Устройство и принцип работы чиллера

Конструкционные параметры

Воздухоохлаждаемые чиллеры

Схема строения воздушного агрегата представляет собой довольно сложный механизм, состоящий из разнообразных технических деталей:

  • Компрессор.
  • Специализированная модель конденсатора.
  • Испаритель.
  • Регулятор атмосферных потоков.
  • Блок управления системой.
  • Трубопроводная арматура.
  • Гидромодуль.

Перечисленные элементы размещены на одной раме, образовывая замкнутую систему работы, оборот хладона в которой обеспечивает компрессор. Стабильный цикл фреона в замкнутом механизме способствует понижению температуры жидкости и выводу имеющегося тепла наружу путем задействования воздуха через конденсатор. Для регулирования используемых объемов применяют специальную трубку или вентиль.

Чиллер и его характеристики

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).
Устройство и принцип работы чиллера
Напольный
Устройство и принцип работы чиллера
Настенный
Устройство и принцип работы чиллера
Потолочный
Устройство и принцип работы чиллера
Комбинированный

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.

Устройство и принцип работы чиллера
Канальный фанкойл
Устройство и принцип работы чиллера
Кассетный фанкойл

Основной характеристикой охлаждающей машины является ее мощность. Она может варьироваться между показателями 5 кВт – 9000 кВт. Маломощные подходят для офисов, более мощные используются в промышленности и на производстве.

Остальные характеристики

Характеристика Значения
Модель Зависит от производителя
Холодопроизводительность Измеряется в кВт, может быть от 10 до нескольких тысяч
Номинальная мощность Тоже измеряется в кВт, имеет значения в диапазоне от 30 до 200
Габариты От 500 до 4000 мм в ширину, в длину и по высоте
Вес От 100 до 2000 кг
Тип компрессора, испарителя, конденсатора и цвет корпуса Зависит от производителя

Это машина для охлаждения и обогрева жидкости. Использует парокомпрессионный или абсорбционный холодильный цикл.

  • парокомпрессионный цикл – функционирует на основе 2го закона термодинамики. Газ в чиллере, совершает обратный цикл Ренкина, основная передача тепла происходит за счёт – испарения и конденсации.
  • абсорбционный цикл – работает на основе адсорбирующего раствора.

Устройство для конечного кондиционирования холодного и/или горячего воздуха. Наличие возможности его подавать зависит от количества подключённых контуров.

Особенности монтажа таких устройств

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.
Устройство и принцип работы чиллера
Схемы установки
Устройство и принцип работы чиллера
Дренаж фанкойла
Устройство и принцип работы чиллера
Узел обвязки системы

Для нормальной работы системы чиллер подсоединяют к одному или нескольким фанкойлам с помощью теплоизоляционных трубопроводов. Если использовать обычные изделия, то коэффициент полезного действия оборудования снижается. У каждого фанкойла есть отдельный узел обвязки, который обеспечивает контроль его мощности во время выработки холода и тепла.

Запорная и регулирующая аппаратура позволяет контролировать уровень хладагента в индивидуальном элементе. Если смешивать охладительную жидкость и теплоноситель нельзя, то воду необходимо отдельно нагревать в теплообменнике и в схему чиллер фанкойла вносят циркулярный насос. Для медленной регулировки потока жидкости в системе используется трёхходовой клапан. Если смонтировано двухтрубное оборудование, то нагрев и охлаждение осуществляет чиллер.

В зимнее время производительность системы повысится в том случае, если к главному элементу подключить котёл. В четырёхтрубной конструкции заложено два узла, благодаря чему фанкойл может работать и на охлаждение, и на обогрев помещения, используя жидкость, которая циркулирует в отопительной системе.

Одну из деталей присоединяют к трубам с хладагентом, а вторую — к изделию с теплоносителем. У каждого фанкойла есть отдельный клапан, который контролируется специальным пультом. С помощью такой схемы можно избежать смешивания хладагента и теплоносителя, что важно в холодное время года.

Во время отопительного сезона жидкость достигает температуры в 70−90 градусов, что непозволительно для фанкойлов. Под воздействием такого жара элементы могут сломаться. Поэтому показатель предварительно снижают. Горячая жидкость, которая перемещается от центральной тепловой сети к отдельным агрегатам, проходит специальный пункт, где её температура становится меньше.

