Фанкойлы: что это такое, принцип работы, виды. Фанкойлы в отоплении Сферы применения фанкойлов для отопления
Фанкойлы являются частью климатической системы кондиционирования воздуха. Блоки, оснащенные теплообменником и вентилятором, работают в режимах охлаждения и обогрева. В любое время года они обеспечивают комфортную температуру в доме. При подключении к тепловому насосу или автономному котлу фанкойлы становятся отопительными приборами, превосходящими эффективностью радиаторы.
Принцип обогрева фанкойлом
Принцип работы фанкойла
Оригинальное название фанкойла «fan coil» означает «вентилятор-теплообменник». Устройство называют вентиляторным доводчиком. Это конечный элемент системы типа чиллер-фанкойл. Блок состоит из следующих деталей:
- теплообменник из медных трубок с алюминиевыми ребрами;
- вентилятор центробежного типа;
- фильтр;
- блок управления.
По магистрали циркулирует вода (в регионах с мягким климатом) или этиленгликоль (для областей с низкими температурами). Вентиляторные доводчики устанавливаются в каждой комнате, они функционируют по индивидуальной программе. Количество подключенных модулей зависит от мощности чиллера.
Температура теплоносителя составляет 35-55°. Невысокого показателя достаточно для обогрева по новой технологии.
Стальные батареи постепенно уступают позиции альтернативным системам отопления помещений. Один из современных вариантов обогрева дома – фанкойл вместо радиатора. Внутри блока находится теплообменник с циркулирующей горячей водой, подведенной магистралью. Вентилятор, являющийся частью устройства, прогоняет через него воздушные массы. Принудительная циркуляция позволяет быстро повысить температуру в помещении. Фильтрующее устройство очищает поток теплого воздуха от пыли и примесей.
Системой труб фанкойл соединен с нагревательным бойлером (чиллером) и гидравлическим модулем. При монтаже водного контура нет необходимости использовать дорогостоящие медные трубы. Пластиковые магистрали с утеплением заменят металл. Качественная теплоизоляция исключает потери температуры даже на значительном расстоянии. Один из плюсов пластика – низкая стоимость материала и работ по монтажу.
Чиллер- внешний блок системы кондиционирования
Чиллер – холодильная машина с возможностью переключения на тепловой насос, устанавливается на улице или в подсобном помещении. Гидравлический модуль состоит из насоса, расширительного бака и аккумулирующей емкости. В устройство четырехтрубной системы входит нагревательный котел. С наступлением холодов специальным клапаном включается режим обогрева.
Виды внутренних блоков
По типу подключения к гидравлическому контуру фанкойл для отопления частного дома бывает двух видов:
- Двухтрубные – блок оборудован одним водяным контуром. Режим его работы зависит от температуры теплоносителя. Это тип наиболее распространенный и доступный по цене.
- Четырехтрубные – устройство с двумя теплообменниками, в одном из которых циркулирует холодная вода, а в другом горячая. Системы функционируют независимо друг от друга, что позволяет быстро изменять режим охлаждения и обогрева.
Варианты монтажа
Конструктивный вариант вентиляторного доводчика выбирается в зависимости от требований к размещению:
Кассетный фанкойл устанавливается за навесным потолком
- Кассетные – блоки размещаются за подвесными потолками. В комнату направляется воздухораспределительная решетка. Приборы выпускаются двух и четырехтрубными. В их комплектацию входит поддон для сбора конденсата.
- Канальные – устройства предназначены для монтажа в вентиляционный воздуховод. Горизонтальные модели устанавливают за подвесным потолком, вертикальные – за фальшстеной. Мощные вентиляторы позволяют обслуживать несколько помещений. Блоки управляются дистанционным пультом.
- Настенные – консольный блок размещается открыто, что упрощает процесс монтажа. Устройство изготавливается с учетом декоративной привлекательности. Корпус внешне не отличается от внутреннего блока сплит-системы. Работает в двух режимах: охлаждение и обогрев. Устройство комплектуется дистанционным пультом управления. При установке над окном создает тепловую завесу, исключающую появление сквозняка.
