Система чиллер фанкойл принцип работы: принцип работы и схемы подключения

фанкойл — что это за система и каков её принцип работы

Чиллер-фанкойл это универсальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру в помещении независимо от времени года: летом охлаждая воздух, а зимой, нагревая его. Чиллер-фанкойл позволяет поддерживать комфортные климатические условия в зданиях любой площади и этажности.

Принцип его работы аналогичен принципу действия системы водяного отопления. Только вместо котла в ней используется универсальный агрегат (чиллер), предназначенный для охлаждения жидкости, но способный осуществлять также ее нагрев.

Для поддержания комфортной температуры в отдельных комнатах здания в системе чиллер-фанкойл используются фанкойлы-теплообменники, дополненные вентиляторами.

К одному чиллеру, устанавливаемому, как правило, в верхней части здания,  можно подсоединить любое количество фанкойлов, расположенных в помещениях.

Так же, как и радиаторов отопления, фанкойлов в одной комнате может быть от одного до нескольких, в зависимости от площади и требований к температуре воздуха.

В качестве теплоносителя в системах чиллер-фанкойл используется вода или водный раствор этиленгликоля. Расстояние между холодильным агрегатом и фанкойлами может быть любым и регламентируется только конструктивными особенностями здания.

Немного истории

Название системы чиллер-фанкойл свидетельствует об ее явно зарубежной происхождении: в переводе с английского ««сhiller» -мощный холодильный агрегат, а «fan coil unit»-теплообменник, дополненный вентилятором.

Принцип работы чиллер фанкойл

Между тем системы чиллер-фанкойл широко использовались в Советском Союзе. Именно с их помощью поддерживался комфортный микроклимат в гостиницах и общественных зданиях. Их установка предусматривалась на стадии проектирования наряду с системами отопления и вентиляции. Оборудование, используемое в чиллер-фанкойлах, и сами системы должны были соответствовать действующим ГОСТ и СНиП.

Системы чиллер-фанкойл универсальны и в равной мере эффективны как для отопления здания, так и для кондиционирования воздуха в нем. Однако зачастую возможность обогрева помещений при использовании чиллеров упускается из виду, а сами системы используются только в жаркое время года. При этом чиллер-фанкойл сравнивается со сплит-системой и с системой центрального кондиционирования.

Но даже опустив возможность обогрева здания, чиллер-фанкойл при сравнении со сплит-системой имеет ряд неоспоримых преимуществ.

Чиллер-фанкойл или сплит-система?

Обе эти системы аналогичны, но в сплит системе циркулирует газовый хладогент, что в значительной мере ограничивает расстояние между холодильной машиной и внутренними блоками системы. Именно поэтому наружные блоки сплит систем располагают в непосредственной близости к внутренним блокам, помещая их на фасадах зданий.

Благодаря использованию в качестве охлаждающей среды жидкости, чиллер-фанкойл имеет ряд преимуществ

• Возможность присоединения к одному холодильнику любого количества фанкойлов. Разумеется, их суммарная мощность должна соответствовать мощности холодильной установки.
• Компактность: для работы системы кондиционирования здания достаточно одного холодильного агрегата, установить который можно в техническом помещении, не портя при этом фасада здания. Фанкойлы могут находиться на любом расстоянии от чиллера
• Простота монтажа: система кондиционирования монтируется аналогично системе отопления с использованием водопроводных труб и запорной арматуры, что значительно проще и дешевле по сравнению с газонаполненными системами.
• Безопасность: уровень аварийной опасности системы сравним с обычным водопроводом. В случае аварии существует только угроза затопления помещений, снизить уровень которой можно с помощью качественной запорной арматуры.

Из чего состоит система чиллер-фанкойл

В состав системы чиллер-фанкойл входят следующие структурные элементы:

1. Чиллер или центральная охлаждающая машина
2. Фанкойлы или локальные теплообменники
3. Охлаждающая жидкость (теплоноситель). Это может быть обычная вода или раствор этиленгликоля.
4. Насос, называемый гидромодулем. В крупных системах обычно речь идет о насосных станциях
5. Трубная разводка
6. Система автоматического регулирования

Как устроен чиллер

Схема строения чиллера

Чиллером называют агрегат, предназначенный для охлаждения или нагрева жидких сред, используемых далее в качестве теплоносителей. Чиллеры могут иметь широкий диапазон мощности, благодаря чему они с успехом используются в пищевой промышленности и фармацевтике, а также в климатотехнике. Их применяют для кондиционирования воздуха и отопления общественных зданий и частных домов, для заливки катков, охлаждения напитков и медикаментов.

Устройство чиллера аналогично устройству бытового холодильника. В нем есть компрессор, конденсатор и испаритель. Отличие состоит только в том, что тепловая энергия может забираться или отдаваться жидкости, циркулирующей через теплообменник, для чего используются одновременно 2 контура циркуляции воды: горячий и холодный.

В жаркое время года тепло охлаждаемой жидкости используется для нагрева воды, направляемой далее на горячее водоснабжение.  В холодное время года осуществляется только нагрев воды.

Движение горячей и холодной жидкости идет по двум отдельным непересекающимся трубопроводам, по которым  теплоноситель поступает к фанкойлам.

Что такое фанкойлы — принцип работы

Фанкойл — теплообменник с вентилятором

Фанкойл это высокоэффективный теплообменник, одновременно подключаемый к холодному и горячему трубопроводу. Для усиления теплообмена используется вентилятор, монтируемый за теплообменником фанкойла. Особенностью фанкойла является создание воздушных потоков заданной температуры внутри помещения без дополнительного притока воздуха извне, что позволяет повысить эффективность использования вырабатываемой чиллером тепловой энергии.

Управление фанкойлом может идти в ручном и в автоматическом  режиме.

При ручном управлении для отопления достаточно перекрыть кран подачи в устройство холодной воды, а для охлаждения, напротив, перекрыть кран подачи горячей воды, открыв движение охлаждающей жидкости.

Принцип работы фанкойла

В автоматическом режиме достаточно установить  на панели требуемую температуру воздуха в помещении, поддержание которой осуществляется с помощью термостатов, регулирующих движение горячего и холодного теплоносителей.

Место установки фанкойлов может быть любым: настенным, напольным, потолочным. Если система используется предпочтительно для охлаждения, предпочтение отдается потолочному монтажу. Если, наоборот, для отопления, то фанкойлы помещают в нижней части стен.

Подведем итоги

Чиллер-фанкойл эффективная, проверенная временем, система отопления и кондиционирования воздуха, применение которой обеспечивает благоприятный климат круглый год.

Чиллер-фанкойл в равной степени эффективна для общественных зданий и частных домостроений, но в настоящее время ее широкое распространение ограничено недостаточным количеством предложений на рынке нашей страны чиллеров малой мощности, установка которых возможна в индивидуальных домах.

Еще одним недостатком чиллеров является высокая стоимость единицы тепловой энергии, вырабатываемой с их помощью. При выборе чиллеров для отопления они проигрывают газовым котлам.

принцип работы системы, схема монтажа чиллеров и фанкойлов, обслуживание системы кондиционирования

Чиллер-фанкойл все чаще заменяет собой привычные газонаполненные системы охлаждения и водяные контуры отопления, позволяя подавать среду нужной температуры в зависимости от сезона и других факторов. При помощи такого оборудования можно поддерживать оптимальный климат в помещениях круглогодично, не останавливая эксплуатации, при этом отсутствуют ограничения на высотность и размеры объектов. Принцип, по которому строится работа системы, максимально прост: она действует по аналогии с водяным отоплением.

Горелку или ТЭН нагревателя здесь заменяет чиллер или его комбинация с бойлером, способная придавать нужную температуру циркулирующему по трубам веществу.

Как выполняется обслуживание такой системы кондиционирования? Насколько она эффективнее обычных сплит-систем и может ли их заменить? Как выглядит схема монтажа чиллеров и фанкойлов? Ответы на эти и другие вопросы помогут лучше понять достоинства и недостатки такого комплексного оборудования.

Что это за система и как она работает?

Чиллер-фанкойл — это связанное между собой оборудование, в котором есть основной элемент, отвечающий за нагрев или понижение температуры среды, и вспомогательные компоненты, транспортирующие носитель. Принцип работы аналогичен тому, что используется в сплит-системах, с той лишь разницей, что в фанкойлах вместо фреона перемещается вода или антифриз на ее основе.

Таким образом работают системы вентиляции и кондиционирования, направленные на охлаждение. Но у сплитов есть свои сложности. При осуществлении холодоснабжения они подают в трубы газообразные вещества и регулируются определенными нормативами по удаленности основного блока от отдельных внутренних. Пара чиллер-фанкойл отличается отсутствием подобных ограничений, поскольку в качестве теплоносителя или холодоносителя выступает вода или антифриз на ее основе, регламентируемая требованиями безопасности протяженность трасс может быть неограниченной.

По сути, чиллер — это большой кондиционер, через испаритель которого и проходит среда. Вода или антифриз по трубопроводам подается на фанкойлы, устанавливаемые в помещении. Обычно элементы системы охлаждения относятся к кассетному типу и монтируются на потолке. Нагревательные и универсальные фанкойлы имеют напольный или настенный тип монтажа и фиксируются как можно ниже.

Особенности чиллеров

Все существующие чиллеры делятся на 2 большие группы: абсорбционные, самые дорогие, имеющие ограниченное применение и крупные габариты, и парокомпрессионные. Этот тип применяется чаще всего, в том числе в малоэтажном строительстве и в многоэтажных промышленных, коммерческих зданиях. По способу установки парокомпрессионные чиллеры бывают трех видов.

1. Наружные. В них есть осевые вентиляторы, обеспечивающие воздушное охлаждение.
2. Внутренние. В них охлаждение осуществляется при помощи воды, движение воздуха производится с использованием центробежного вентилятора.
3. Реверсивные. Обеспечивают одинаково эффективные нагрев и охлаждение среды. В них есть бойлер, при необходимости повышающий температуру среды.

Характеристики фанкойлов

Соединенный с чиллером посредством системы трубопроводов фанкойл представляет собой разновидность приемного оборудования. Он обеспечивает не только получение среды заданной температуры, но и ее передачу воздушным массам. При помощи встроенного вентилятора тепловое оборудование смешивает теплые и холодные потоки. Все фанкойлы по способу монтажа делятся на:

• напольные;
• настенные;
• потолочные;
• комбинированные (настенно-потолочные).

Канальные фанкойлы устанавливаются внутри вентиляционных шахт (каналов), через отдельные воздуховоды они осуществляют забор воздушных масс из атмосферы за пределами здания. Отработанные газы отводятся из помещения при помощи трубопроводов, проложенных скрыто за конструкцией подвесного потолка. Такие варианты оборудования хорошо зарекомендовали себя в рамках применения в складских комплексах, торговых центрах.