  • Оборудование должно соответствовать критериям проекта инженерной сети в части мощности, конструкции и места установки
  • В процессе монтажа чиллера доступ к оборудованию может быть только у технических специалистов монтажной бригады
  • Приемка оборудования должна выполняться с особой тщательностью – нельзя допустить к монтажу прибор с дефектами/поломками
  • Подъем и перемещение чиллера в место постоянной дислокации – только крановым оборудованием, наклон более 150 недопустим
  • В агрегат можно заливать только предписанные производителем жидкости – воду, растворы этилен- или пропиленгликоля концентрацией до 50%
  • Соблюдение инструкции от производителя и правил техники безопасности – обязательно
  • Вокруг чиллера после монтажа должно оставаться свободное пространство для доступа обслуживающего персонала

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.

Монтаж чиллера

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.

Устройство и принцип работы чиллера

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.

Установка чиллера

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.

Установка чиллера снаружи

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.

Монтаж чиллера на крыше

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.

Устройство и принцип работы чиллера

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.

  • Выбор места установки.
  • Подготовка основы. Чаще всего готовят метало конструкцию (раму). Чиллер устанавливают на определённом расстоянии от поверхности, чтобы защитить его зимой от замётов снега. Если же его ставят на крыше, конструкция должна быть правильно амортизирована, чтобы уберечь дом от вибраций.
  • Установка
  • Подключение к фанкойлу. Нужно создать герметичный контур, и подключить его к насосной станции. Насосная станция будет перекачивать холодную жидкость к фанкойлу.
  • Подключение чиллера к энергоснабжению.
  • Настройка работы. Урегулирования между ними согласно инструкции.

При прохождении каждого пункта при креплении есть множество нюансов и хитростей. Для качественной и правильной установки рекомендуется обратиться к профессионалам.

Абсорбционные изделия

Это перспективная электросберегающая область развития холодильной техники. Основным источником энергии есть не электрический ток. На предприятиях возникает и выбрасывается в атмосферу тепло, будь то горячий воздух, охлаждаемая горячая вода. Вот оно и есть источник нашей энергии.

Рабочее вещество – раствор из 2-3 компонентов. Наиболее распространены растворы из поглотителя (абсорбента) и хладагента. Широкое применение получили  водоаммиачные растворы и бромистолитиевые, в которых, вода и бромистый литий будут абсорбентами, а аммиак и вода — хладагентами.

Устройство чиллера

Разберём, как работает эта климатическая техника и из чего она состоит.

Конструкция парокомпрессионного холодильного агрегата может меняться в зависимости от модификации и типа чиллера, но главными элементами системы являются:

  • испаритель;
  • конденсатор;
  • компрессор.

чиллер

Принцип работы парокомпрессионного чиллера состоит в следующем.

  1. При сжатии компрессором испарений рабочего вещества, или хладагента, давление доходит до 30 атм, температура повышается до 70 °C. Начинается процесс конденсации.
  2. Конденсатор отдаёт тепло наружу. Конденсатор — единственный механизм, в котором хладагент контактирует с воздушной средой. Наружный воздух обдувает смесь, которая меняет агрегатное состояние и превращается в жидкость. При этом горячий хладон остывает и отдаёт свою энергию, воздух нагревается.
  3. Затем рабочее вещество проходит через регулирующий вентиль и расширяется. Давление падает. Резко снижается температура. Хладон вскипает и, пройдя через испаритель чиллера, переходит в газообразное состояние, поглощает энергию теплоносителя и охлаждает его. Затем вещество опять поступает в компрессор. Цикл повторяется.

На таком принципе основаны схема чиллера и его устройство. Многие агрегаты работают по обратному холодильному циклу — вместо охлаждения вырабатывают тепло.Как устроен чиллер, лучше показать на принципиальной схеме или в виде чертежа охлаждающего оборудования.

Принцип работы абсорбционного чиллера приведён на схеме.

Рабочий цикл

В генераторе, к которому подводится избыточное тепло кипит вещество, в результате чего выкипает чистый хладагент, ведь его температура кипения ниже, чем у абсорбента. Пар поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется, отдавая своё тепло окружающей среде. Полученная жидкость дросселируется, в результате чего охлаждается при расширении и направляется в испаритель, где, испаряясь, отдает своё холод потребителю и следует в абсорбер.