- Напольные – оборудование устанавливается на полу или в нижней части стены. Блоки заменяют радиаторы. Нагреваемый или охлажденный воздух направляется вверх. Комплектуются двух или четырехтрубным теплообменником. Возможен вариант горизонтального монтажа под потолком. Модели имеют встроенное и выносное управление.
Минусом системы является повешенный уровень шума, создаваемый вентилятором.
Преимущества использования фанкойлов
- Благодаря принудительной циркуляции воздуха вентиляторные доводчики повышают температуру в помещении быстрее, чем радиаторы, действующие по принципу естественной конвекции.
- Система чиллер-фанкойл обогревает дом зимой, а летом переключается в режим охлаждения.
- Температура теплоносителя уменьшается.
- Сокращаются расходы на отопление, экономия ощутима для домов большой площади.
- Автоматическое управление упрощает регулировку температуры. Достаточно задать на пульте нужные показатели.
- Риск возникновения аварийной ситуации сведен к минимуму.
- Установка фанкойлов обеспечивает возможность выбирать комфортную температуры для каждой комнаты.
- Блоки с водным теплоносителем более экономичные, долговечные и надежные элементы отопления, чем электрические конвекторы.
Особенности отопления
Схему размещения обогревательных элементов выбирают, исходя из индивидуальных особенностей помещения. Фанкойл в системе отопления играет роль радиатора, поэтому предпочтительней устанавливать его внизу. Количество блоков в комнате рассчитывается с учетом нескольких факторов:
- площадь;
- высота потолка;
- размеры окон;
- зимняя температура в регионе.
Типы зонирования
Многозональная система позволяет обогревать одни комнаты и одновременно охлаждать другие
Применяются системы кондиционирования различной сложности. Для поддержания одинаковой температуры во всех комнатах частного дома подходит однозональный вариант. Алгоритм работы:
- Летом в трубах циркулирует вода температурой 7°. Она подается в теплообменники фанкойлов, охлаждающих воздух в комнатах. Работа блока регулируется контроллером, связанным с датчиком температуры. Нагревшаяся вода отправляется обратно в чиллер.
- Зимой автоматика переключает теплоноситель на источник нагрева (бойлер, котел).
Используется двухтрубная схема и блоки с одним контуром. В доме работает режим охлаждения или обогрева, но в отдельных комнатах можно менять параметры микроклимата.
Многозональная система предлагает расширение функционала. Отдельные помещения нагреваются, а другие охлаждаются в одно и то же время. Такая возможность обеспечивается разделением холодной и горячей воды по разным веткам. Для монтажа потребуются блоки с двумя контурами и четырехтрубная схема подключения.
Микроклимат в доме регулируется термостатами. Датчики установлены в каждой комнате. При достижении заданного значения прекращается теплоснабжение фанкойлов и подача электричества для работы вентилятора. Устройство переходит в энергосберегающий режим. В домах, где на стадии проектирования предусмотрено центральное кондиционирование, целесообразно использовать отопление фанкойлами. Универсальная система заменяет две климатические установки – водяной обогрев и кондиционирование.
Изначально фанкойл является элементом системы, также включающей гидромодуль и чиллер. Фанкойл - это полноценный блок, состоящий из компонентов:
- теплообменник - используется для циркуляции воды;
- вентилятор - в его задачу входит обдув теплообменника;
- воздушный фильтр;
- поддон - резервуар, в котором накапливается конденсат;
- температурный датчик;
- датчик приема сигнала с контроллера;
- трехходовой клапан (опционально).
Система чиллер-фанкойл
В самом начале фанкойл был неразрывно связан с чиллером. Такая установка также включала гидромодуль, который обеспечивал движение воды в контуре и был оснащен несколькими или только одним насосом. В качестве холодоносителя всегда применялась вода. Система обеспечивала только охлаждение большого количества помещений в летнюю жару.
По мере изучения процесса теплообмена фанкойлы были усовершенствованы, и появилась возможность применять их для обогрева. Чтобы воплотить эту идею, чиллеры усовершенствовали, добавив в конструкцию дополнительные элементы.
Во время охлаждения хладагент в блоке чиллера циркулирует в следующем порядке:
- Компрессорный блок.
