Electrolux Фанкойл кассетный четырехтрубный EFR-850F (без панели)

На рынке бытового климатического оборудования немало новинок, в их числе и фанкойлы. Что это такое, принцип работы, как происходит обслуживание, много ли преимуществ получит потребитель от их установки?

Основные достоинства и недостатки

Если установлены фанкойл канальный и чиллер, то система, в сравнении с традиционным кондиционером, имеет такие преимущества:

  • Быстрый обогрев или охлаждение помещения — спустя 5 минут после запуска оборудования температура воздуха соответствует установленному показателю.
  • При монтаже мультизонального оборудования устанавливается разная температура в рабочих помещениях.
  • Экономное потребление электроэнергии.
  • К одному чиллеру подключаются несколько фанкойлов на максимальном расстоянии трассы в 600 м.
  • Для монтажа используются водопроводные трубы, которые дешевле специальных аналогов.
  • Скрытая установка, что позволяет сохранить интерьер в желаемом дизайне, спрятав фанкойлы за несколькими решётками.
  • Издают мало шума.
  • Отличаются лёгкостью монтажа системы и обслуживания.
  • Канальный теплообменник можно подключить к батарее и организовать паровой обогрев в зимнее время.
  • Безопасность использования для человека.
  • При необходимости ремонта одного элемента остальные детали установки продолжают работать.

Фанкойл имеет такие недостатки:

  • Нет функции вентилирования помещения. Для этого необходимо подключение воздуховодов с раздачей холодного воздуха к системе вентиляции.
  • Монтаж в подпотолочное пространство будет малозатратным на этапе строительства здания, в уже введённом в эксплуатацию помещении ремонт обойдётся дороже.
  • Установка нецелесообразна в зданиях малой площади. Здесь рекомендовано монтировать кондиционеры настенные.

Вариант №2: воздух охлаждается в климатических модулях и охлаждающих балках — это альтернатива фанкойлам

В этом случае мы применяем внутренние блоки охлаждения, только вместо фанкойлов нами используются эжекционные доводчики и охлаждающие балки.

Здесь мы кратко опишем принцип работы этих систем, которые называются водяными системами охлаждения.

От вентиляционной установки производится подача воздуха в климатические модули и охлаждающие балки, к которым также поступает холодная вода от чиллера (холодильной машины).

Чиллер охлаждает воду для охладителя вентиляционной установки и климатических модулей

В климатических устройствах и охлаждающих балках воздух с высокой скоростью проходит через сопла эжекционного аппарата и теплообменник с холодной водой. В результате эжекции воздуха в соплах данных устройств, свежий воздух увлекает с собой через теплообменник с холодной водой и тот воздух, который находится в помещении. В результате форсированной конвекции поступающий воздух, проходя через теплообменник, смешивается и охлаждается.

Схема работы активной охлаждающей балкиСхема работы фасадной климатической системы PRIMO

Что такое чиллер-фанкойл — принцип работы и применение в климатических системах

Общий принцип работы климатических систем основан на своевременной стабилизации температуры и влажности в помещении. Это достигается не только с помощью установок, работающих на хладагенте. Существуют отдельные категории систем, рассчитанные на большие площади помещений.

Схема чиллер-фанкойл

Применение кондиционеров не всегда целесообразно. Их функциональные ограничения по максимальному объему помещения дали толчок к появлению новых климатических систем. Помимо небольшой площади обслуживания, для разветвленных компрессорных установок необходимо предусмотреть большую протяженность медных магистралей для циркуляции хладагента. Была разработана система, которая предусматривает применение более дешевого и практичного компонента – воды.

Что такое чиллер-фанкойл — принцип работы и применение в климатических системах

Принцип работы этой системы во многом схож с обычным центральным отоплением. Только вместо котла монтируется специальная установка – чиллер, которая может работать как на нагрев, так и на охлаждение жидкости. Общая схема подобной климатической станции показана на рисунке.

В блоке обработки теплоносителя (чиллер) происходит температурное воздействие на него. Он состоит из двух контуров – холодной и горячей воды. С помощью системы теплообменников, компрессорных установок и специальных накопительных емкостей происходит эффективный нагрев и охлаждение жидкости. Далее они по независимым трубопроводам поступают к точкам локального теплового обмена – фанкойлам. Эти элементы системы представляют собой компактные водяные теплообменники с системами подключения к горячей и холодной магистрали чиллера и механизмом регулирования потоков по внутренним контурам.

Читайте также:  Акт о проверке эффективности работы вентиляции в 2021 году

Конструктивные особенности

Фанкойл состоит из следующих элементов:

Что такое чиллер-фанкойл — принцип работы и применение в климатических системах

Жидкость с заданной температурой поступает в теплообменник. Затем с помощью вентилятора происходит воздухообмен в помещении и тем самым создается нужная температура. Зачастую в системе не предусмотрен воздухообмен с улицей. Вентилятор создает воздушные потоки в помещении без дополнительного притока извне. Это способствует установке нужного температурного режима за короткий срок.