Кассетные внутренние блоки фанкойлов предназначены для монтажа в потолок, воздушные потоки при этом могут направляться только в 2–4 направлениях. Они удобны тем, что полностью маскируют рабочие элементы системы.

Уровень шума в фанкойлах, встроенных в подвесной потолок, тоже существенно ниже, чем в сплит-системах или кондиционерах.

Преимущества и недостатки

В первую очередь стоит отметить очевидные плюсы комбинации чиллер-фанкойл.

1. Отсутствие ограничений по длине трубопроводной сети. Она ограничена лишь мощностью самого чиллера, при этом эффективность и производительность работы оборудования в самой дальней точке будут неизменны, как и во всей системе.
2. Компактные габариты оборудования. Чиллеры чаще всего монтируют на крыше здания, не нарушая гармоничности его фасадной архитектуры.
3. Минимальные затраты на развертывание системы. В связке чиллер-фанкойл используются обычные стальные трубы, а не медные, соответственно, общая стоимость прокладки трубопровода оказывается ниже.
4. Высокий уровень безопасности. Система полностью герметична, а поскольку в ней не используются газообразные вещества, то оборудование не может нанести вреда окружающей среде и здоровью человека даже при протечках и авариях.
5. Адаптивность. Через блок управления и пульты пользователи могут сами регулировать работу системы, в том числе в отдельных помещениях.

Недостатки тоже присутствуют. В сравнении с газовыми отопительными системами чиллеры-фанкойлы более затратны в перерасчете на стоимость единицы энергии. Кроме того, само оборудование довольно дорогостоящее, требует профессионального монтажа и неизбежно производит значительный шум при работе.

Сферы применения

Применение чиллеров-фанкойлов востребовано прежде всего там, где требуется создание индивидуального микроклимата в разных по площади и назначению помещениях. Соответственно, их можно встретить в:

• гипермаркетах и супермаркетах;
• складских и производственных комплексах;
• гостиничных, административных зданиях;
• развлекательных центрах;
• медицинских клиниках, санаториях, других рекреационных объектах;
• многоэтажных высотных бизнес-центрах.

Чиллер-фанкойл дает возможность регулировать климатические параметры внутри зданий и сооружений вне зависимости от характеристик внешней среды. Объединенные возможности отопительного и кондиционирующего оборудований позволяют легко переходить на обогрев или охлаждение помещений без дополнительных сложностей и затрат.

Тонкости монтажа

Схема монтажа связки подразумевает соединение трех основных ее компонентов между собой. Система состоит из:

• чиллера;
• фанкойла;
• гидромодуля — насосной станции, отвечающей за циркуляцию среды в трубопроводе.

В конструкции последнего элемента присутствует запорная арматура: вентили, расширительный бак, позволяющий компенсировать разницу объемов нагретой и охлажденной среды, гидроаккумулятор и блок управления.

Вся система работает и соединяется по определенной схеме.

1. Чиллер охлаждает и поддерживает нужную температуру рабочей среды. Если ее нужно нагреть, к делу подключается встроенный бойлер.
2. Насос передает жидкость определенной температуры к трубопроводам, создавая нужное давление для перемещения среды.
3. Трасса из сантехнических труб выполняет доставку носителя.
4. Теплообменники — фанкойлы, выглядящие как трубчатая решетка с циркулирующей внутри жидкостью, — принимают среду.
5. Вентиляторы, расположенные позади теплообменного элемента, направляют на него воздух. Массы нагреваются или охлаждаются, поступают в помещение, отработанный воздух отводится, новый поступает приточным способом.
6. Система регулируется электронным блоком управления. С его помощью задается частота оборотов вентилятора, скорость циркуляции среды в системе. Выносной пульт может быть в каждом помещении. Помимо этого, каждый фанкойл оснащается вентилем, при помощи которого можно переключить систему с холодного на горячий режим, произвести замену или профилактическое обслуживание оборудования, перекрыв подачу среды.

Процесс подключения при этом выглядит как определенно связанная последовательность действий. Производители чиллеров-фанкойлов рекомендуют для своих систем исключительно профессиональную наладку и монтаж. Но в целом процесс работы по монтажу включает:

• установку агрегатов на выбранных для них местах;
• формирование узла обвязки системы;
• прокладку трассы, по которой будет циркулировать среда, установку термоизоляционной защиты на трубы;
• обустройство и звукоизоляцию воздуховодных каналов;
• формирование системы дренажа для отвода скапливающегося конденсата от фанкойлов;
• подведение электрического сетевого подключения, прокладку кабелей и проводки;
• проверку герметичности всех элементов;
• пусконаладочные работы.

Только после проведения предварительных испытаний систему чиллер-фанкойл можно вводить в эксплуатацию.

Особенности обслуживания

При эксплуатации оборудования следует уделять внимание плановым проверочным мероприятиям. Все элементы систем фильтрации необходимо менять в установленный производителем срок, радиаторы, установленные в помещениях, проверять на отсутствие коррозии и протечек. Осмотр основных узлов, в зависимости от масштабов системы, проводится еженедельно или ежемесячно.

Пульт управления должен периодически проходить контроль на предмет точности и скорости выполнения отдаваемых команд. Электрические компоненты проверяются на показатели силы тока и другие характеристики, способные указать на утечку или наличие нештатной ситуации. Замеряется напряжение на линии и по фазам.

Требует обслуживания и вентиляционное оборудование. Его чистят, смазывают, отслеживают функциональность работы, скорость вращения вала. Дренажную систему проверяют на эффективность отвода влаги. Также радиатору периодически требуется санитарная антибактериальная обработка, позволяющая исключить распространение и формирование патогенной микрофлоры.

Оптимальный температурный режим в помещениях, где используются фанкойлы, не должен быть ниже +10 градусов.

Все технические особенности по установке, обслуживанию и функционированию чиллеров и фанкойлов смотрите в следующих видео.

что это такое, принцип работы, виды

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:

1. Вентилятор «забирает» воздух из помещения и направляет его в теплообменник.
2. Тем временем в теплообменник попадает холодная или горячая вода – в зависимости от того, какой температуры воздуха Вы хотите достичь.
3. Вода в теплообменнике забирает или отдает тепло воздуху.
4. Затем воздух, охлажденный или нагретый, возвращается в помещение – уже нужной температуры.
5. Когда система настроена на охлаждение воздуха, на теплообменнике возникает конденсат, который с помощью насоса стекает в канализацию либо отводится на улицу.

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.

Система чиллер-фанкойл

Для чего нужна и где применяется система чиллер-фанкойл

Современная система чиллер-фанкойл занимает особое место среди большого разнообразия оборудования для кондиционирования помещений. Главное предназначение системы заключается в формировании оптимального микроклимата внутри помещений и круглогодичном, бесперебойном поддержании заданных температурных показателей.

Работа системы чиллер-фанкойл может обеспечивать одновременную и независимую стабилизацию температурного режима сразу в нескольких помещениях одного здания даже большой площади или этажности.

Именно поэтому систему кондиционирования чиллер-фанкойл целесообразно устанавливать на следующих объектах:

• производственные площадки и складские помещения;
• многоэтажные административные здания, бизнес-центры, офисы;
• гостиничные и торгово-развлекательные комплексы, концертные холлы;
• крупные магазины, супер- и гипермаркеты;
• объекты социального предназначения с большим количеством помещений (клиники, лечебные комплексы).

Система чиллер-фанкойл

 

Система чиллер-фанкойл: принцип работы и особенности

Схема работы системы чиллер-фанкойл способна обеспечивать кондиционирование помещений в течение круглого года. Одна из особенностей заключается в том, что она не ограничена температурными рамками, в отличие от систем, работающих на фреоне. Для последних характерна работа только в межсезонье — при понижении температуры до 0°С, фреоновые системы становятся недостаточно эффективными, а при отметке -10°С — просто не могут функционировать безопасно и требуют отключения.

Второй особенностью системы чиллер-фанкойл  является принцип работы: кондиционирование воздушных потоков происходит благодаря нестандартному хладагенту. Вместо стандартного хладагента, в качестве теплоносителя используют воду или незамерзающую жидкость.

И самое главное — благодаря чиллер фанкойл сплит системе можно одновременно организовать разные режимы температуры в каждом из помещений одного и того же здания. А добиться увеличения эффективности работы можно путем ее интеграции с центральным кондиционером. Таким образом, каждый пользователь сможет самостоятельно регулировать комфортную температуру помещения, независимо от других.

Чтобы понять принцип работы, нужно понимать что представляют собой составные компоненты системы. Чиллер является наружным охлаждающим блоком, который устанавливают в технических этажах, подвалах (модели высокой мощности) или на крышах здания. Фанкойлы относятся в внутренним блокам, устанавливаемым непосредственно внутри здания. 

Принцип работы довольно элементарный. После охлаждения чиллером воды/незамерзающей жидкости до требуемой температуры, она подается при помощи насосов по теплоизолированным трубопроводам к другому элементу системы кондиционирования — фанкойлу. Они монтируются внутри помещения и выполняют роль кондиционера-доводчика. По своей сути, фанкойл аналогичен стандартному внутреннему блоку любой сплит-системы, только работает на жидкости, которая нагревается за счет тепловой энергии воздушных масс, забираемых из помещения и затем возвращается обратно в охладитель.

 

Как устроена система чиллер-фанкойл

Основные комплектующие системы чиллер-фанкойл, благодаря которым становится возможной зональная вентиляция и кондиционирование помещений, включают в себя следующие элементы:

• холодильный аппарат, он же чиллер, осуществляющий холодоснабжение или нагрев жидкости в системе чиллер-фанкойл;
• фанкойл (кондиционер-доводчик), являющийся местным теплообменником, сквозь который проходит поток охлажденного или нагретого воздуха;
• магистральная разводка соединений приборов;
• насосная станция, перегоняющая теплоноситель по магистрали;
• расширительный и накопительный баки;
• блок управления;
• собственно, незамерзающая жидкость или вода.

Элементы чиллер-фанкойл

Рассмотрим более подробно устройство главных элементов системы — чиллера и фанкойла.

Чиллер представляет собой мощный холодильный аппарат, где есть компрессор, испаритель и конденсатор. В отличие от стандартного кондиционера, испарительный теплообменник выбрасывает накопленный холод не в атмосферу, а непосредственно в жидкость. Она то и поступает после охлаждения по трубам к фанкойлам.

Чиллеры бывают двух видов:

• абсорбционные;
• парокомпрессионные.

   

Абсорбационный чиллер                                        Компрессионный чиллер


Первые имеют довольно высокую стоимость, большие габариты и достаточно узкую специализацию.