- Конденсатор.
- Дросселирующая установка.
- Блок теплообменника.
- Снова компрессорный блок.
Если же существует необходимость в нагреве воздуха, холодильный агент движется в обратном направлении. В теплообменнике при этом происходит обмен теплом между хладагентом и водой. Достоинство такой схемы работы заключается в том, что появление отопительной функции не привело к изменению в конструкции фанкойла.
Какими бывают фанкойлы?
Охлаждающие установки классифицируются по множеству параметров:
- В зависимости от места установки : настенные и напольно-подпотолочные, канальные (низконапорные, средненапорные и высоконапорные), кассетные (одно- и четырехпоточные (стандартные и компактных размеров)).
- По конструктивным особенностям : двухтрубные (или одноконтурные) и четырехтрубные (или двухконтурные); 2-х, 3-х и 4-х-рядные; в корпусе и без него.
- По расположению относительно плоскости: горизонтальные и вертикальные
Использование фанкойлов в качестве теплового насоса
Фанкойл, обеспечивающий нагрев воздуха, также имеет альтернативное название - тепловой насос. Если ранее в качестве источника обогрева использовали электричество и тепло от газа или угля, то теперь стало возможным полноценно отапливать здания при помощи системы чиллер-фанкойл. Причем такой способ эффективнее в 2-4 раза.
Особенность работы фанкойла в качестве теплового насоса заключается в следующем:
- Компрессорная установка, сжимая холодильный агент, повышает его температуру до 60℃-100℃
- Нагретый хладагент передает свое тепло воде, которая попадая в фанкойл, способствует нагреву воздуха в помещении.
- Чтобы обеспечить возможность работы системы на обогрев зимой, нужно защитить установку от замерзания воды.
- Для этого еще перед монтажом блоков воду заменяют на жидкость, неподверженную кристаллизации, так как в процессе эксплуатации производить какие-либо изменения невозможно.
Важным моментом является то, что изначально все параметры просчитываются с учетом использования незамерзающей жидкости. Так как ее вязкость гораздо выше, чем у воды, производительность системы может понизиться.
Сферы применения фанкойлов для отопления
Большинство моделей чиллеров способны осуществлять функцию нагрева/охлаждения. Температура воды, которая поступает в фанкойл для нагрева воздуха, достигает показателей около 40℃-55℃.
Существуют также установки, которые работают только на нагрев или только на охлаждение. Первый вид и называют тепловыми насосами. Их часто применяют в частных домовладения. При этом приборы используют не только в качестве нагревателя воздуха для помещения. Они также греют воду для душа, мойки посуды и других нужд. Такие фанкойлы отличаются способностью быстро нагревать воздух, обеспечивать его интенсивное движение. Кроме того они практически бесшумны в процессе работы.
Если существует альтернативный способ подачи теплой воды для фанкойла, совершенно необязательно также приобретать чиллер. Следует лишь соблюдать требования, предъявляемые к температуре жидкости - не более 70℃.
Мы любим, когда дома комфортная температура, даже если за окном жара или мороз. Летом нас спасают кондиционеры. Но справится ли один кондиционер с большим частным домом? А что, если охладить нужно офис или целый торговый центр?
Многие считают, что кондиционеры ограничиваются . Конечно, этот вид наиболее распространен, но существуют и другие виды, не менее эффективные. Один из них – система кондиционирования чиллер-фанкойл. Слово сложное, но из него нетрудно догадаться, из чего эта система состоит. Давайте попробуем разобрать каждую из частей системы – фанкойл и чиллер – и понять, в чем ее преимущества.
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 , 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:
- Вентилятор «забирает» воздух из помещения и направляет его в теплообменник.
- Тем временем в теплообменник попадает холодная или горячая вода – в зависимости от того, какой температуры воздуха Вы хотите достичь.
- Вода в теплообменнике забирает или отдает тепло воздуху.
- Затем воздух, охлажденный или нагретый, возвращается в помещение – уже нужной температуры.
- 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.
По способу монтажа фанкойлы делятся на:
- напольные;
- настенные;
- потолочные.
Есть универсальные устройства, которые крепятся и на стену, и на потолок.