Данная схема может работать как на охлаждение, так и на обогрев помещения. Для выбора соответствующих фанкойлов необходимо знать их основные разновидности:

  1. Место установки. Могут быть: потолочные, напольные и настенные.
  2. Количество водяных контуров – 2-х , 4-х трубные. Первые подключаются только к одной магистрали, работающей в строго определенном тепловом режиме. Для 4-х контурных конструкций предусмотрено 2 отдельных теплообменника, каждый из которых работает либо на обогрев, либо на охлаждение воздуха в комнате.
  3. Вентилятор. Необходим для повышения эффективности работы устройства. Но некоторые модели не предусматривают его наличие. В частности – специализированные фанкойлы (настенные), устанавливаемые только для отопления.

Также встречаются конструкции с 3-х ходовым регулируемым клапаном. Он предназначен для смешивания горячей и охлажденной воды из обратного патрубка устройства. Таким образом снижаются затраты на поддержание температуры в общей магистрали и упрощается система регулирования температуры в отдельно взятом фанкойле.

Преимущества установки системы чиллер-франкойл:

Что такое чиллер-фанкойл — принцип работы и применение в климатических системах
  • Создание разветвленной сети подключения отдельных блоков регулирования температуры воздуха с возможностью поэтапного добавления пользователей. Однако необходимо учитывать максимальную мощность чиллера.
  • Регулировка режимов осуществляется отдельно для каждого подключения с помощью автоматизированной системы ограничения притока воды.
  • Экономия при прокладке трубопровода. Для этих целей подойдут стандартные стальные или ПВХ трубы, которые для лучшей эффективности изолируют.

Однако фактическая реализация подобной схемы может быть осуществлена только в результате подробных расчетов и подбора оборудования в зависимости от площади всего здания и помещений в отдельности.

Область применения

Вышеописанные установки целесообразно применять для больших зданий коммерческой и производственной направленности. Так как стоимость проектирования, отдельных элементов и подключения высока, в частных домах она практически не применяется. Исключения могут составлять так называемые геотермальные тепловые насосы. Они предусматривают комбинированные режимы отопления и охлаждения воздуха в доме. Поэтому установка фанкойлов для них будет оптимальным решением.

Схема работы промышленного чиллера

Рассмотрим, из чего состоит чиллер, и опишем схему работы оборудования. В настоящее время широко используется несколько схем:

  1. Прямое охлаждение жидкости. Применяется в том случае, если разница температур хладоносителя и охлаждаемой воды менее или равна 7°С. Теплоноситель напрямую поступает в теплообменный аппарат, где охлаждается благодаря закипанию фреона.
  2. С промежуточным теплоносителем и вторичным теплообменником. Применяется при разнице температур технической и минеральной воды более 7°С, а также для охлаждения продуктов питания. Теплоноситель от потребителя поступает во вторичный теплообменный аппарат, который отдаёт энергию циркулирующему в первом контуре промежуточному рабочему телу. Последний охлаждается фреоном в первичном теплообменнике.
  3. Чиллер с емкостью-накопителем. Используется при необходимости охлаждения нескольких единиц оборудования, подключенных к одному агрегату. При данной схеме обвязки чиллера теплоноситель от потребителя поступает в одну из двух частей емкости, откуда насосом подаётся в теплообменный аппарат. Охлажденная вода подаётся во вторую часть емкости, откуда по мере надобности подаётся потребителю. Таким образом, исключаются частые запуски компрессора.
  4. С промежуточным контуром хладоносителя и открытым вторичным теплообменником. Данная схема широко используется при производстве «ледяной» воды с температурой 0 — +1°С. Кроме того, она применяется и при охлаждении технических жидкостей, отлично подходит для применения в качестве «аккумулятора холода». В этом случае холод сохраняется во льду, который образуется на теплообменном аппарате.

Как работает система чиллер-фанкойл?

Мы уже много что узнали про фанкойлы: что это такое, принцип их работы, сравнили тепловые доводчики с кондиционерами. Пришло время познакомиться с чиллерами — устройствами, без которых весь терморегулирующий функционал фанкойлов потерял бы всякий смысл. Рассмотрим, как взаимодействуют с тепловыми доводчиками один из самых перспективных видов чиллеров.