Самыми востребованными на сегодня считаются парокомпрессионные модели, которые условно делятся на 3 типа:

• наружной установки с воздушным охлаждением;

Охлаждение теплообменника-конденсатора осуществляется за счет осевых вентиляторов

• внутренней установки с воздяным охлаждением;

Взятие воздуха для охлаждения и выброс горячего происходит по воздуховодам. Движению способствует центробежный вентилятор.

Работают в двух направлениях: на нагрев и охлаждение воздуха и могут устанавливаться в системах кондиционирования без дополнительного водонагревающего оборудования.

Кондиционер-доводчик (фанкойл) является очень эффективным теплообменником, который одновременно подключают к холодному и горячему трубопроводу. Чтобы усилить обмен тепла, задействуют вентилятор, устанавливаемый сразу за теплообменником. Особенность таких приборов заключается в создании потоков воздуха нужной температуры без притока воздушных масс извне. Именно это позволяет добиться максимально эффективного использования тепловой энергии, производимой чиллером.


Фанкойл

Фанкойл состоит из следующих элементов:

• теплообменник-радиатор, куда поступает теплоноситель;
• вентилятор с двигателем, регулирующий производительность охлаждения;
• поддон для конденсата;
• быстросъемный фильтр;
• электрический нагреватель;
• блок управления.

Схема системы чиллер-фанкойл


Выбор фанкойла

Фанкойлы представлены несколькими типами и каждая модификация имеет свою специфику. Делая расчет системы чиллер-фанкойл и подбирая фанкойл оборудование, учитывайте прежде всего площадь помещения, тепловую мощность, требуемую производительность и длину воздушной струи.

Кондиционеры-доводчики по способу установки делятся на:

• настенные;
• напольные;
• потолочные фанкойлы;
• универсальные (настенно-потолочные).

Виды фанкойлов

Внутренние блоки могут быть:

Кассетные

Их предназначение — равномерное распределение, нагрев или охлаждение воздушных потоков в помещениях, где предусмотрены подвесные потолочные блоки, куда и встраивается оборудование. Такой монтаж позволяет скрыть составные элементы конструкции и минимизировать шумы. Распределение потока воздуха возможно на 2 или 4 направления.




Кассетный фанкойл

Канальные

Модели канального типа встраивают непосредственно в вентканал. Забор воздушной массы производится по отдельным воздуховодам, а ее вывод — по воздуховодам, размещенным за подвесными потолочными блоками. Модели подобных кондиционеров-доводчиков показывают отличную производительность и применяются, в большинстве своем, для помещений с большими площадями, торговых залов, складских площадок и проч.
   


Канальные фанкойлы

Преимущества системы кондиционирования чиллер-фанкойл

Современная система чиллер-фанкойл зарекомендовала себя с отличной стороны и становится одним из самых востребованных решений при организации эффективной вентиляции и кондиционирования зданий и помещений. Неудивительно, ведь преимущества системы по сравнению с другими вариантами очень убедительны и вот некоторые из них:

Неограниченная протяженность трубопроводов, определяемая исключительно мощностью чиллера

Устанавливая высокомощную насосную станцию, можно установить чиллеры и фанкойлы на достаточно большом удалении друг от друга (длина магистрали может доходить до нескольких сотен метров), без потери эффективности и производительности обслуживания.

Минимум места для монтажа агрегатов

Даже для большого здания будет достаточно одного производительного чиллера, который никоим образом не повлияет на эстетичность внешнего вида здания и избавит от необходимости устанавливать большое количество внешних блоков.

Бюджетная стоимость разводки

В системе чиллер-фанкойл для передачи охлажденной жидкости задействуют не медные соединения (как в случае с фреоновыми системами), которые стоят довольно дорого, а стандартные водопроводные трубопроводы и запорная арматура.

Безопасность в повседневном использовании

Большим плюсом к безопасности является то, что все летучие газы находятся внутри чиллера, а он, в свою очередь, чаще всего размещается на открытом воздухе или в подвальном помещении. Риск утечки минимален, что позволяет говорить практически о полной безопасности людей.

Отличная адаптивность

Каждый пользователь помещения может выставлять индивидуальные температурные настройки и регулировать их по своему усмотрению. Кроме того, монтаж установок можно производить без остановки всей системы, в отличие от стандартных фреоновых систем.

Современный рынок климатической техники сегодня переполнен огромным количеством предложений, однако, не рекомендуется выполнять подбор оборудования к системе чиллер-фанкойл и монтаж самостоятельно. Только профессиональные специалисты с практическими знаниями и опытом в этой сфере помогут организовать эффективную и безопасную работу оборудования.  

Сравнительный анализ плюсов и минусов системы чиллер-фанкойл и системы VRF-кондиционирования.

Прежде, чем проводить анализ, нужно обозначить что же представляет из себя мультизональная система  VRF. По сути, это большая мультисплит-система кондиционирования, к наружному блоку которой подключено множество внутренних блоков. Благодаря этому, можно одновременно настраивать и поддерживать различный температурный режим в разных помещениях. На первый взгляд, может показаться, что они имеют незначительные отличия друг от друга, но каждая из них имеет свои конструктивные особенности, недостатки и преимущества, сравнив которые можно выбрать оптимальный вариант для решения именно ваших задач.

Подробнее о VRF и VRV системах кондиционирования


Ключевое отличие системы чиллер-фанкойл от системы VRF-кондиционирования

Основной конструктивной особенностью, которая отличает эти две системы, является то, что в системе чиллер-фанкойл, в качестве хладоносителя выступает ледяная вода (или незамерзающие водные растворы, типа этилен-гликоля), в то время как в системе VRF-кондиционирования циркулирует исключительно фреон.

Сравнение мощности

Рекордная мощность самого производительного чиллера — 20 мегаватт. На практике, задействуют модели гораздо меньшей мощности (до 1,4 мегаватта). Если возникает потребность в более мощной и производительной установке, систему комбинируют из нескольких холодильных установок.

VRF-системы кондиционирования имеют максимально возможную мощность в 140 киловатт. В основном, систему собирают из наружных блоков, мощностью от 12 до 28 киловатт. Чтобы увеличить производительность, VRF также собирают из нескольких установок.   

Сравнение по протяженности трассы

Несомненным преимуществом заключается в том, что трасса в системе чиллер-фанкойл имеет неограниченную протяженность. Вопрос ее удлинения без потери производительности решается посредством приобретения и монтажа водяных насосов большей мощности.

Слабое место VRF-системы — невозможность протянуть трассу от наружного к внутреннему блоку больше, чем на 150 м. Суммарная протяженность трубопроводов — максимум 300 м. Кроме того, нужно учитывать разницу в перепаде высоты между внутренним и наружным блоком — она не должна превышать 50 м.

Именно с этим фактором связана необходимость равномерного разнесения и распределения наружных блоков VRF-системы по всей кровле. На сегодня существуют продвинутые модификации с градирней и водным охлаждением,  применить которые можно даже в очень больших зданиях. Но одновременно с этим, они теряют свое преимущество в виде экономичности и простоты обслуживания.





Сравнение по способности охлаждения в приточных системах

Большим преимуществом системы чиллер-фанкойл перед VRF, является возможность использовать всего одну чиллерную установку в качестве источника охлаждения для всех видов потребителей: начиная от фанкойлов малой мощности в небольших помещениях, заканчивая водными охладителями приточных вентустановок, задействованных на огромных торговых площадях.

VRF-системы, в основном большинстве, не могут подключаться к охладителям в установках приточного типа, поэтому для того, чтобы охладить воздушные массы в приточных вентустановках, потребуется задействовать доп. устройства (те же чиллеры, компрессорные блоки с фреоном и т.п.).

Сравнение по способности работать в холодный сезон

Работа многих зданий, офисов, торговых и развлекательных центров требует качественного кондиционирования с целью охлаждения помещений даже в зимний период. Это связано со значительным выделением тепла в современных зданиях от  интенсивного освещения, постоянной работы оборудования (торгового, промышленного, офисного) и проч. Системы чиллер-фанкойл превосходно справляются с этой задачей даже в сильные морозы, благодаря циркулирующему внутри системы этилен-гликолю (или др. незамерзающей жидкости).

Современные VRF-системы в результате усовершенствования и конструктивных доработок также способны функционировать даже в условиях пониженных температур.

Сравнение по потреблению энергии

Системы чиллер-фанкойл достаточно энергоёмки: на 1 кВт холода нужно затратить 0,5 кВт электричества.

VRF-системы кондиционирования гораздо выгоднее в экономическом аспекте: на 1 кВт холода потребуется всего 350 Вт

Сравнение по требуемой площади для установки и размещения и наличия техпомещений

Для организации и монтажа системы чиллер-фанкойл требуется большая площадь и наличие дополнительных технических помещений для размещения насосных станций, баков, промежуточных теплообменников и проч.

Для мультизональных систем VRF они не требуются.

Сравнение по особенностям эксплуатации

По этому пункту однозначно выигрывает VRF-система. Она не требует обслуживающего персонала, а рабочий режим определяется индивидуально.

Чтобы обслуживать систему чиллер-фанкойл, требуется присутствие квалифицированного персонала, который будет регулярно следить за состоянием и корректной работой оборудования, контролировать герметичное перекрытие элементов, работу насосов, чиллера, гликолиевых контуров и т. п.

Сравнение по стоимости

Цена систем чиллер-фанкойл ниже, чем у оборудования для VRF-систем. Однако, если учесть количество дополнительных элементов в первом случае, стоимость приблизительно будет на равном уровне.

Проведя анализ преимуществ и недостатков каждой из систем, можно сделать вывод, что системы с чиллером имеют более широкую сферу применения, к тому же, они могут охлаждать воздух в приточных установках без применения дополнительных устройств. Однако, если есть ограничение по энергопотреблению, или отсутствует возможность содержать собственную сервисную службу, предпочтение лучше отдать мультизональным системам VRF- кондиционирования. Они отлично справляются с поставленными задачами, более выгодны в плане затрат на электроэнергию и имеют более простую и эффективную систему управления.

                  

Получить бесплатную консультацию инженера по системам чиллер-фанкойл

Получить!

что это такое, принцип работы, устройство и обслуживание

Содержание статьи:

Система чиллер-фанкойл – комплекс климатического мультизонального оборудования, предназначенный для создания оптимального микроклимата внутри зданий при любом количестве этажей и любой площади. Система рассчитана на постоянную работу: летом обеспечивает эффективное охлаждение, зимой – нагрев воздуха.  Главные элементы: устройство для теплообмена и охладитель.