Также существуют корпусные и бескорпусные фанкойлы. Модели без корпуса стоят дешевле; их обычно маскируют за декоративными панелями или подвесными потолками.
По количеству теплообменников вентиляторные доводчики бывают:
- Двухтрубные , когда от одного теплообменника отходит две трубы. По одной трубе вода поступает в фанкойл, по другой – уходит обратно. В основном двухтрубные модели используются только для охлаждения. Нагрев воздуха тоже возможен, но придется подогревать воду в дополнительном теплообменнике и использовать специальный насос.
- Четырехтрубные. В таких фанкойлах теплообменника два, от каждого отходит по две трубы. В одном теплообменнике циркулирует холодная вода, а в другом – горячая. Благодаря этому прибор без проблем и охлаждает, и нагревает воздух.
Есть еще одна классификация фанкойлов:
- Кассетные фанкойлы устанавливают там, где есть подвесные потолки. Они бывают двух- и четырехтрубными. Обычно кассетные модели производятся без корпуса, так как его большая часть все равно скрыта. Видна остается лишь декоративная панель – на ней расположены жалюзи, распределяющие поток воздуха. Фанкойл кассетного типа почти не шумит, относительно прост в монтаже, а также равномерно распределяет воздух по всему помещению.
- Канальные фанкойлы часто используют для крупных объектов, например офисов и торговых центров. Их устанавливают внутри вентиляционной системы за подвесным потолком и за фальшстенами. Фанкойлы канального типа могут либо подавать свежий воздух, либо очищать уже имеющийся.
Чиллер – это машина для охлаждения жидкости. Часто он работает в паре с фанкойлом, но ему есть и другое применение: например, с помощью чиллера заливают каток, охлаждают медикаменты. Как правило, чиллер в системе чиллер-фанкойл находится на крыше или в техническом помещении.
По типу охлаждения чиллеры делятся на два вида:
- С воздушным охлаждением , когда конденсатор в чиллере – устройство, в котором хладагент из газа превращается в жидкость – обдувается потоком воздуха.
- С водяным охлаждением , когда конденсатор в чиллере охлаждается проточной водой
Также есть абсорбционные и парокомпрессионные чиллеры:
- Абсорбционные. В таких чиллерах вместо фреона используется смесь воды и бромида лития. В России они пока не очень распространены.
- Парокомпрессионные. Сейчас этот вид наиболее распространен. По сути, это тот же фреоновый кондиционер, только через него проходит не воздух, а вода. Парокомпрессионные чиллеры состоят из компрессора, конденсатора, терморегулирующего вентиля и испарителя.
Принцип работы чиллера следующий:
- Компрессор повышает давление фреона – газообразного хладагента.
- Затем фреон поступает в конденсатор, где охлаждается и становится жидким.
- В терморегулирующем вентиле (ТРВ) фреон закипает и начинает испаряться.
- В испарителе фреон забирает тепло у воды.
- Фреон снова становится газообразным, и цикл повторяется.
- Вода, охлажденная в испарителе, попадает в фанкойл, который распределяет воздух по помещению.
Установка чиллера: от проектирования до тестовых испытаний
Самое сложное в установке системы чиллер-фанкойл – монтаж чиллера. Он проходит в несколько этапов:
- Подготовительные работы. На данном этапе выясняются особенности помещения или здания, подбирается необходимое оборудование.
- Выбор места. Место подбирается с учетом веса и размеров чиллера. Также важно предусмотреть свободные подходы к агрегату, чтобы его легко было обслуживать.
- Монтаж основания. Просто так поставить чиллер на пол или крышу не получится – необходимо основание или крепежная рама, на которую потом будет устанавливаться прибор.
- Виброизоляция. Чтобы колебания от работы чиллера не ощущались как небольшое землетрясение, устанавливают антивибрационные опоры.
- Монтаж самого чиллера. Если агрегат слишком большой, его устанавливают с помощью специальной техники.
- Монтаж гидравлического контура , то есть подсоединение к охладителю трубопроводов и установка фанкойлов.
- Настройка электрических систем и тестирование работы чиллера.