Основное преимущество — низкие затраты на электроэнергию,а недостатки — их размер-вес, а также потребность в более крупных градирнях.

Особенности обслуживания

По конструкции разделяют двух- и четырёхтрубные системы чиллер. По способу монтажа оборудование может быть напольным, настенным и встраиваемым. Выбирают подходящую модель по нескольким критериям:

  • производительности холода;
  • мощности фанкойлов;
  • эффективности перемещения воздуха;
  • длине трассы.

Мощность кондиционера напрямую зависит от размеров помещения. В частном доме можно установить слабое устройство, для торговых центров и магазинов необходимо выбирать более производительные модели. От нормального функционирования фанкойлов зависит микроклимат в помещении. Поэтому нужно обращать внимание на их конструкцию и производительность.

Читать далее:  Схемы подключения водонагревателя к водопроводу советы по монтажу

На эффективность перемещения воздушных потоков влияет качество всего оборудования. Сила насосной установки и качество теплоизоляционных труб воздействуют на длину магистралей. Чем лучше материал, из которого изготовлены трубопроводы, тем больше их можно проложить. Мягкий пластик или текстильные изделия лучше не приобретать, а гофрированные или металлические конструкции позволят оборудованию прослужить дольше. Большая мощность насоса даёт возможность прогонять воду быстрее.

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.

Принцип действия оборудования имеет технические особенности, оно не является кондиционером в привычном понимании. Чиллер может охватывать настолько разные площади, что это приспособление можно использовать как для квартир, так и для ТЦ.

Из главных особенностей можно выделить:

  • Все параметры, установленные в каждом помещении, будут поддерживаться в автоматическом режиме.
  • Система охлаждения считается гибкой, и расстояние между чиллером и фанкойлами ограничивается только мощностью насоса. Длина расположения может доходить до сотни метров.
  • Устройство является экологическим и безопасным.
  • Благодаря тому, что применяется запорная арматура, вероятность залива минимизирована.
  • Прибор удобно использовать, благодаря гибкости планировки и малых расходов полезной площади для монтажа.
  • Чиллер, как холодильная установка, практически не издает шума при работе, поэтому не станет привлекать внимания.
  • Оборудование допускается использовать в любое время года вне зависимости от погодных условий.

Подбор подходящего аппарата должен включать в себя оценку характеристик, рассмотрение разных типов приборов, а также ознакомление с рейтингом конкретной модели. Чтобы выбрать подходящий вариант, следует проконсультироваться с людьми, разбирающимися в чиллерах.

Схема чиллера

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.
Устройство и принцип работы чиллера
Наружный
Устройство и принцип работы чиллера
Внутренний
Устройство и принцип работы чиллера
Реверсивный

      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.

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

      Все особенности монтажа завязаны на модели фанкойла, которую выберете.

      • С корпусом, без корпуса. Корпусной можно установить в любом месте, лишь бы в интерьер вписывался. Без корпуса требует заранее подготовленного места, ниши или выделенной подсобки. Вентиляцию выводят в необходимое помещение, вентилятор фэн-койла отлично справляется с подачей по трубам.

        Устройство и принцип работы чиллера

      • Один контур или два. При монтаже вы заранее должны подвести контуры с подачей жидкости к фанкойлу. Горячий легко берётся от батареи (самое простое решение но требует установки насоса и редуктора давления), а вот для холодного понадобится чиллер.
      • По месту расположения: напольный или настенный. При монтаже вентиляторных доводчиков согласно этому пункту вы должны учесть факт дальнейшей лёгкости в доступе к устройству, для управления и обслуживания.Устройство и принцип работы чиллера

      Обслуживание фанкойлов, согласно рекомендаций специалистов должно происходить один раз в 3 месяца. Капитальный осмотр – один в год. Самостоятельное обслуживание 1-2 раза в месяц, оно заключается в протирании влажной тряпкой. Это необходимо для протекции вентиляторного доводчика от грибков, которые могут образовываться на нём вследствие перепада температур, в рабочее и не рабочее время.