Элементы и сфера применения оборудования



Чиллер – внешний блок мултизонального оборудования

Устройством для охлаждения служит чиллер. Он представляет собой внешний блок, производящий и подающий холод по комплексу трубопроводов, внутри которых происходит циркуляция этиленгликоля или воды. В этом состоит принципиальное отличие от сплит-систем, где в качестве хладагента выступает фреон, передача которого осуществляется по дорогостоящим трубам из меди.

В системе чиллер-фанкойл используются обычные водопроводные трубы (металлические или ПВХ) с надежной изоляцией. В связи с этим оборудование значительно дешевле. Температура наружного воздуха не влияет на эффективность работы системы. Сплит-система теряет работоспособность уже при температуре внешней среды -10 градусов по Цельсию.

Работу внутреннего блока выполняет фанкойл. С его помощью осуществляется прием охлажденной жидкости и передача холода в помещение. После того как жидкость окончательно нагрелась, она передается обратно в чиллер. Фанкойлы устанавливаются в каждом помещении и работают по индивидуальной программе.

Сфера применения:

• гипермаркеты;
• крупные гостиницы;
• подземные сооружения;
• торговые комплексы.

Чтобы использовать комплекс для отопления, программу необходимо переключить на котел или в фанкойлы ко второму контуру подавать горячую воду. К одному чиллеру можно присоединять несколько фанкойлов. Такие устройства монтируются в верхней части помещения.

Устройство оборудования

Чиллер – холодильная машина большой мощности. Теплообменник сбрасывает холод в воду. Вода охлаждается и поступает к фанкойлам по трубам.

Существует 2 вида чиллеров: абсорбционные и парокомпрессионные. Первый тип отличается высокой стоимостью, громоздкостью и ограниченной сферой применения.

Парокомпрессионные чиллеры распространены больше. Они делятся на типы:

• наружной установки с воздушным охлаждением: теплообменник-конденсатор охлаждается посредством осевых вентиляторов;
• внутренней установки с воздушным охлаждением: забор воздуха для охлаждения и выброс горячего воздуха осуществляется с помощью насоса центробежного типа;
• с охлаждением водяного типа – установку оборудования целесообразно проводить вблизи водоемов;
• реверсивные – позволяют охлаждать и нагревать воздух.



Кассетный фанкойл – внутренний блок мультизонального оборудования

Фанкойлы (доводчики) состоят из теплообменника и вентилятора большой мощности. В состав изделия также входит устройство управления и легкосъемные воздушные фильтры. Модели снабжены пультом ДУ.

Система фанкойлов может быть кассетной или канальной.

Предназначение кассетных фанкойлов – охлаждение или нагрев воздушного пространства в помещениях большого объема. Для монтажа необходимы подвесные потолки. Распределение воздуха происходит в 2 или 4 стороны.

Монтаж канальных фанкойлов предусмотрен в отдельных помещениях. Забор воздушного пространства происходит по трубопроводам. Выдув охлажденного или нагретого воздуха идет через воздуховоды, размещенные в помещениях за подвесным потолком. Устройства отличаются по способу установки: настенные, потолочные и напольные. Существуют и универсальные модели.

Вспомогательное оборудование

Для бесперебойного функционирования аппаратов используются устройства и приспособления, позволяющие расширить функционал оборудования и сделать его работу более эффективной:

• прибор для регулирования расхода носителя холода;
• газовый котел для нагрева воды, который берет на себя функции чиллера в холодное время года;
• расширительный и накопительный бак компенсирует расширение теплоносителя при нагреве.

Принцип работы чиллера и фанкойла



Схема работы системы чиллер-фанкойл

Принцип работы парокомпрессионного чиллера:

1. Компрессор всасывает газообразный хладагент, повышается давление внутри аппарата.
2. Этиленгликоль поступает в вентиль для терморегуляции. Давление внутри прибора понижается, а температура хладагента повышается. Этиленгликоль закипает и частично испаряется.
3. В испаритель оборудования поступает закипающий хладагент, при испарении которого происходит забор тепла у водяного контура. Пройдя через испаритель, этиленгликоль снова переходит в состояние газа, цикл повторяется.
4. Охлажденная вода с помощью насоса попадает в фанкойл по специальному трубопроводу. Доводчик в свою очередь распределяет охлажденный воздух по всему пространству помещения.

Фанкойл работает просто: охлажденный водный ресурс попадает в теплообменник, обдуваемый воздушными потоками. Воздух, проходящий через теплообменник, охлаждается и выдувается в помещение.

Подключение чиллера и фанкойла

Чиллер объединяется с одним или несколькими фанкойлами системой трубопроводов с изоляцией. Если изоляции нет, КПД оборудования существенно падает. Каждый фанкойл снабжен индивидуальным узлом обвязки, который регулирует производительность аппарата как в режиме охлаждения, так и нагрева. За регулирование хладагента отвечает арматура – запорная и регулирующая.

Холодный агент нельзя смешивать с теплоносителем. Для нагрева воды необходим отдельный теплообменник с насосом для циркуляции. Для обеспечения плавной регулировки процесса течения рабочей жидкости нужно использовать 3-ходовой клапан. Элемент необходимо устанавливать при монтаже оборудования. Если в здании проведен двухтрубный тип отопления, нагрев и охлаждение реализуется за счет чиллера. Один из имеющихся теплообменных систем подключают к трубопроводной системе с хладагентом. Второй подключается к трубе с теплоносителем.

Необходим специальный пункт проверки температуры воды. Температурный показатель теплоносителя в системе в период отопления варьируется от 70 до 95 градусов по Цельсию. Для большинства фанкойлов такая температура слишком большая и требует понижения.

Достоинства и недостатки системы

К преимуществам оборудования относят:

• отсутствие ограничений по длине трубопроводов между фанкойлами;
• возможность добавления или удаления внутренних блоков к уже работающей системе;
• отсутствие фреона и других газов летучего типа, что делает работу оборудования безопасной и экологически чистой;
• использование одного внешнего блока.

Комплекс завоевал популярность среди представителей среднего и крупного бизнеса. Однако у него есть недостатки:

• значительный уровень шума;
• высокая стоимость отдельных аппаратов;
• низкая энергоэффективность.

Система чиллер-фанкойл используется преимущественно в тех случаях, когда площадь помещений и особенности здания не дают возможность использовать сплит-систему в качестве климатического оборудования.

принцип работы агрегата и технология монтажа

Рассматривая вопрос охлаждения или обогрева собственного частного дома, имеет смысл узнать, что такое чиллер. Эта альтернатива системам кондиционирования практически не используется для отдельных небольших комнат, но для просторного коттеджа может оказаться очень выгодным решением.

В представленной нами статье подробно описан принцип действия этого типа климатического оборудования. Приведены правила сборки и сооружения системы, формирующей микроклимат в помещении. С учетом наших рекомендаций вы без проблем сможете подобрать оптимальную модель.

Содержание статьи:

Принцип работы чиллера

Чиллерами называют разновидность холодильных машин, которые используются для охлаждения разнообразных жидкостей. Чаще всего эти агрегаты применяются в промышленности, но подходят они и для кондиционирования воздуха в крупных жилых зданиях, торговых комплексах, офисах и т.п.

В сочетании с вентиляторными доводчиками-фанкойлами чиллеры прекрасно исполняют роль центрального кондиционера. Если в традиционных кондиционерах фреон охлаждает непосредственно воздух, то с чиллерами все несколько иначе.

Здесь тепловую энергию перемещают с помощью обычной воды. Чтобы предотвратить ее замерзание, может использоваться смесь с антифризом, например, с тосолом. Чиллер работает благодаря испарителю, компрессору и конденсатору, которые входят в его состав.

Через испаритель проходят потоки воды и хладагента. Последний поглощает тепловую энергию воды и закипает. Хладагент превращается в газ, а вода охлаждается. После этого парообразный хладагент поступает в компрессор, где под воздействием сил сжатия разогревается и смешивается с маслом.

Галерея изображений

Фото из

Установка чиллера на крыше многоэтажки

Конструктивные составляющие чиллера

Блок управления чиллером и фанкойлами

Устройство для подачи обработанного воздуха в помещение

Затем этот состав перемещается в конденсатор, здесь он отдает значительную часть тепловой энергии и превращается в жидкость. После этого хладагент поступает в фильтр-осушитель, чтобы освободиться от избыточной влаги.

Давление жидкого хладагента понижается при перемещении через терморасширительный вентиль. Здесь он снова переходит в парообразное состояние и подается в испаритель для повторения цикла.



Чиллер состоит из компрессора, конденсатора и испарителя. Перемещаясь межу этими устройствами, хладагент отбирает тепловую энергию воды и охлаждает ее (+)

Таким образом, компрессор предназначен для сжатия и перемещения хладагента, который последовательно перемещается через воздушный конденсатор и испаритель, то нагреваясь и одновременно охлаждая воду, то остывая.

Конденсатор в этой системе исполняет роль теплообменника, с помощью которого тепловая энергия, поглощенная хладагентом, передается окружающей среде.



Современные модели чиллеров снабжены панелью управления с жидкокристаллическим экраном, на котором отражается текущее состояние устройства и сообщения о вероятных поломках

Избыточное давление на контуре хладагента может привести к повреждению системы. Для контроля этого показателя используют реле высокого давления, а также манометр, позволяющий визуально следить за состоянием системы. Для хранения хладагента предназначен жидкостный ресивер.

Фильтр-осушитель удаляет из хладагента не только водяные пары, но и посторонние загрязнения. Для управления потоком хладагента предназначен соленоидный вентиль, который автоматически перекрывает систему при прекращении работы компрессора.

Это защищает систему от попадания в испаритель хладагента в жидком состоянии. Как только компрессор включается, вентиль открывается. В системе имеется смотровое стекло, которое позволяет визуально контролировать состояние хладагента.

Если в потоке жидкости просматриваются пузырьки воздуха, значит, необходимо увеличить количество фреона. Для контроля за влажностью хладагента предназначены датчики с цветовой индикацией. А регулирование количества хладагента, поступающего в испаритель, осуществляется с помощью терморегулирующего вентиля.

Для повышения пропускной способности системы иногда рекомендуется использовать горячий перепускной клапан газа. Этот элемент не всегда входит в комплект поставки.

Чтобы количество воды в системе оставалось достаточным для ее работы, в промышленных моделях чиллеров устанавливают систему автоматического долива воды. Циркуляцию воды внутри контура обеспечивает насос охлаждающей жидкости.



Моноблочные модели чиллеров уже подготовлены к монтажу, поэтому их установить проще и удобнее, чем агрегат с выносным конденсатором

Упомянутые ранее представляют собой устройства, с помощью которых охлажденный воздух поступает в отдельные помещения. Устанавливают вентиляторные доводчики внутри помещения. Они монтируются на стену, потолок и даже на пол. К одному чиллеру можно присоединить несколько фанкойлов.

