Системы чиллер-фанкойлы

Система чиллер - фанкойл (chiller - fancoil) отличается от всех остальных систем кондиционирования тем, что между наружным и внутренними блоками циркулирует не фреон, а вода (или незамерзающая жидкость).

Чиллеры и фанкойлы на здании

Охлаждает воду чиллер — холодильная машина, предназначенная для охлаждения жидкости. Чиллер представляет собой обычный фреоновый кондиционер, через испаритель которого проходит не охлаждаемый воздух, а вода. Эта вода с помощью насосной станции поступает по системе теплоизолированных трубопроводов к фанкойлам. Фанкойлы устанавливаются в кондиционируемых помещениях и выполняют ту же роль, что и внутренние блоки сплит-систем.

Схема работы системы

Современные чиллеры выпускаются в широком диапазоне мощностей — от 5 до 9000 кВт, что позволяет кондиционировать и небольшие коттеджи и многоэтажных здания. Все чиллеры можно разделить по следующим основным признакам:

По типу охлаждения конденсатора — с водяным и воздушным охлаждением. Воздушное охлаждение производится так же, как и в бытовых кондиционерах — конденсатор обдувается потоком воздуха от вентилятора. При водяном охлаждении конденсатор охлаждается проточной водой. Второй способ позволяет существенно уменьшить габариты и стоимость чиллера, но требует использования проточной воды или установки градирен (систем оборотного водоснабжения).

Фото чиллера

По наличию режима обогрева — с тепловым насосом (реверсивные) и без него. Модели с тепловым насосом могут не только охлаждать, но и нагревать теплоноситель.

По конструктивному исполнению — со встроенным или с выносным конденсатором. Чиллеры с воздушным охлаждением могут быть в моноблочном исполнении (со встроенным конденсатором) или с выносным конденсатором.

Фото чиллера с встроенным конденсатором

В первом случае чиллер представляет собой автономную холодильную машину, к которой подключаются только трубопроводы от насосной станции. Во втором случае конденсатор выполняется в виде отдельного блока. Это позволяет устанавливать чиллер внутри помещения, а конденсатор выносить на крышу. Такое решение упрощает обслуживание чиллера и повышает его надежность благодаря стабильной температуре внутри помещения.

Схема подключения

Кроме этого, поскольку сам чиллер и все трубопроводы с теплоносителем находятся внутри здания, можно отказаться от использования незамерзающей жидкости и использовать в качестве теплоносителя воду, не сливая ее в зимний период.

hf6.jpg

Моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением могут иметь осевой или центробежный вентилятор. Осевые вентиляторы дешевле, но создают очень малый напор воздуха, поэтому чиллер с осевым вентилятором можно размещать только на открытом месте — на крыше, на стене здания и т.п. Центробежные вентиляторы создают более сильный напор воздуха, поэтому чиллеры с такими вентиляторами можно размещать внутри помещения, обеспечив забор и выброс наружного воздуха через воздуховоды.

Помимо традиционных фреоновых чиллеров существуют и абсорбционные чиллеры. Источником энергии для абсорбционных чиллеров служит горячая вода, пар или природный газ, поэтому обычно они используются там, где существуют жесткие ограничения на потребляемую электроэнергию.

Моноблочный чиллер

Насосная станция (или гидромодуль) обеспечивает циркуляцию теплоносителя между чиллером и фанкойлами. В качестве теплоносителя используется вода или незамерзающая жидкость на основе гликоля (10% - 40% раствор этиленгликоля или пропиленгликоля).

Абсорбционный чиллер

Насосная станция (гидромодуль) чиллера включает в себя:

1.Аккумулирующий бак
2.Гидравлический насос (один или два)
3.Мембранный расширительный бак
4.Манометр
5.Обратный клапан
6.Предохранительный клапан
7.Автоматический воздуховыпускной клапан
8.Ручной воздуховыпускной клапан
9.Заправочный (подпитывающий) вентиль
10.Автоматическое подпитывающие устройство
11.Блок автоматики
12.Обратный клапан (для гидромодуля с 2 насосами)
13.Выпускной клапан
14.Монтажные отверстия
15.Вход электропитания
16.Отверстия для крепления погрузочных тросов
17.Выход охлаждающей жидкости
18.Вход охлаждающей жидкости

Насосная станция

Фанкойлы похожи на внутренние блоки сплит-систем и тоже бывают различных типов - настенного, напольного, подпотолочного, канального типа и т.п. Фанкойлы могут выпускаться в бескорпусном варианте. Такие фанколй заметно дешевле и предназначены для скрытой установки (за подвесным потолком, на полу в декоративном коробе и т.п.).

Схема гидромодуля

Внутри фанкойла находятся:

  • Радиатор (теплообменник). В фанкойлах устанавливается один или два радиатора. В первом случае фанкойл называется двухтрубным, во втором - четырехтрубным. Четырехтрубный фанкойл подключатся одновременно к чиллеру и к системе центрального отопления и зимой работает как радиатор центрального отопления.
  • Вентилятор с электродвигателем.
  • Поддон для сбора конденсата
  • Воздушный фильтр.

Преимущества системы чиллер-фанкойл

По сравнению со сплит-системами, в которых между холодильной машиной и локальными узлами циркулирует газовый хладагент, системы чиллер-фанкойл обладают преимуществами:

  • Масштабируемость. Количество фанкойлов (нагрузок) на центральную холодильную машину (чиллер) практически ограничено только её производительностью.
  • Минимальный объём и площадь. Система кондиционирования крупного здания может содержать единственный чиллер, занимающий минимальный объём и площадь, сохраняется внешний вид фасада за счет отсутствия внешних блоков кондиционеров.
  • Практически неограниченное расстояние между чиллером и фанкойлами, определяемое мощностью насосной станции. Длина трасс может достигать сотен метров, так как при высокой теплоёмкости жидкого теплоносителя удельные потери на погонный метр трассы намного ниже, чем в системах с газовым хладагентом.
  • Стоимость разводки. Для связи чиллеров и фанкойлов используются обыкновенные водяные трубы, запорная арматура и т. п. Балансировка водяных труб, то есть выравнивание давления и скорости потока воды между отдельными фанкойлами, существенно проще и дешевле, нежели в газонаполненных системах.
  • Безопасность. Потенциально летучие газы (газовый хладагент) сосредоточены в чиллере, устанавливаемом, как правило, на открытом воздухе (на крыше или непосредственно на земле). Аварии трубной разводки внутри здания ограничены риском залива, который может быть уменьшен автоматической запорной арматурой.

Недостатки системы чиллер-фанкойл

К сожалению, система чиллер-фанкойл не влияют на циркуляцию воздуха, поэтому их комбинируют с воздушными системами кондиционирования.

  • Системы чиллер-фанкойл, в строгом смысле, не являются системами вентиляции — они охлаждают воздух в каждом кондиционируемом помещении, но никак не влияют на циркуляцию воздуха. Однако возможно применение канального водяного охладителя, устанавливаемого в приточную установку. К одному чиллеру возможно подключение, как канальных водяных охладителей, так и внутренних фанкойлов разных видов, которые удлинняют дополнительные теплопритоки.
  • Будучи более экономичными (по потребляемой электроэнергии), чем крышные системы, системы чиллер-фанкойл безусловно проигрывают в экономичности VRF-системам. Однако предельная производительность VRF-систем (объёмы охлаждаемых помещений) — ограничены (до нескольких тысяч кубометров).