      В итоге, когда оба устройства работают в тандеме, их называют – система чиллер-фанкойл. Их действие преследует одну цель – создание благоприятных температурных условий и повышенного уюта. Это более универсально, нежели фреоновые конструкции. Установка любого количества фанкойлов, где есть ограничения по длине фреоновых труб.

      Характеристики фанкойлов

      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.
      • Выдерживает большие рабочие нагрузки, количество подключённых фанкойлов ограничено лишь его производительностью
      • Отсутствие внешних блоков кондиционеров
      • Занимает минимальную площадь
      • Нет ограничений по расстоянию. А при длинных трассах передачи, температурные потери минимальны
      • Для разводки можно использовать обыкновенные водопроводные трубы, что значительно уменьшает общую сумму при сборке и установке
      • Безопасность в использовании. Опасный газовый хладагент находится в чиллере. Последний же устанавливается за пределами здания, на крыше или земле

        Устройство и принцип работы чиллера

      Как сильно шумит фанкойл?

      Что такое фанкойлы и принцип их работы

      Устройство и принцип работы чиллера

      Классифицируют чиллер-кондиционеры по типу холодильного цикла. Разделяют два типа оборудования по этому признаку: абсорбционное и парокомпрессорное. В первом виде используется бинарный раствор с водой и бромидом лития, который называют абсорбером. Устройство функционирует по такому принципу: хладагент поглощает тепло, преобразуя пар в жидкость.

      Схема работы чиллера:

      • тепло извне попадает в генератор, разогревает абсорбирующую смесь, испаряет воду посредством кипения;
      • пар перемещается в конденсатор и преобразуется в жидкость;
      • жидкий хладагент переходит в дроссель, где его температура понижается, а давление падает;
      • вода поступает в испаритель, где испаряется, а пар поглощается абсорбирующим раствором;
      • разбавленная смесь опять нагревается, цикл повторяется.

      В устройство кондиционера входят такие детали:

      • испаритель;
      • компрессор;
      • конденсатор;
      • трубы;
      • регулятор.

      Весь процесс находится под управлением компрессора, в котором газ с низкой температурой нагревается и сжимается. Сухой пар переходит в конденсатор, охлаждается и превращается в жидкость. Затем он двигается к дросселю, где понижается давление и температура, часть воды испаряется и превращается во влажный газ.

      Смесь жидкости и пара поступает в теплообменник, забирает тепло у хладагента, отдаёт ему холод и подсушивается. Отметки давления и температуры при этом не изменяются. Жидкость поступает в фанкойлы под воздействием насоса, после всего цикла холодильный агент переходит в компрессор, процедура повторяется.

      Зимой чиллер продолжает работать в природном режиме, а теплоноситель охлаждает воздух на улице. Если настроить оборудование на подачу тепла, то конструкция функционирует как обогреватель. В этом случае теплоноситель должен нагреваться. Этот режим необходим для офисных зданий, складов и общественных помещений. Прибор эффективно работает и на охлаждение, и на обогрев.

      Разобравшись в работе чиллера, перейдем к рассмотрению, что такое фанкойл. Это устройство, обеспечивающее процесс теплообмена внутри каждого помещения. Его задача – поддержание температуры воздушной среды на заданном уровне, для этой цели агрегат снабжен необходимыми приборами и средствами автоматизации.

      Действует он по той же схеме, что и драйкулер: через алюминиевый радиатор, внутри которого циркулирует вода, осевым вентилятором прогоняется воздушный поток. Пройдя через ребра теплообменника, он отдает тепловую энергию воде, а сам охлаждается и возвращается в комнату. Рабочая схема фанкойла показана ниже  на рисунке.

      Устройство фанкойла

      Фанкойл

      1 – панель для подключения электрического оборудования; 2 – корпус агрегата в потолочном исполнении; 3 – вентилятор; 4 – теплообменник из алюминия или меди; 5 – ванночка для конденсата; 6 – клапан воздушный с фильтром; подключение трубки и конденсатного насоса.

      Поскольку работа фанкойлов в летнее время связана с большим расходом охлаждаемых воздушных масс, в конструкции агрегата предусмотрена специальная емкость для накопления конденсата и небольшой насос, откачивающий его в канализацию. Помимо потолочного исполнения фанкойла, изображенного на схеме, существуют канальные и настенные модели устройств.