Конкретное их количество определяется количеством помещений, нуждающихся в кондиционировании. Но при этом производительность чиллера должна обеспечивать определенное количество фанкойлов.

Для в общую систему используют обычные водопроводные трубы. Это выгодно отличает их от традиционных сплит-систем, для которых подходят только дорогостоящие медные коммуникации.



Чиллеры с выносным конденсатором не так производительны, как моноблочные модели, но они позволяют использовать меньше места для монтажа устройства внутри дома

Важная часть такого устройства – насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента. Чем выше производительность этого насоса, тем большее расстояние может разделять чилер и фанкойлы. Это удобно, поскольку увеличивает количество вариантов при выборе подходящего места для чиллера.

Нередко агрегат ставят на крыше здания, на при желании его можно поместить в специальном подсобном помещении. Это позволяет полностью сохранить внешний вид существующего фасада здания. практически никогда не предоставляют такой возможности.

Чиллеры классифицируют в зависимости от различных признаков:

• по типу холодильного цикла как абсорбционные и парокомпрессионные;
• по конструкции как моноблок или система с выносным конденсатором;
• по типу охлаждения конденсатора, которое может быть воздушным или водяным;
• по схеме подключения;
• по наличию или отсутствию теплового насоса.

Чиллеры, имеющие в конструкции тепловой насос, подходят не только для кондиционирования воздуха в помещении, но и для его обогрева. Они рассчитаны на использование в течение всего года.

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.

Особенности монтажа таких устройств

Сэкономить на установке чиллера сможет только опытный специалист. Всем прочим владельцам этого устройства придется оплатить услуги профессиональных монтажников, поскольку в этом вопросе любая ошибка может стать фатальной. Начинают установку с тщательного изучения всей технической документации и рекомендаций производителя.



Чиллер состоит из множества конструктивных элементов. Промышленную модель лучше всего устанавливать и запускать с помощью опытных профессионалов (+)

После этого приступают непосредственно к установке. Для чиллера следует выбрать опорную площадку, способную выдержать вес этого устройства.

На площадке монтируют раму, положение которой тщательно выверяют с помощью уровня. Если нет площадки с необходимыми характеристиками, следует забетонировать подходящий для монтажа участок, и установить на нем раму.

При этом следует учитывать вибрационное воздействие, которое возникает при работе чиллера. Площадка и рама должны быть установлены таким образом, чтобы вибрация не передавалась прочим конструкциям здания. Воздействие могут также оказывать и другие элементы системы: трубы, воздуховоды, гидромодуль и т.п.



Установку чиллера выполняют на специальную раму, при этом необходимо провести мероприятия по защите окружающих устройство объектов от вибрационного воздействия

Если установка чиллера запланирована в подсобном помещении внутри здания, для нее необходимо соорудить фундамент, который будет возвышаться над уровнем пола. Это позволит уменьшить общую инерционность системы, снизить вибрационное воздействие, улучшить распределение массы агрегата.

Собственно чиллер монтируют на специальные пружинные или резиновые опоры с целью погасить вибрационное воздействие. Под эти опоры кладут еще один слой резины, затем закрепляют конструкцию с помощью анкерных болтов. Определяясь с местом для установки чиллера, следует помнить, что вокруг агрегата должно оставаться свободное пространство.



Для монтажа чиллера на улице или на крыше здания используют специальный кожух, чтобы защитить устройство от непогоды

Оно обеспечит доступ к механизмам для выполнения технического обслуживания. Кроме того, вокруг устройства должен свободно циркулировать воздух, чтобы улучшить охлаждение конденсаторов. Если чиллер установлен снаружи здания, его необходимо защитить от загрязнений, например, опавшей листвой.

Если мусор проникнет в теплообменник, это приведет к некорректной работе системы и серьезным поломкам оборудования. Недопустимо чтобы корпуса чиллера касались посторонние предметы или коммуникации, поскольку им может передаться вибрационное воздействие. Еще один важный момент при монтаже чиллера снаружи – направление ветра.

При установке внутри помещения следует учитывать шумовое воздействие, возникающее во время работы агрегата. Имеет смысл позаботиться о дополнительной шумоизоляции и продумать, как избыточный шум скажется на соседних помещениях. Не рекомендуется ставить чиллер по соседству с жилыми комнатами.

Если рядом с чиллером планируется установить еще какие-то агрегаты, нужно позаботиться, чтобы механизм не подвергался избыточному тепловому воздействию, а также чтобы не было препятствий свободному перемещению потоков воздуха.

При наружном монтаже чиллера используют специальный кожух, который защищает устройство от воздействия погодных факторов. Внутри кожуха ставят испаритель, для монтажа компрессоров предусмотрено место сбоку, а конденсатор устанавливают сверху.

Подобным же образом агрегат устанавливают на крыше здания. При внутренней установке, кожух, разумеется, не нужен, но если в этом случае используется модель с выносным конденсатором, то часть монтажных работ выполняют снаружи.



Для монтажа чиллера на крыше здания может понадобиться специальная строительная техника, поскольку устройство имеет большой физический вес

При изучении технической документации следует обратить внимание на порядок монтажа рамы под чиллер. Для некоторых моделей с высокой производительностью используют специальные виброопоры, которые не нужно дополнительно крепить анкерными болтами.

Для отдельных агрегатов не требуется заливать отдельный фундамент, достаточно правильно установить раму и закрепить устройство болтами.

Для присоединения труб к патрубкам чиллера обычно используют муфты, поскольку диаметр этих коммуникаций невелик. Подключение чиллера к трубопроводам осуществляется только после того, как агрегат установлен на фундамент и виброопоры. Не стоит выполнять этот этап заранее, чтобы не повредить коммуникации.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик с презентацией промышленной модели чиллера ЧА-14 можно посмотреть здесь:

Промышленный чиллер – устройство достаточно сложное, но при правильном монтаже и обслуживании оно может безупречно прослужить многие годы. Чтобы не ошибиться в процессе установки оборудования, лучше обратиться в специализированную компанию.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме. Расскажите о том, как устанавливали подобную климатическую систему в вашем доме или офисе, поделитесь полезными сведениями по теме статьи. Задавайте вопросы, сообщайте об обнаруженных недочетах в тексте, публикуйте фото по теме.

Что такое система чиллер-фанкойл — принцип работы и применение

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.

Содержание статьи

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.

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.

Конструктивные особенности

Фанкойл состоит из следующих элементов:



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:

• 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.

Блок вентиляторной катушки с водой охладителя

для катушки

потолочного вентилятора кассеты систем Хвак

120 долларов США.00–234 доллара США / Установлен | 10 комплектов / комплектов (мин. Заказ)

Время выполнения заказа:

Количество (комплекты)	1–100	> 100
Приблиз.Срок (дни)	7	Торг

Настройка:

Индивидуальная упаковка (Мин.Заказ: 100 комплектов)

Настройка графики (Мин. Заказ: 100 комплектов)

Подробнее

Индивидуальный логотип (Мин.Заказ: 100 комплектов) Меньше

.Применение частотно-регулируемого привода

в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

1. Введение

Системы с электроприводом (EMDS) являются крупнейшими конечными потребителями электроэнергии и составляют 43–46% от всего мирового потребления электроэнергии [1]. В Соединенных Штатах системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и холодоснабжения потребляют 91% энергии, потребляемой двигателями, в жилом секторе и 93% в коммерческом секторе [2]. Снижение ненужного потребления энергии — это самый прямой и эффективный способ повысить энергоэффективность здания.Постоянное развитие электроники и технологий управления значительно улучшает характеристики приводов с регулируемой скоростью. Приводы с регулируемой частотой (VFD) все чаще и чаще используются в отрасли HVAC. Они могут очень плавно регулировать скорость двигателя в широком диапазоне. Пониженная скорость двигателя приводит к значительному снижению мощности двигателя.

Как правило, частотно-регулируемый привод можно использовать в различных приложениях, где нагрузка переменная, например, в вентиляторах, насосах и компрессорах.Экономия энергии для вентиляторов и насосов составляет примерно 30–50% по сравнению с обычными скоростными приложениями и до 35% для компрессоров. В следующих разделах представлен принцип работы частотно-регулируемого привода и представлены его применения в системах HVAC. Наконец, обсуждаются текущие проблемы и опасения по поводу частотно-регулируемых приводов и предлагаются возможные решения.

2. Принципы

2.1. VFD

VFD — это электрическое устройство, используемое для управления скоростью вращения электродвигателя переменного тока (AC) путем регулирования частоты электроэнергии, подаваемой на двигатель.Его также называют приводом с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), приводом с регулируемой скоростью (ASD), частотно-регулируемым приводом (AFD), приводом переменного тока, инверторным приводом [3] или приводом переменного напряжения и частоты (VVVF).

Большинство частотно-регулируемых приводов, используемых в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, представляют собой инверторы, использующие синусоидальную технологию ШИМ. Как показано на рисунке 1, частотно-регулируемый привод работает путем преобразования входящей мощности переменного тока в мощность постоянного тока с помощью выпрямителя на диодном мосту, затем пропускания отфильтрованного, сглаженного напряжения на инвертирующую секцию и, наконец, управления напряжением и частотой, отправляемыми на двигатель высокими значениями. быстродействующие биполярные транзисторы [4].

Рисунок 1.

Принципиальная схема частотно-регулируемого привода [4]

Выходное напряжение регулируется путем изменения ширины и количества импульсов напряжения, как показано на рисунке 2, тогда как выходная частота изменяется путем изменения длины. цикла.

Рис. 2.

Форма сигнала ШИМ с синусоидальной кодировкой [4]

ЧРП может обеспечить следующие преимущества:

• Возможность плавного пуска снижает пусковой ток при запуске двигателей и тем самым снижает механическую нагрузку на двигатель и повышает надежность двигателя.

• Бесступенчатое регулирование скорости двигателя электрически.

• Значительно снижает энергопотребление двигателя при правильном управлении.

• Повышает коэффициент мощности всей приводной системы, включая частотно-регулируемый привод и двигатели.

• Характеристики систем измерения и контроля.

Эти преимущества способствуют широкому использованию частотно-регулируемых приводов в различных промышленных процессах, включая HVAC.Хотя оснащение частотно-регулируемым приводом в новой или существующей системе увеличивает начальные инвестиции, снижение стоимости частотно-регулируемого привода в сочетании с повышенной экономией энергии, получаемой с помощью частотно-регулируемого привода, приводит к короткому периоду окупаемости, который обычно составляет менее трех лет.