Климатическое оборудование должны подбирать, устанавливать и обслуживать квалифицированные специалисты.
Система чиллер-фанкойл: плюсы и минусы
Теперь, когда мы знаем, что такое фанкойл и чиллер, мы можем понять, что представляет собой система чиллер-фанкойл. Чиллер, внешний блок системы, соединен трубопроводом с фанкойлом – внутренним теплообменником, который обдувается вентилятором.
Но зачем вообще нужна такая система, если есть обычные кондиционеры? Дело в том, что она имеет несколько преимуществ перед сплит-системами:
- Масштабируемость. Из-за газового хладагента расстояние между внутренним и внешним блоками в сплит-системах ограничено. В системе чиллер-фанкойл можно присоединить сколько угодно фанкойлов на расстоянии до нескольких сотен метров – конкретные характеристики зависят от мощности чиллера и насосной станции. За счет этого даже в большом здании может использоваться всего один чиллер.
- Эстетическая составляющая. Из-за ограниченного расстояния между внутренним и внешним блоками наружный блок обычного кондиционера помещают на фасаде здания. В системе чиллер-фанкойл чиллер размещается на крыше или в техническом помещении, поэтому внешний вид фасада сохраняется.
- Универсальность. Если многие сплит-системы , этот вариант кондиционирования работает круглосуточно при любой температуре. К тому же благодаря большому количеству фанкойлов можно без проблем регулировать температуру воздуха в каждом отдельно взятом помещении.
- Безопасность. Хладагент жидкий, а не газовый, как в сплит-системах, поэтому вероятность возникновения аварии гораздо ниже.
На сегодняшний день неоспоримым фактом является то, что осуществлять отопление помещения с помощью бытовой, полупромышленной сплит-системы, а также любым видом промышленного кондиционера намного эффективнее, чем обычными электронагревателями. Однако, с понижением температуры наружного воздуха, эффективность уменьшается. Поэтому особенно хочется выделить использование системы чиллер-фанкойл для отопления помещения.
Как же происходит отопление фанкойлами? В этом направлении выделена специальная группа оборудования, предназначенная именно для обогрева и называется это оборудование - тепловые насосы. Надо отметить, что совершенно все типы фанкойлов (настенные , кассетные , канальные , напольно-подпотолочные) могут нагревать воздух, но надо иметь ввиду, что теплый воздух из фанкойла будет подниматься вверх и расположение фанкойла вверху будет давать плохой эффект для отопления. Это касается, в большей степени, канальных и кассетных фанкойлов. Для лучшей эффективности отопления следует подбирать фанкойлы с нижним расположением или с регулируемым выходом воздуха по высоте. Сама же возможность работы на отопления не зависит от конструкции фанкойла. Если фанкойл работает в паре с чиллером, который может работать для получения холода и тепла, то и фанкойл также может работать на нагрев воздуха. В случае, если чиллер предназначен только для работы на холод, то, соответственно, и фанкойл может работать только на охлаждение воздуха.
В большинстве случаев фанкойлы производятся двухтрубные, и они же имеют внутри фанкойла один теплообменник, и именно они чаще всего находят свое применение. Тем не менее, многие производители выпускают и четырехтрубные фанкойлы, которые имеют внутри два теплообменника и эти теплообменники могут работать каждый в своем режиме, независимо друг от друга. При этом каждый теплообменник подключается к своему чиллеру или любой другой системе, которая предварительно подготавливает (нагревает/охлаждает) воду для дальнейшей подачи ее в фанкойлы. Работа этих теплообменников происходит независимо друг от друга. В качестве такой системы для одного теплообменника можно использовать индивидуальный котел или подключится к центральному отоплению, если такое имеется, а другой подключить к чиллеру.
Такие фанкойлы имеют более широкие функциональные возможности, но и в этом случае такие четырехтрубные теплообменники можно использовать для нагрева воздуха. Эффективность от использования фанкойлов в качестве отопительных приборов намного выше, чем от использования обычных радиаторов отопления именно благодаря применению встроенных вентиляторов внутри фанкойла и более эффективных материалов, с точки зрения теплоотдачи, из которых изготавливается теплообменник.