      Площадь любого жилища или общественного здания поделена на климатические зоны с разным температурным режимом. По этой причине каждую зону должен обслуживать один или группа фанкойлов, имеющих одинаковые настройки автоматики. Общее же количество фанкойлов определяется расчетом еще на стадии разработки схемы.

      Следует отметить, что без корректного расчета и проектирования системы здесь не обойтись, так как все перечисленное оборудование имеет весьма приличную стоимость. Цена ошибки слишком высока, поскольку неверно подобранный чиллер для охлаждения воды или фанкойл в ту или иную комнату не смогут обеспечить требуемый микроклимат, а переделывать все по новой будет очень дорого.

      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.

      Устройство и принцип работы чиллера

      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

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

      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

      Кассетные

      Устройство и принцип работы чиллера

      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.

      Схема с промежуточным теплообменником

      Как известно, стандартно выпускаемые чиллеры рассчитаны на работу с очень ограниченным диапазоном температур холодо/теплоносителя на входе и выходе теплообменника испарителя. Не всегда такие показатели температур устраивают потребителей. В таком случае используется промежуточный теплообменник, в котором происходит доведение температуры холодо/теплоносителя до заводских стандартных  значений, а уже потом он поступает непосредственно в чиллер. Схема подключения чиллера с промежуточным теплообменником чаще всего применяется в производственных целях, где есть необходимость охладить очень горячую среду до заданных температур. Имеются и недостатки такой схемы. Появляется второй гидравлический контур, дополнительный циркуляционный насос. Чиллеры, работающие по такой схеме, изготавливаются заводом-производителем под заказ, и стоят намного дороже. В основном потребитель сам производит расчеты и подбор промежуточного теплообменника. Часто такие расчеты достаточно приблизительные и могут дать отклонения температурного режима работы самого чиллера, а это, в свою очередь, может привести к появлению различных неисправностей.

      Читать далее:  Как работает обратный осмос принцип действия

      Схема 5

      Теплообменник для чиллера устроен таким образом, что внутри него существует два контура:

      • В первом контуре циркулирует фреон;
      • Во втором — жидкость (например, вода).

      Оба контура теплообменника соприкасаются между собой через металлические стенки, но фреон и вода, естественно, между собой не перемешиваются. Для большей эффективности, движение происходит навстречу друг другу.

      Схема чиллера

      В теплообменнике фреон-вода происходит следующее:

      • Жидкий фреон через ТРВ (терморегулирующий вентиль) попадает в свой контур теплообменника. В процессе он расширяется, в результате происходит отбор тепла от стенок, охлаждая их и нагревая фреон.
      • Вода проходит по своему контуру теплообменника и ее температура падает за счет охлажденных стенок, которые охладил фреон.
      • Далее, фреон уносится в компрессор, а холодная вода — по назначению (для охлаждения чего-либо).
      • Цикл повторяется.

      Система чиллер-фанкойл: принцип работы и особенности

      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.

      Фанкойл — теплообменник с вентилятором

      Воздухоохлаждаемые чиллеры

      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.

      Фанкойл

      Неограниченная протяженность трубопроводов, определяемая исключительно мощностью чиллера

      конструкция

      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.

      Подробнее о VRF и VRV системах кондиционирования

      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.   

      принцип действия

      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.

      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.

      абсорбционный

      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.

      Получить бесплатную консультацию инженера по системам чиллер-фанкойл

      Получить!

      Схема параллельного подключения

      Устройство чиллера

      Самый распространенный и продаваемый тип холодильных машин для охлаждения жидкости — это моноблочные чиллеры с конденсатором воздушного охлаждения с осевым вентилятором, и  в качестве холодо/теплоносителя  используется вода. Расположение чиллера обязательно должно быть на открытом воздухе — крыша зданий или место рядом со зданием на земле.

      При этом чиллер с гидромодулем могут быть расположены либо в разных корпусах, либо в одном корпусе. Такая схема подключения чиллера успешно работает на охлаждение в летний период. Однако на зимний период воду необходимо сливать, а летом вновь заправлять. Именно такая процедура и является главным недостатком данной схемы подключения, так как подобные работы требуют высокой квалификации специалистов и ответственности при проведении работ.