2.2. Вентиляторы и насосы с регулируемой скоростью

Вентиляторы и насосы с регулируемой скоростью — это вентиляторы и насосы, оснащенные частотно-регулируемыми приводами. Поскольку их скорости меняются при изменении частоты питания, эти насосы и вентиляторы также называются вентиляторами и насосами с регулируемой частотой.Рабочие характеристики центробежных вентиляторов и насосов делают их отличными кандидатами для применения в ЧРП. Согласно законам сродства вентилятора и насоса мощность вентилятора или насоса имеет кубическую зависимость от скорости двигателя. Следовательно, можно добиться значительной экономии энергии за счет снижения скорости двигателя с помощью соответствующих средств управления.

Переменные, связанные с производительностью вентилятора или насоса: диаметр рабочего колеса D , скорость вращения N , плотность газа / воды ρ , объемный расход Q , давление P , мощность Вт и механический КПД η .В типичном применении диаметр вентилятора или насоса постоянный. Расход воздуха или воды, напор вентилятора или насоса и мощность зависят исключительно от скорости. Эти отношения представлены следующими уравнениями [3] (где уравнения (1) и (2) обозначают два рабочих условия):

Уравнение (3) четко показывает, как изменение скорости влияет на изменение мощности. Например, снижение скорости на 50% теоретически приводит к снижению мощности на 87,5%. Существует несколько типов воздушных и водяных систем, включая систему с регулируемым объемом воздуха с одним воздуховодом (SDVAV), систему с двумя каналами переменного объема воздуха (DDVAV), однозонную систему, многозонную систему, первичную и / или вторичную систему охлажденной воды. системы и системы горячего водоснабжения.Для каждого типа системы требуется особая стратегия управления, а не фиксированная работа на низкой скорости без модуляции.

2.3. Компрессоры с регулируемой скоростью

Компрессоры с регулируемой скоростью или компрессоры с регулируемой частотой вращения — это компрессоры, оснащенные частотно-регулируемым приводом. В индустрии HVAC есть несколько типов компрессоров, связанных с холодильными системами: поршневые, винтовые, спиральные и центробежные. Все они являются жизнеспособными компонентами для приложения VFD. Обычно используемые рабочие среды включают воздух и хладагент.Воздушные компрессоры часто используются в промышленных процессах в качестве источника энергии для пневматических систем управления. Компрессоры хладагента обычно используются в кондиционерах, агрегатах кондиционирования воздуха (AHU) или чиллерах в жилых и коммерческих зданиях. Значительный прогресс в теоретических исследованиях и применении компрессоров с регулируемой скоростью был достигнут за последние тридцать лет. Еще в 1982 году Итами и др. [5] провели экспериментальное исследование производительности и надежности роторного компрессора и поршневого компрессора в сочетании с преобразователями частоты.В 1996 году Куреши и Тассу [6] представили обзор применения управления производительностью с переменной скоростью в холодильных системах. Он отметил, что применение частотно-регулируемого привода на компрессорах до сих пор в основном ограничивалось установками кондиционирования воздуха малой мощности, и лишь небольшое количество применений применялось к установкам средней мощности. По-прежнему требовалась дополнительная исследовательская работа. С тех пор были проведены обширные исследования применения приводов с регулируемой скоростью в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха [7–9].

В отличие от других типов компрессоров, центробежные компрессоры имеют такие же энергетические характеристики, как центробежные вентиляторы и насосы.Спиральный компрессор особенно подходит для частотно-регулируемого привода из-за его внутренней конструкции. Спиральные компрессоры и поршневые компрессоры являются наиболее часто используемыми типами для крышных агрегатов (RTU) и тепловых насосов (HP). Для большинства существующих компрессоров с постоянной скоростью наиболее целесообразным способом является установка частотно-регулируемого привода на компрессор. В последние годы некоторые производители оригинального оборудования (OEM) компрессоров, такие как Emerson и Danfoss, уже производили компрессоры с регулируемой скоростью.Несколько крупных производителей систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, такие как Trane, Carrier, McQuay, Lennox, AAON, York и Emerson, начали оснащать компрессоры с регулируемой скоростью в своих новых продуктах, таких как RTU, HP, блоки кондиционирования воздуха в компьютерных залах (CRAC) или чиллеры. .

В отличие от вентиляторов и насосов, спиральные и поршневые компрессоры обычно не имеют кубической зависимости между мощностью и частотой. На рисунке 3 показана приблизительная линейная зависимость между мощностью и частотой для 5-тонного RTU со спиральным компрессором, основанная на экспериментальном исследовании [10].Это соотношение ясно показывает, как мощность компрессора изменяется с частотой. Линейная корреляция также полезна для разработки новой, более простой модели компрессора [11].

Рисунок 3.

Зависимость мощности компрессора от частоты для 5-тонного RTU

3. Применение частотно-регулируемого привода

3.1. Пневматические системы

3.1.1. Однозонная система переменного расхода воздуха (VAV)

Однозонная система VAV — это простейшая воздушная система. Система VAV в основном включает заслонки наружного и возвратного воздуха, фильтр, змеевики нагрева и охлаждения и приточный вентилятор.Некоторые блоки могут также иметь змеевик предварительного нагрева, байпасную заслонку и возвратный вентилятор. На рисунке 4 представлена ​​типичная однозонная система VAV.

Рис. 4.

Типичная однозонная система VAV

Обычно однозонная установка кондиционирования воздуха используется для регулирования температуры только в одном помещении. Традиционный метод заключается в объединении клапана охлаждения и нагрева для управления уставкой температуры охлаждения и нагрева помещения. Для приточного вентилятора, оснащенного частотно-регулируемым приводом, скорость вращения вентилятора можно регулировать для поддержания заданной температуры в помещении, тогда как клапаны охлаждающего и нагревательного змеевиков используются для регулирования температуры приточного воздуха (SAT).

Начиная с выпуска 2010 г. стандарта ASHRAE Standard 90.1 [12], были добавлены некоторые требования для управления однозонной системой VAV. Требовалось, чтобы однозонные кондиционеры и фанкойлы с охлаждающим змеевиком с водяным охлаждением и приточным вентилятором с двигателем мощностью более 5 л.с. были оснащены приточными вентиляторами, управляемыми двухскоростными двигателями или частотно-регулируемым приводом. Аналогичным образом, все кондиционеры и блоки переменного тока с охлаждающим змеевиком прямого расширения (DX) и производительностью ≥110 000 БТЕ / ч, обслуживающие отдельные зоны, должны иметь свои приточные вентиляторы, управляемые двухскоростным двигателем или частотно-регулируемым приводом.Эти требования обязательны.

Существует множество успешных примеров применения ЧРП для однозонных блоков в проектах. Ли и др. [13] применили технологию частотно-регулируемого привода к десятку однозонных систем, установив частотно-регулируемый привод на каждой из них. Они продемонстрировали, что установка частотно-регулируемых приводов на приточных вентиляторах в серии однозонных агрегатов может сэкономить гораздо больше энергии, чем запуск половины агрегатов на постоянной скорости и отключение оставшейся половины.

3.1.2. Одноканальная система VAV

Одноканальная система VAV — самая популярная система, которая включает в себя главный кондиционер, воздуховоды и несколько клеммных коробок.Приточно-вытяжные установки состоят из заслонки наружного воздуха и заслонки возвратного воздуха, фильтра, змеевика предварительного нагрева, охлаждающего змеевика и устройств безопасности. На рисунке 5 показана типичная система SDVAV.

Рис. 5.

Типичная одноканальная система VAV

В одноканальной системе VAV преобразователи частоты устанавливаются на приточный и возвратный вентилятор. Обычно скорость приточного вентилятора регулируется для поддержания статического давления в воздуховоде на заданном уровне. По мере уменьшения нагрузки на систему скорость частотно-регулируемого привода уменьшается для поддержания той же уставки.Между тем, нет необходимости поддерживать постоянное значение уставки. При уменьшении нагрузки на систему требуется меньший поток воздуха для доставки в помещение. Уставка статического давления может быть сброшена для соответствия условиям. Эта уставка может быть сброшена в зависимости от скорости ЧРП или расхода воздуха приточного вентилятора [14].

Для обратного вентилятора существует несколько методов управления: регулирование скорости обратного вентилятора для поддержания (а) статического давления в обратном канале или (б) создания дифференциального давления. Однако эти средства управления ненадежны из-за измерения давления.Новый метод управления использует метод отслеживания объема для поддержания разницы в потоках воздуха между приточным и возвратным вентиляторами.

3.1.3. Двухканальная система VAV

Двухканальная система переменного расхода воздуха (DDVAV) обрабатывает горячий и холодный воздух отдельно и подает их через горячие и холодные воздуховоды. Горячий и холодный воздух смешиваются в клеммной коробке и затем поступают в помещение. Существует два типа систем DD: двухканальная система с одним вентилятором и двухканальная система с двумя вентиляторами. В первом есть приточный вентилятор, который направляет поток воздуха как на горячую, так и на холодную палубу.У второго есть специальный вентилятор подачи в каждой колоде. Холодная дека включает охлаждающий змеевик, тогда как горячая палуба оборудована змеевиком с горячей водой или паром. На рисунке 6 показана принципиальная схема системы DDVAV с одним вентилятором.

Рисунок 6.

Принципиальная схема системы DDVAV с одним вентилятором

В двухканальной системе VAV с одним вентилятором частотно-регулируемый привод устанавливается на приточный вентилятор. В двухканальной системе VAV с двумя вентиляторами и раздельными приточными вентиляторами для горячей и холодной палубы частотно-регулируемый привод устанавливается на каждый вентилятор.Если в этой системе также есть обратный вентилятор, на обратном вентиляторе также установлен ЧРП.

Обычно для двухканальной системы с одним вентилятором приточный вентилятор регулируется для поддержания статического давления холодной деки, тогда как главный демпфер горячей деки регулируется для поддержания уставки статического давления горячей деки. В двухканальной системе с двумя вентиляторами скорость каждого приточного вентилятора регулируется для поддержания собственной уставки статического давления. Аналогично, в одноканальной системе VAV скорость обратного вентилятора модулируется для поддержания разницы в потоках воздуха между приточным и возвратным вентиляторами.

Энергосбережение в двухканальной системе VAV часто достигается за счет регулирования скорости вращения вентилятора и сброса температуры приточного воздуха в воздуховоде. Лю и Кларидж [15] представили модели максимальной потенциальной экономии энергии за счет оптимизации графиков сброса горячего и холодного отсека, при которых можно ожидать 75% потенциальной экономии.

