Отопление фанкойлами недостатки. Фанкойлы для охлаждения и отопления помещений. Где можно применять фанкойлы для нагрева
Отопление при помощи систем кондиционирования (бытовой или полупромышленной сплит-системой) зарекомендовало себя как более эффективный способ по сравнению с традиционными радиаторами. Но такой способ работает, пока на улице не очень холодно. При значительном похолодании производительность обычного климатического оборудования падает. В этом случае на помощь приходит система чиллер-фанкойл.
Как работает отопление с использованием фанкойлов?
Для выполнения задачи только по отоплению зданий существует отдельный тип фанкойлов, которые называют тепловыми насосами. Любой вид оборудования может выполнять обогрев. Но при нагревании воздух будет подниматься. Поэтому аппарат лучше располагать ближе к полу. В этом случае наиболее подходящими являются настенные или напольно-подпотолочные модели. Канальные или кассетные установки будут давать недостаточный эффект.
Конструкция теплового насоса не оказывает решающее значение на работу системы. На режим функционирования фанкойла влияет чиллер. Если он работает на охлаждение и на нагрев, то и фанкойл будет справляться с обоими задачами. Если же чиллерный блок только охлаждает, то и фанкойл будет только понижать температуру воздуха.
Если необходимо использовать фанкойл только в качестве нагревательного прибора, то выбирают двухтрубные (одноконтурные) модели. Они включают один теплообменник и один гидравлический контур.
Иногда пользователю хочется, чтобы одна система обеспечивала нагрев воздуха зимой и его охлаждение в жару. Для этого предусмотрена четырехтрубная конфигурация прибора. Ее отличие заключается в наличии двух испарителей и двух гидравлических контуров. Один понижает температуру воздуха, другой - повышает. Подключение каждого контура происходит независимо: один присоединяют к чиллеру, второй - к отопительной системе. Либо покупают два чиллерных блока, один из которых применяют для охлаждения, второй - для отопления.
Функционал четырехтрубных (двухконтурных) систем очень широк. Он демонстрирует большую эффективность по сравнению с простой системой отопления. Высокие показатели достигаются благодаря использованию вентиляторов, которые улучшают циркуляцию воздуха в помещении. Также в теплообменнике аппаратов используют материалы с лучшей теплоотдачей.
Здоровый микроклимат дома, это не только свежесть и приятный аромат, но и здоровье его обитателей. Именно поэтому так важно позаботиться о чистоте и комфорте воздуха квартиры или дома.
Среди множества систем, предназначенных для кондиционирования, можно выделить чиллер-фанкойл. Речь о ней и пойдет в нашей статье.
Система чиллер-фанкойл предназначена для кондиционирования воздуха. Состоит из двух частей:
- Чиллер – охлаждающее или нагревающее устройство.
- Фанкойл – агрегат, который служит как для охлаждения, так и нагрева воздуха, кондиционер.
Кроме вышеуказанных приборов в состав входят :
- Гидромодуль (насос или насосная станция). Предназначен для транспортировки теплоносителя.
- Устройство автоматического регулирования и управления.
- Соединительные элементы (трубы, подключающие агрегаты друг к другу).
- Теплоноситель . Это – обычная вода или специальный раствор, например, этиленгликоль. Вода используется при установке системы в районах с жарким климатом, например, тропическим. Растворы используются в местах, где климат умеренный или холодный. К примеру, Сибирь и центральные регионы России.
- Хладагент . Чаще всего, газ.
- Накопительный бак .
- Расширительный бак .
Преимущества
Чиллер-фанкойл отличается от аналогичных систем тем, что она:
- Проста в обслуживании . Фильтры легко чистить и можно быстро поменять
- Можно обслуживать большое число потребителей, то есть помещения, в которых установлены фанкойлы. Количество их определяется мощностью агрегата, чиллера.
- Устройство, нагревающее или охлаждающее теплоноситель, чиллер, установлено в одном месте. А это означает, что для его размещения не нужно много места .
- Если трубы имеют качественную теплоизоляцию, а носитель тепла, — высокую теплоемкость, то расстояние до помещений, в которых производится кондиционирование, от чиллера не имеет значения. Устанавливать его можно на значительном удалении . В случае использования газа это преимущество исчезает.
- Невысокая стоимость монтажных работ . Она обусловлена использованием в системе обычных труб, стандартной запорной арматуры, простой автоматики.