          

      Схема с воздушным конденсатором

      Если есть необходимость работы чиллера зимой на тепло, а летом на холод и в гидравлическом контуре должна циркулировать вода, то возможна схема подключения чиллера с воздушным конденсатором. Конденсатор же должен быть выносной, установленный на открытом воздухе. Все остальные части чиллера располагаются в теплом помещении. При такой схеме сохраняются все положительные моменты предыдущей схемы, и устраняется негативный момент, который связан со сливом воды на зиму. Все же недостатки есть. Так как конденсатор выносной, то часть холодильного контура, которая идет от чиллера до конденсатора, имеет ограничения по длине трассы и перепаду высот. 

      Если есть необходимость работы чиллера зимой на тепло, а летом на холод и в гидравлическом контуре должна циркулировать вода, то возможна схема подключения чиллера с воздушным конденсатором. Конденсатор же должен быть выносной, установленный на открытом воздухе. Все остальные части чиллера располагаются в теплом помещении.

      При такой схеме сохраняются все положительные моменты предыдущей схемы, и устраняется негативный момент, который связан со сливом воды на зиму. Все же недостатки есть. Так как конденсатор выносной, то часть холодильного контура, которая идет от чиллера до конденсатора, имеет ограничения по длине трассы и перепаду высот.

      Более универсальная схема установки чиллера, способная работать и в зимний и летний период время с заправкой водой, — это схема чиллера с конденсатором водяного охлаждения. При такой схеме сам чиллер и гидромодуль располагаются в теплом помещении, и на его работу не влияет температура наружного воздуха. Это очень важный фактор в работе чиллера, так как исключается замерзание воды в гидравлическом контуре, и нет необходимости сливать воду в зимний период. Но для охлаждения воды, которая обеспечивает работу и конденсацию холодильного агента в конденсаторе, необходим дополнительный водяной контур от конденсатора до “сухого охладителя”. Такая схема более сложная, громоздкая и все это увеличивает его стоимость относительно схемы с конденсатором воздушного охлаждения. 

      Схема чиллера с воздушным конденсатором и центробежным вентилятором позволяет обойти все ограничения, связанные с  удлинением трубопроводов для холодильного и  гидравлического контуров, с необходимостью слива и т.п.. Установка самого чиллера и гидромодуля возможна в теплом помещении. Но так как конденсатор с воздушным охлаждением, то ему нужен наружный воздух.

      Воздух приходится подавать на обдув конденсатора по воздуховодам и отводить тоже по воздуховодам. В зимнее же время для поддержания в помещении постоянной температуры воздуха следует обеспечить систему автоматики для регулирования подачи холодного наружного воздуха или его перекрытия. Схема применяется редко, в основном из-за высокой стоимости и сложности подачи наружного воздуха и его регулирования через воздуховоды.

      Холодопроизводительности чиллеров колеблются в больших пределах  — от 16 кВт и до 7000 кВт. Чем больше производительность, тем более сложным и дорогим компрессором комплектуется чиллер. Очень часто подбор оборудования производится таким образом, что требуемая суммарная холодопроизводительность разделяется на несколько частей, что позволяет уменьшить минимальную необходимую нагрузку на каждую холодильную машину, и, таким образом,  в проектах находит применение более сложная схема параллельного подключения чиллеров.

      Параллельное подключение применяется также, если есть необходимость обеспечения резервирования или ротации чиллеров. Идеальным вариантом является параллельное подключение чиллеров одинаковой производительности. В случае разной их производительности появляется необходимость сбалансировать работу чиллеров, исходя из требуемых расходов холодо/теплоносителя.

      Установка чиллера на площадку

      Чиллер устанавливается на строго горизонтальной открытой площадке, которая должна с запасом выдерживать вес и динамические нагрузки оборудования. Для монтажа моноблочных агрегатов на крышах зданий используется опорная рама, для установки чиллеров в наземных помещениях подготавливается специальный фундамент, в котором заранее предусмотрены каналы для отвода конденсата.

      Фундамент основания или крепежная рама призваны равномерно распределить вес чиллера, увеличить инерционность оборудования и снизить вибрационные нагрузки.