3.1.4. Многозонная система

Многозонная система обслуживает несколько зон, каждая из которых имеет свои собственные тепловые требования. Как и в двухканальной системе, в одной многозонной системе есть холодная и горячая палубы.Однако разница в том, что холодный воздух и горячий воздух смешиваются на выходе из вентиляционной установки перед доставкой в ​​помещение, тогда как в двухканальной системе горячий и холодный воздух смешиваются в клеммных коробках. На рисунке 7 показана принципиальная схема типичной многозонной системы, в которой частотно-регулируемый привод установлен на приточном вентиляторе.

Рис. 7.

Многозонная система VAV (три зоны)

В многозонной системе скорость приточного вентилятора модулируется для поддержания статического давления нагнетаемого воздуха или температуры в наихудшей зоне на уровне заданного значения.Заслонка регулируется для поддержания заданной температуры каждой зоны.

3.1.5. Система вытяжного воздуха

Система вытяжного воздуха часто связана с одной приточно-вытяжной установкой, установкой подпитки или установкой приточного воздуха. Система вытяжного воздуха применима для нескольких типов помещений, таких как кухни, кафетерии и лаборатории в больнице, и это лишь некоторые из них. Им требуется достаточно свежего воздуха и связанного с ним отработанного воздуха. Должен быть обеспечен надлежащий отвод отработанного воздуха для удовлетворения требований к давлению в здании или помещении.Поскольку воздушный поток, подаваемый приточно-вытяжной установкой, является переменным, расход отработанного воздуха регулируется соответствующим образом. На рисунке 8 показана система вытяжного воздуха, в которой частотно-регулируемый привод установлен на вытяжном вентиляторе.

В этой системе вытяжного воздуха частотно-регулируемый привод настроен на поддержание заданного значения давления всасываемого воздуха или разности потоков воздуха между приточным и вытяжным воздухом для поддержания необходимого давления в здании.

Рисунок 8.

Система вытяжного воздуха

3.2. Водяные системы

Основные водные системы в системе HVAC включают систему охлажденной воды, систему конденсатора и систему горячего водоснабжения.Каждая система имеет специальные насосы, циркулирующие воду по замкнутому или разомкнутому контуру. В этих системах могут быть установлены частотно-регулируемые приводы, которые могут снизить потребление энергии насосом в условиях частичной нагрузки.

3.2.1. Система охлажденной воды и система воды конденсатора

Система охлажденной воды и система воды конденсатора — это две независимые системы в холодильной установке. На рисунке 9 показана типичная холодильная установка, состоящая из этих двух контуров. Система охлажденной воды включает один или несколько чиллеров, насосов охлажденной воды и охлаждающих змеевиков.Охлаждающие змеевики обычно располагаются в кондиционерах или фанкойлах. Существует два типа насосных систем: первичная система и первично-вторичная система. В первичной системе насос охлажденной воды обеспечивает циркуляцию охлажденной воды через испаритель чиллеров и охлаждающих змеевиков. В первично-вторичной системе есть два контура. Первичные насосы обеспечивают циркуляцию охлажденной воды только через чиллер, а вторичные насосы обеспечивают циркуляцию охлажденной воды по зданиям. Обычно используется одна байпасная труба, соединяющая первичный и вторичный водяные контуры.Было проведено множество исследований и тематических исследований, посвященных эффективности, надежности и оптимизации систем охлажденной воды первичного – вторичного или только основного контура [16–18]. Когда частотно-регулируемые приводы устанавливаются на насосы охлажденной воды, то, как эксплуатировать насосы с максимальной эффективностью для одного или нескольких насосов, является одной из тем исследования.

В системе с охлажденной водой, как показано на Рисунке 9, охлаждающая нагрузка каждого змеевика изменяется в разных зонах и в разное время, что делает требуемый расход охлажденной воды переменным.Основные насосы настроены таким образом, чтобы поддерживать перепад давления в контуре при одновременном поддержании минимального расхода воды, необходимого для чиллеров. Скорости вторичного насоса равны скоростям первичного насоса. По мере того как охлаждающая нагрузка здания уменьшается, требуемый расход охлажденной воды уменьшается. Уменьшение расхода насоса приводит к значительной экономии энергии насоса.

В системе водяного конденсата насос водяного конденсата обеспечивает циркуляцию конденсирующейся воды через конденсатор чиллеров и градирню.Когда частотно-регулируемый привод установлен на насос водяного конденсата, скорость насоса регулируется для поддержания перепада давления в контуре (Δ P ) или разницы температур (Δ T ).

Рисунок 9.

Система охлажденной воды и конденсаторной воды

Кроме того, частотно-регулируемые приводы могут быть установлены на вентиляторах градирни. Скорость вентилятора оптимизирована для поддержания температуры конденсационной воды на выходе из градирни.

3.2.2. Система горячего водоснабжения

Система горячего водоснабжения обеспечивает подачу горячей воды от котлов или теплообменников к нагревательным змеевикам вентиляционных установок или распределительным коробкам внутри здания.В традиционном режиме водяные насосы работают на полной скорости. Клапаны отопления на конечных пользователях настроены для управления заданной температурой в воздушной зоне. На Рисунке 10 показана система горячего водоснабжения с ЧРП, установленная на первичном и вторичном насосах. После установки частотно-регулируемых приводов скорость вторичного насоса часто регулируется для поддержания разницы температур подачи и возврата или перепада давления в контуре. Скорость первичного насоса может соответствовать скорости вторичного насоса и должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить прохождение достаточного количества воды через котлы.

Рисунок 10.

Система горячего водоснабжения

3.3. Воздушные компрессоры

Сжатый воздух находит множество применений в производственном процессе. В индустрии отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха воздушные компрессоры могут использоваться для создания сжатого воздуха для привода пневматических приводов заслонок и клапанов в установках для обработки воздуха. Сжатый воздух хранится в резервуаре под давлением, который служит источником воздуха для конечных пользователей. Обычно давление в резервуаре поддерживается двухпозиционным управлением одним или несколькими воздушными компрессорами.На рисунке 11 показана принципиальная схема системы воздушного компрессора с ЧРП, установленным на каждом компрессоре.

Обычно ступенчатое регулирование используется для поддержания давления сжатого воздуха. Когда конечным пользователям требуется меньше сжатого воздуха, а давление сжатого воздуха выше заданного значения, компрессор отключается. Напротив, еще один компрессор запускается, когда конечный пользователь использует больше сжатого воздуха, и давление сжатого воздуха падает ниже заданного значения. Это неэффективное управление приводит к частым запускам-остановкам компрессора, что определенно сокращает срок службы компрессора.Однако, если установлен частотно-регулируемый привод, износ компрессоров будет меньше, что продлит их срок службы. Кроме того, снижается мощность компрессора.

Рисунок 11.

Воздушная компрессорная установка

3.4. Системы охлаждения

Системы охлаждения также являются хорошими кандидатами для применения с частотно-регулируемым приводом. Компрессор — это основное устройство, в котором частотно-регулируемый привод устанавливается в холодильном контуре. Типичные приложения включают RTU, HP, CRAC и чиллеры.

3.4.1. Установки на крыше

Установки на крыше — это один из типов унитарных воздухообрабатывающих агрегатов, предназначенный для использования вне помещений, обычно на крыше. Есть два типа конфигураций: блочный и раздельный. Типичный упакованный блок на крыше имеет систему охлаждения, доставляющую холодный воздух в помещение. Поэтому его также называют блоком прямого расширения (DX). Между тем, большинство RTU обеспечивают обогрев помещения с помощью газового или электрического обогревателя.

В RTU приточный вентилятор (или внутренний вентилятор) и компрессоры обычно работают с постоянной скоростью.В условиях частичной нагрузки из-за работы с постоянной скоростью потребляется чрезмерная мощность вентилятора и компрессора. При установке частотно-регулируемых приводов на вентиляторы и (или) компрессоры можно было значительно сэкономить на потребляемой мощности. Кроме того, компрессоры составляют большую часть потребляемой мощности RTU. С уменьшением скорости компрессора значительно снижаются как спрос, так и потребление энергии.

Рисунок 12.

Крышный одноступенчатый блок DX

Рисунок 12 — типичный одноступенчатый RTU.Приточный вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха через испаритель и нагреватель. Обычно приточный вентилятор и компрессор работают с постоянной скоростью. Первоначально частотно-регулируемый привод используется на приточном вентиляторе для регулирования скорости вращения вентилятора и поддержания заданной температуры в помещении. Этот тип RTU можно назвать RTU переменной емкости. Позже частотно-регулируемый привод также используется в компрессоре. Скорость вращения вентилятора и компрессора можно регулировать для управления температурой помещения.

3.4.2. Агрегаты с тепловым насосом

Агрегаты с тепловым насосом очень похожи на RTU, поскольку в обеих системах используется система охлаждения.Однако тепловые насосы могут использовать систему охлаждения для производства тепла в качестве первой ступени. В более холодных погодных условиях включается дополнительный нагрев, чтобы обеспечить дополнительную теплопроизводительность.

Преобразователь частоты также может быть установлен на тепловых насосах. Принципиальная схема очень похожа на RTU, как показано на рисунке 12.

3.4.3. Установки кондиционирования воздуха компьютерных залов

Установки CRAC — это один из типов установок для кондиционирования воздуха, используемых для компьютерных залов или центров обработки данных. Блоки CRAC часто располагаются внутри центра обработки данных и обеспечивают охлаждение серверов.Типичный блок CRAC включает змеевик (и) прямого расширения, компрессоры, приточный вентилятор (ы), нагреватель (и) и увлажнитель (и).

Традиционный CRAC запускает вентиляторы и компрессоры с постоянной скоростью, что требует дополнительной мощности вентилятора и компрессора в условиях частичной нагрузки. Применение ЧРП преобразует блок CRAC в блок CRAC переменной производительности. ЧРП можно установить только на приточный вентилятор или на приточный вентилятор и компрессоры. Скорости приточного вентилятора и компрессора регулируются для поддержания заданной температуры помещения.

Центр обработки данных часто представляет собой здание, в котором преобладает охлаждение. Снижение скорости вращения вентилятора и компрессора позволяет значительно сэкономить мощность вентилятора и компрессора.

3.4.4. Чиллеры

Есть несколько способов регулирования холодопроизводительности системы. (1) Двухпозиционное управление: это самый простой способ управления производительностью, но он может вызывать частые короткие циклы компрессоров, что отрицательно сказывается на производительности компрессора. (2) Контроль разгрузки: часто используется для поршневых компрессоров с несколькими цилиндрами.(3) Управление золотниковым клапаном: часто используется для винтового компрессора, который может регулировать мощность компрессора в широком диапазоне. (4) Байпас горячего газа: это неэффективный способ, поскольку используется смесь горячего и холодного хладагента. (5) Цифровой компрессор: разработан Emerson для спиральных компрессоров. Холодопроизводительность может варьироваться от 10% до 100%. (6) Компрессор с регулируемой скоростью: он обеспечивает плавное регулирование производительности системы в широком диапазоне и более энергоэффективен. Некоторые производители чиллеров уже производили чиллеры со спиральными компрессорами с регулируемой скоростью или с винтовыми компрессорами с регулируемой скоростью.