- Экологически чистая . Теплоноситель – вода или смешанный с водой этиленгликоль. Последний хоть и токсичен, но отравиться им можно только при длительном вдыхании его паров. Но при первом же попадании вовнутрь организма он вызывает мучительный кашель и вынуждает покинуть помещение. Хладагент, который и представляет определенную опасность, обращается только в чиллере. А он монтируется либо на чердаке, либо, если устройство выполнено в виде моноблока — на крыше.
- Систему можно применять вместе с вентиляцией , предпочтительней с приточно-вытяжного типа, и с отоплением.
- Сравнительно невысокая стоимость самой системы.
Принцип работы
Чиллер, который представляет собой кондиционер, нагревает или охлаждает поступающий в него теплоноситель. Им может быть вода или другая незамерзающая жидкость. Затем с помощью насосов жидкость нагнетается в систему и по трубам передается в фанкойлы.
В это устройство поступает воздух из помещения, который и смешивается с помощью вентилятора с воздухом, находящимся внутри агрегата, уже нагретым или охлажденным.
После этой операции воздушная смесь выделяется во внешнюю среду. Так и происходит кондиционирование помещений с помощью чиллер-фанкойл.
Схема агрегата
Теплообменник чиллера подключается к насосу и накопительному баку. На насос так же выводится и расширительный бак. По трубопроводу через систему регулирующих вентилей теплоноситель подается на фанкойлы.
Конструктивные особенности
Главная особенность системы заключается в том, что под каждое здание проект чиллер-фанкойл разрабатывается индивидуально. Например, конструкция одного здания не допускает размещения чиллера нигде, кроме как на крыше. А другое построено таким образом, что главное устройство системы можно расположить только на чердаке.
Кроме этого при разработке учитывают требования к создаваемому в помещениях микроклимату, назначение их, инфраструктуру вокруг здания.
Чиллер, тип его и модификация, подбирается в соответствии с указанными требованиями, так же определяется и количество фанкойлов, то, как будет использоваться система, интенсивность ее работы, каков будет ее режим, охлаждаться ли будет воздух или, наоборот, нагреваться, или и то, и другое вместе.
Разновидности
Устройства, составляющие систему чиллер-фанкойл, могут работать, как самостоятельно, так и в едином комплексе. Типы и разновидности системы зависят от того, какой именно чиллер или фанкойл установлен. Поэтому рассмотрим виды их в отдельности.
Чиллер может быть:
- Реверсионный . То есть такое устройство, которое может, как нагревать, так и охлаждать теплоноситель.
- Парокомпрессионный. В этом агрегате хладагент циркулирует внутри агрегата и отводит тепло в специальную кмаеру..
- Абсорционный. В этом приборе применяется высокое давление. В результате пар или жидкость изменяет свое состояние, выделяя тепло или отбирая его. С помощью абсорбента, к примеру, тепло, передается потребителю.
- С воздушным охлаждением.
- С выносным контуром охлаждения.
Фанкойлы:
- Кассетные.
- Канальные.
Устанавливаться они могут на потолке, на стенах, на полу.
Параметры
Выбор устройства производится по следующим параметрам:
- Мощность чиллера.
- Производительность фанкойла.
- Перемещение воздушных масс.
- Мощность насосной станции, длин трубовода, теплоизоляция труб.
Преимущества установки
Выше мы уже говорили о преимуществах самой системы, Особо отметим еще раз, что смонтировать ее несложно.
Стоимость комплектующих невысокая. Она проста в обслуживании и ремонте. К тому же ее можно спроектировать под любой тип зданий.
Область применения
В основном устройства такого типа используются в:
- В офисных помещениях.
- Больницах.
- Супермаркетах и других торговых точках.
- Гостиничных комплексах.
Стоимость
Цена на изделие зависит от стоимости комплектующих, то есть чиллера и фанкойла.
Для примера приведем стоимость двух изделий.
Фанкойл серии TRUST – 12678 рублей.
Серии Homo – 15609.
Приборы выбраны случайным образом. При этом у первого агрегата выше и производительность и он обслуживает большую площадь помещения, но цена на него ниже, чем у второго.
Отсюда вывод: основной фактор, формирующий цену агрегата – производитель.
Особенности эксплуатации
Основная особенность обслуживания этого типа агрегатов состоит в заправке устройства хладагентом. В этом случае нужно строго соблюдать инструкции, изложенные в техдокументации устройства. Во всем остальном система обслуживается так же, как подобные ей агрегаты.
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.
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.
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℃.