      Чтобы свести к минимуму вибрационные нагрузки на несущие конструкции здания, чиллер устанавливается на специальные виброопоры (пружинные или резиновые), которые демпфируют вибрацию оборудования. В зависимости от места локации виброопоры испытывают разную нагрузку – со стороны компрессора устанавливают наиболее мощные пружины, с противоположной стороны – более слабые опоры. В целях корректной установки все пружины имеют соответствующую маркировку.

      Защищать от повышенной вибрации необходимо не только чиллер, но и его обвязку – трубопроводы с хладагентом. В этом случае для снижения вибрации используются трубные виброизоляторы. При этом все трубопроводы должны иметь надлежащую опору, чтобы не создавать нагрузку на оборудование.

      Читать далее:  Вентиляция в квартире своими руками, схема (фото, видео)

      Окончательно агрегат крепится к опоре только после проверки его положения – оно должно быть строго горизонтальным. Чиллер крепится анкерными болтами к бетонному основанию либо гайками к рамной опоре из металлического профиля.

      Чиллер с выносным конденсатором

      Существуют виды охлаждающих приборов, которые можно использовать удаленно от места нахождения конденсатора. Принцип работы чиллера с выносным конденсатором основан на высокой мобильности и универсальности. Такие приборы имеют элементарное строение и простую схему эксплуатации.

      Благодаря универсальности, удобству и высокой эффективности такие аппараты используются повсеместно для производственных нужд.

      Единственное ограничение — чиллер с выносным конденсатором может быть использован только для охлаждения. Задействовать обратный холодильный цикл для нагрева жидкости не получится.

      Принцип работы

      К механизму подключаются контуры с холодной и/или горячей жидкостью, а она поступает в радиатор (теплообменник). Теплообменник обдувается вентилятором, распространяя охлаждённый или нагретый воздух. Для создания холодного потока используют контур, наполненный охлаждённой жидкостью. Для горячего также подключают централизованные трубы отопления.

      Достоинством фанкойла есть возможность подачи тёплого и холодного воздуха с помощью одного устройства, а наличие вентилятора значительно повышает эффективность. Недостатком же – шум вентилятора и трудности в установке при подключении к контурам.

      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.

      Чиллер с выносным конденсатором

      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.

      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.

      Схема чиллера

      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.

      Панель управления чиллера

      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.

      Чиллер-моноблок

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

      Упомянутые ранее фанкойлы 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 соединения чиллера и фанкойлов в общую систему используют обычные водопроводные трубы. Это выгодно отличает их от традиционных сплит-систем, для которых подходят только дорогостоящие медные коммуникации.

      Чиллер с выносным конденсатором

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

      Схема строения чиллера

      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. Сплит-системы 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.

      Современная система чиллер – фанкойл призвана поддерживать температурный режим внутри всего здания круглогодично. То есть, система может обеспечивать как охлаждение, так и нагрев воздушной среды. При этом температура в комнатах может регулироваться в соответствии с пожеланиями домовладельца. В летнее время главную роль здесь играет охлаждающее устройство – чиллер. Его задача – выработать холод и подать его внутрь здания, используя трубопроводы с хладоносителем, что зимой играет роль теплоносителя.

      В качестве хладоносителя выступает, как правило, обычная очищенная вода, реже – незамерзающее вещество – этиленгликоль. Последний по своей теплоемкости не уступает воде, оттого успешно применяется вместо нее как в системе хладоснабжения, так и отопления. Далее, по трубам вода с низкой температурой поступает в другой теплообменный агрегат – фанкойл, установленный в каждом помещении. В его теплообменнике вода нагревается, передавая свой холод воздуху комнаты, после чего возвращается обратно в чиллер.

      Потолочный фанкойл

      Потолочный фанкойл

      По сути, основные элементы системы чиллер-фанкойл напоминают детали кондиционера, — наружный блок (чиллер), внутренний блок (фанкойл) и соединяющие их трубопроводы с хладагентом. Только вместо фреона по трубам течет вода, а внутренних блоков может быть сколько угодно, это зависит от холодопроизводительности чиллера.

      Поскольку работа чиллера зависит от потребности в холоде, а она непостоянна, то в промежуточном гидравлическом модуле схемы имеется емкость – аккумулятор для хладоносителя, а для компенсации теплового расширения воды к трубопроводу подачи подключен расширительный бак. Необходимость в насосе для перекачки хладоносителя очевидна, что и показано на схеме.