Для компрессора с частотно-регулируемым приводом скорость компрессора часто модулируется для поддержания заданной температуры приточной воды или приточного воздуха.

4. Применение частотно-регулируемого привода для обнаружения и диагностики неисправностей

Многие исследователи изучали обнаружение и диагностику неисправностей (FDD) в системах HVAC. Технология FDD — эффективный способ повысить надежность систем HVAC и снизить затраты на техническое обслуживание. Существует множество методов и стратегий на уровне оборудования и системного уровня FDD, включая AHU, RTU и т. Д.[19–21]. Практически все методы основаны на измерениях операций системы, таких как температура, влажность, давление, воздушный поток и расход воды.

Хотя частотно-регулируемые приводы широко используются в вентиляторах, насосах и компрессорах в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, большинство из этих приложений сосредоточено на том, как использовать частотно-регулируемый привод для управления скоростью двигателя. Тем не менее, ЧРП может измерять несколько полезных электрических параметров, которые можно использовать для мониторинга системы и целей FDD.

Типичный частотно-регулируемый привод может измерять и выдавать выходные данные скорости / частоты, тока, мощности, крутящего момента и многих других параметров.Эти электрические сигналы имеют внутреннюю взаимосвязь с рабочими характеристиками системы. Например, Ли и др. [10] разработали несколько сигнатур неисправностей для одноступенчатой ​​крышной установки DX, используя измерения мощности вентилятора, мощности компрессора и температуры приточного воздуха путем экспериментального исследования. С помощью этих известных параметров можно заранее идентифицировать компоненты и неисправности системы. Эти сигналы могут быть отправлены на внешний контроллер или систему BAS через аналоговые выходные сигналы или цифровые сигналы связи (Modbus, N2, FLN, BACNet и т. Д.).

На рисунках 13 и 14 представлены две конфигурации соединения между частотно-регулируемым приводом и контроллером агрегата / BAS. На рисунке 13 ЧРП управляет скоростью нескольких двигателей, таких как двигатель вентилятора, двигатели насоса или компрессоры. Контроллер контролирует работу двигателей и получает информацию о работе двигателя (такую ​​как скорость, ток, мощность и крутящий момент) по цифровой связи. Контроллеры используют эту информацию и другие показания измерений системы (например, температуру) для выполнения анализа FDD.

Также очень часто каждый частотно-регулируемый привод управляет только одним двигателем, как показано на Рисунке 14. Контроллер взаимодействует с каждым частотно-регулируемым приводом и выполняет анализ приводного привода на основе работы всех двигателей.

Рисунок 13.

Конфигурация A, показывающая соединение между VFD и контроллером

Рисунок 14.

Configuration B, показывающее соединение между VFD и контроллером

Одним из примеров является применение VFD на FDD в упакованных RTU. Общие неисправности RTU включают засорение змеевика испарителя, засорение фильтра, засорение змеевика конденсатора, утечку хладагента и неправильную заправку.Обычные методы обнаружения этих неисправностей — это использование измерения нескольких точек температуры и давления и сравнение фактических показаний с показаниями в нормальном состоянии. Фактически, электрические сигналы могут отражать изменение характеристик системы. Недавние исследования показывают, что электрические сигналы, такие как скорость (частота) и мощность частотно-регулируемого привода, в сочетании с другими температурными параметрами, могут быть использованы для обнаружения этих общих неисправностей на основе экспериментальных исследований [10].

Чтобы получить частоту (скорость) и киловатт как для вентилятора, так и для компрессора, оба из них должны быть оснащены ЧРП, используя ЧРП для управления обеими скоростями или используя специальный ЧРП для вентилятора и компрессора.Чтобы контролировать работу RTU, в блоке в дополнение к VFD устанавливаются датчик температуры наружного воздуха (OAT) и датчик температуры приточного воздуха (SAT). Скорость и мощность частотно-регулируемого привода обеспечивается самим частотно-регулируемым приводом и отправляется на внешний контроллер или BAS через связь Modbus. Измеренные системные параметры, такие как скорость VFD, мощность VFD, OAT и SAT, используются для выполнения FDD на существующем RTU.

5. Рекомендации по применению

5.1. Минимальная скорость VFD

Для всех приложений VFD относительно легко установить максимальную скорость или частоту.В США максимальная скорость обычно составляет 60 Гц. В некоторых случаях используется более высокая скорость, что нетипично и рекомендуется [22]. Напротив, настройка минимальной скорости требует большего внимания, поскольку она потенциально может повлиять на энергопотребление здания и характеристики двигателя.

Во-первых, у самого мотора есть некоторые ограничения. Производители частотно-регулируемых приводов часто рекомендуют минимальную скорость 30% от их номинальной скорости (18 Гц), чтобы предотвратить перегрев двигателя из-за недостаточного воздушного потока [23]. Для двигателя с инверторным режимом минимальная уставка может быть ниже 20% (12 Гц).Однако для обеспечения эффективности операций необходимо учитывать дополнительные факторы.

Для вентиляторов и насосов минимальная скорость может составлять всего 6 Гц без возникновения проблем с перегревом двигателя и других механических недостатков [18]. Между тем, следует также учитывать рабочие факторы, такие как требования к качеству воздуха в помещении (IAQ) и требования к распределению воздуха. Если скорость вентилятора слишком низкая, при таком же положении заслонки наружного воздуха в помещение поступает меньше свежего воздуха. Следовательно, необходим правильный инженерный расчет.Кроме того, режим работы накладывает ограничения на минимальную скорость. Для однозонной установки, работающей в режиме охлаждения, низкая скорость может вызвать очень низкую скорость на выходе из воздуховода, что может привести к выбросу холодного воздуха прямо в пространство без хорошей смеси. В режиме нагрева слишком низкая скорость может вызвать застаивание горячего воздуха на верхнем уровне помещения из-за эффекта плавучести. Поэтому фактическая минимальная скорость вентилятора может составлять 20 Гц или около того. В насосах охлажденной воды скорость первичного насоса должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить подачу охлажденной воды через чиллеры.В противном случае аварийный сигнал низкого расхода воды может привести к сбою работы чиллеров.

Для компрессоров их минимальные скорости должны определяться на основе возврата масла, а также конструктивных требований и требований безопасности. Например, производитель рекомендовал минимальную скорость частотно-регулируемого привода 25 Гц для компрессоров Discus и 45 Гц для спиральных компрессоров [24]. У большинства компрессоров возникает проблема резонанса вибрации на определенных скоростях. Это можно решить, запрограммировав частотно-регулируемый привод на пропуск этого диапазона, или просто установив более высокую минимальную скорость для обхода этого диапазона.

5.2. Помехи

Большинство частотно-регулируемых приводов используют широтно-импульсную модуляцию для управления скоростью двигателя. ШИМ может создавать большие и быстрые колебания напряжения или электромагнитные помехи (EMI) из-за быстрого нарастания и спада сигналов, используемых схемами управления ШИМ. Помехи отрицательно сказываются на работе системы управления и компонентов двигателя.

Существует несколько рекомендаций по минимизации помех от частотно-регулируемых приводов [25].

• Сведите к минимуму длину кабеля между частотно-регулируемым приводом и двигателем.Чем длиннее кабель, тем выше потенциал отраженного напряжения. Пользователи должны соблюдать требования производителя по установке силового кабеля. Как правило, длина кабеля не должна превышать 200 футов.

• Используйте самую низкую несущую частоту частотно-регулируемого привода, так как она влияет на максимально допустимую длину кабеля. Чем ниже частота, тем больше максимально возможная длина кабеля между частотно-регулируемым приводом и двигателями.

• Используйте армированный силовой кабель. Для силового кабеля рекомендуется использовать металлическую внешнюю броню для защиты компонентов системы от высокочастотных электрических полей.Следует использовать медь или алюминий, потому что сталь не обеспечивает эффективного экранирования на высоких частотах.

• Используйте отдельные металлические кабелепроводы для входного и выходного питания, проводов управления и коммуникационных проводов [26].

• Используйте изолирующие трансформаторы для питания частотно-регулируемого привода. Таким образом, для ЧРП и системы управления используются отдельные специализированные трансформаторы и заземления. Эта система заземления может создать путь для устранения нежелательных сигналов.

• Используйте другие компоненты подавления шума, такие как фильтры входной мощности, фильтры выходной мощности и синфазные дроссели.Эти компоненты могут помочь подавить электрический шум в приложениях VFD.

• Выберите двигатели с согласованным управлением и номиналом от инвертора. Эти двигатели рассчитаны на то, чтобы выдерживать дополнительное напряжение при управлении с помощью частотно-регулируемых приводов.

.Персональный блок фанкойла системы охлаждения

для распределителя

охладителя ликера

Фанкойл с персональной системой охлаждения для диспенсера охладителя спиртных напитков

Описание продукта

Параметры продукта

Преимущество: очень маленькая, высокая охлаждающая способность, быстрое охлаждение, быстрое охлаждение , точный контроль температуры.

Принцип работы системы охлаждения:

Основное приложение

Информация о компании

FS thermo — это компания Pioneer, занимающаяся проектированием систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха маркетинг более 15 лет.Мы обслужили и сотрудничали с более чем 100 клиентами на мировом рынке. Наш основной продукт — теплообменник, компрессор и интегрированный холодильный агрегат Pioneer, специальный кондиционер и индивидуальные терморешения, например, кондиционер и отопление холостого хода, мини-холодильная установка, низкотемпературная и сверхнизкотемпературная морозильная установка, солнечный раствор постоянного тока. кондиционер и охлаждение и т. д. Мы всегда предоставляем и инвестируем новейшие технологии HVAC & R, чтобы улучшить качество обслуживания клиентов и помочь нам стать для вас лучшим деловым партнером.

FAQ

1. Что такое MOQ?

MOQ — 1 штука.

2. Какой срок доставки?

10 дней после оплаты для заказа образца и 25 дней для оптового заказа.

3. Какой порт отгрузки?

Порт НИНБО или ШАНХАЙ.

4. Какой способ оплаты?

Мы можем принять T / T, Western Union, Paypal, L / C и т. Д.

5. Что является нашим основным продуктом?

· Малый компрессор / конденсаторный блок постоянного тока 12 В / 24 В / 48 В

· Холодильник / холодильник / морозильная камера / солнечный холодильник с компрессором постоянного тока

· Кондиционер кабины грузовика

· Детали холодильника / морозильной камеры

.

No related posts.