Читайте также:  Как устроить вытяжку с подключением к вентиляции на своей кухне

Работа абсорбционной холодильной машины

В абсорбционном чиллере (АБХМ) используется специальный абсорбер — бинарный водный раствор бромида лития. Работа холодильной машины основывается на свойстве хладагента активно поглощать тепло на фазе перехода пара в жидкое агрегатное состояние. Чиллеры этой конструкции способны усваивать тепловую энергию любого другого промышленного оборудования. Абсорбирующий поглотитель хорошо растворяется в воде, имея гораздо более высокую температуру кипения. Цикличность работы чиллера этого класса происходит в следующей последовательности:

  1. Тепло от стороннего источника подается к генератору, где разогревает раствор бромида лития. В процессе кипения раствора вода испаряется;
  2. Пар направляется в конденсатор, где выпадает в осадок, переходя в жидкое состояние;
  3. Хладагент (вода) переходит в дроссель, охлаждается в нем, и как следствие его давление понижается;
  4. Жидкость наполняет растворитель, последовательно происходит испарение воды и поглощение паров бромидом лития. Во время абсорбции воздух помещения охлаждается;
  5. Разбавленный абсорбент в очередной раз нагревается в генераторе и цикл повторяется.

Сброс тепла наружу

Переходя к теме теплоотвода, следует снова вернуться к конденсатору. Именно здесь и осуществляется данный процесс. Сброс тепла в окружающую среду осуществляется посредством функционирования специальных вентиляторов конденсатора, которые засасывая воздух, выбрасывают его наружу.

Вентиляторы конденсатора считаются одним из наиболее энергозатратных элементов чиллера. Исходя из этого факта, разработке данного компонента всегда уделяется особенное внимание. Для работы водоохлаждающего устройства могут использоваться 2- и 4-лопастные вентиляторы. Первый вариант характеризуется минимальным уровнем шума. 4-лопастные вентиляторы характеризуются большей мощностью.

Абсорбционный чиллер фанкойл

Абсорбционные приборы отличаются от стандартных чиллеров строением и схемой эксплуатации. Принцип работы абсорбционного чиллера основывается на использовании раствора бромида лития (LiBr), который поглощает испарения внутри агрегата, переходя в состояние разбавленного вещества. Полученный раствор отправляется в генератор, где нагревается и выпаривается под воздействием пара или выхлопных газов. Раствор бромида лития (LiBr) возвращается в свое прежнее состояние, и направляется к своим истокам – в абсорбер. Тем временем полученный пар из воды подходит к конденсатору, чтобы замкнуть цикличный процесс и повторить процедуру вновь. Аппараты на абсорбционной системе охлаждения используются в производственных сферах для выполнения масштабных работ.

Абсорбционный чиллер фанкойл

Абсорбционные чиллеры

Основная статья

:Абсорбционный чиллерАбсорбционные чиллеры

— очень перспективная область развития холодильной техники, получающая всё более широкое применение ввиду ярко выраженной современной тенденции к электросбережению. Дело в том, что для абсорбционных холодильных машин основным источником энергии является не электрический ток, а бросовое тепло, неизбежно возникающее на заводах, предприятиях и т.п. и безвозвратно выбрасываемое в атмосферу, будь то горячий воздух, охлаждаемая воздухом горячая вода и др. Рабочим веществом является раствор из двух, иногда трех компонентов. Наиболее распространены бинарные растворы из поглотителя (абсорбента) и хладагента, отвечающие двум главным требованиям к ним: высокая растворимость хладагента в абсорбенте и значительно более высокая температура кипения абсорбента по сравнению с хладагентом. Широкое применение получили растворы вода-аммиак (водоаммиачные холодильные машины) и бромистый литий-вода (бромистолитиевые машины), в которых, соответственно, вода и бромистый литий являются абсорбентами, а аммиак и вода — хладагентами. Рабочий цикл в абсорбционных чиллерах (см. на рисунке ниже) выглядит следующим образом: в генераторе, к которому подводится бросовое тепло) кипит рабочее вещество, в результате чего выкипает практически чистый хладагент, ведь его температура кипения гораздо ниже, чем у абсорбента. Пар хладагента поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется, отдавая своё тепло окружающей среде. Далее полученная жидкость дросселируется, в результате чего охлаждается при расширении) и направляется в испаритель, где, испаряясь, отдает своё холод потребителю и следует в абсорбер. Сюда же через дроссель подается абсорбент, из которого в самом начале выкипел хладагент, и поглощает пары хладагента, ведь мы выше обозначили требование их хорошей растворимости. Наконец, насыщенный хладагентом абсорбент насосом перекачивается в генератор, где хладагент снова выкипает.

