проконсультироваться с опытным специалистом, который сможет учесть различные нюансы и поможет сделать верный выбор.

Система чиллер-фанкойл: принцип работы и обустройство системы терморегуляции

Вопрос — ответ