Рабочий цикл в абсорбционных чиллерах

Основные преимущества абсорбционных чиллеров:

  1. Идеальное решение для создания тригенерации на предприятии. Тригенерационный комплекс – это комплекс позволяющий на сегодняшний день, максимально снизить себестоимость электроэнергии, горячего водоснабжения, отопления и охлаждения для предприятия за счет использования собственной когенерационной электростанции в связке с абсорбционным чиллером;
  2. Продолжительный срок службы – в пределах 20 лет, до проведения первого капитального ремонта ;
  3. низкая себестоимость вырабатываемого холода, холод вырабатывается почти бесплатно, т.к. асборбционные чиллеры просто утилизируют лишнее тепло;
  4. Пониженный уровень шума и вибрации, в результате отсутствия компрессоров с электромоторами, как следствие — тихая работа и высокая надежность;
  5. Применение холодильных/нагревающих агрегатов с пламенным газовым генератором прямого действия позволяют отказаться от бойлеров, которые необходимо использовать в обычных установках. Это уменьшает начальную стоимость системы и делает абсорбционные чиллеры конкурентоспособными по сравнению с обычными системами, в которых используются бойлеры и охладители;
  6. Обеспечение максимальной экономии электроэнергии в периоды пиковых нагрузок. Другими словами не потребляя электроэнергии для производства холода/тепла, абсорбционные чиллеры не перегружают электросети предприятия даже в моменты пиковых нагрузок;
  7. Имеется возможность объединения в паровые районные системы с эффективной холодильной установкой двойного эффекта;
  8. Имеется возможность распределения нагрузки в условиях максимальной производительности в режиме охлаждения. Устройство справляется с критической нагрузкой в режиме охлаждения с минимальным расходом электроэнергии за счет применения охладителей с пламенным газовым генератором прямого действия или генератора с паровым нагревом;
  9. Позволяет использовать аварийные электрогенераторы меньшей мощности, так как потребление энергии у абсорбционных холодильных установок является минимальным, если сравнивать их с электрическими холодильными установками;
  10. Безопасность для озонового слоя, не содержит хладагентов, разрушающих озон. Охлаждение осуществляется без использования хладагентов, содержащих хлор;
  11. Снижается до минимума общее воздействие на окружающую среду, так как уменьшено потребление электроэнергии и газа, вызывающих парниковый эффект и как следствие глобальное потепление.
Читайте также:  Датчик давления кондиционера – почему его работа должна нас волновать?

Подключение устройств к системе

Принцип работы системы чиллер фанкойл обеспечивает способность устройств обогревать помещения, а при переключении режима — охлаждать . Регулирование холодо- или теплопроизводительности отдельного устройства обеспечивает узел обвязки фанкойла. В нем используется запорная и регулирующая арматура, определяющая расход теплоносителя через отдельный теплоагрегат.

Оптимально удобна обвязка фанкойла, схема которого предполагает использование трехходового клапана. Он позволит плавно изменять поток теплоносителя через теплообменник прибора, вплоть до его полного отключения. При этом через байпас теплоноситель будет нормально циркулировать в закольцованной магистрали. При использовании двухтрубных приборов (с одним теплообменником) его нагрев и охлаждение осуществляется за счет теплоносителя, проходящего через чиллер.

Чтобы использовать фанкойлы для отопления в холодный период параллельно к чиллеру может устанавливаться дополнительный котел. Фанкойлы с двумя теплообменниками (четырехтрубные) используют теплоноситель из водяного контура отопления.

Разновидности чиллеров

Надо сказать, что фреон в системе все равно присутствует и находится он внутри холодильной машины. То есть, принцип работы чиллера, как и кондиционера, заключается в переносе тепла рабочим телом (фреоном) от одной среды к другой. В нашем случае тепло отбирается испарителем чиллера от нагретой в фанкойле воды и передается окружающему воздуху либо снова воде, что служит своего рода посредником – охладителем конденсационного блока.

Напомним, что фреон, — это газ, переходящий при стандартных условиях в жидкое агрегатное состояние. Это свойство использует устройство чиллера, где фреон испаряется в теплообменнике – испарителе. Происходит это за счет отбора энергии для парообразования у нагретой в фанкойлах воды. В результате последняя снова уходит в здание на охлаждение воздуха, а фреон, нагнетаемый компрессором, попадает во второй теплообменник – конденсатор, где он охлаждается и снова возвращается в жидкое состояние.

Процесс конденсации во втором теплообменнике чаще всего происходит под воздействием наружной среды, этот принцип использует чиллер с воздушным охлаждением. Для достижения высокой эффективности процесса воздух прогоняется сразу сквозь несколько радиаторов с помощью осевых вентиляторов, обеспечивающих потребный расход.

В климатических системах больших зданий часто задействованы чиллеры с водяным охлаждением, чей принцип действия мало чем отличается от воздушного агрегата. Только здесь для конденсации фреона установлен другой тип теплообменника, в котором циркулирует вода, она служит охладителем вместо воздуха.