      Схема чиллера с насосом

      Соединение чиллера и фанкойлов через гидравлический модуль

      Как было сказано выше, данная климатическая система относится к воздушным и в зимнее время может работать на обогрев помещений, только хладагент, охлаждающий воздух, становится теплоносителем и нагревается котельной установкой. Благодаря этому подобные схемы задействованы для поддержания микроклимата в зданиях крупных торговых центров, кинотеатров и прочих строениях с большими габаритами.

      Устройство фанкойла

      Фанкойл

      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.

      Мощность чиллера

      Мощность и эффективность – это не только количество кВт, но совокупность в сумме различных слагаемых. При расчете мощности чиллера учитываются следующие показатели.

      1. Тепло, проникающее в окна, через ограждения.
      2. Тепло, исходящее от людей, присутствующих в помещении.
      3. Тепловая энергия, вырабатываемая освещением и другим оборудованием.

      Все притоки тепла суммируются, и таким образом определяется общая тепловая нагрузка, которую несет помещение. Затем суммируются нагрузки всех помещений, которые обслуживает чиллер.

      Поскольку процесс охлаждения сопровождается выделением конденсата, и влагосодержание воздуха при этом изменяется, расчет мощности производят по специальной формуле, предусматривая до 20% запаса по мощности.

      Стоимость чиллера

      Стоимость охлаждающей установки складывается из нескольких параметров. На цену влияют как технические показатели, так и имя бренда-производителя. Также учитываются:

      • дополнительные ступени мощности;
      • комплектация труб для соединения установки с фанкойлами;
      • Материал, из которого выполнены трубы (металл или пластик);
      • конфигурация осевых вентиляторов (стандартная или измененная конфигурация лопастей);
      • дополнения в виде дренажа, подогреваемых поддонов и другие.

      Фанкойл теплообменник с вентилятором

      Оценив все параметры помещения, рассчитав по формуле требуемую мощность, можно подобрать оптимальный вариант чиллера не только по производительности, но и по цене, в которую входит и стоимость технического обслуживания.

      Нюансы выбора чиллера

      Совет 1. Если вы будете размещать охладитель внутри помещения, не забудьте предварительно измерить ширину дверного проема. Часто случается, что приобретенный агрегат просто не входит в двери, что становится серьезной проблемой для его установки.

      Совет 2. В помещении установки необходимо обеспечить достаточный обмен воздуха, который соотносится с параметрами и характеристиками агрегата, производящего свободное охлаждение.

      Совет 3. Если чиллер устанавливается снаружи помещения, на улице, обязательно следует учесть следующие вопросы:

      • защита агрегата от внешних воздействий и вандализма;
      • возможность использования незамерзающих жидкостей.

      Совет 4. Перед покупкой, еще на этапе выбора нужно точно определить расход охлаждаемой воды (жидкости), чтобы высчитать необходимое для ее охлаждения давление.

      Совет 5. При выборе установки, заполненной незамерзающей жидкостью, нужно рассчитывать производительность водоохладительного испарителя.

      Виды фанкойлов

      Вопрос — ответ

      На чем работают чиллеры?

      Основным рабочим веществом чиллера является хладагент. Чаще всего в качестве холодильного агента выступает фреон. Он циркулирует по контуру устройства и в теплообменнике испаряется за счёт тепла, полученного от охлаждаемой жидкости. Перенос холода осуществляется при помощи хладоносителя (вода, этиленгликоль).

      Циркуляция хладагента обеспечивается компрессором, бесперебойное функционирование которого зависит от многих факторов. Таким образом, работа чиллера невозможна без холодильного агента и хладоносителя.

      Что лучше фрикулер (градирня) или чиллер?

      Фрикулер обеспечивает в радиаторе охлаждение воды или другого хладоносителя до уровня тепла в окружающем воздухе. Для этого используют вентиляторы. Технология фрикулинга не предусматривает наличие компрессорного модуля. Благодаря этой особенности,  потребляют намного меньше электроэнергии, чем чиллеры.

      Недостатки фрикулеров: невозможность их полноценного использования в жаркую погоду, так как охлаждение происходит до уровня температуры воздуха. Фрикуллеры легко встраиваются в имеющиеся установки кондиционирования, поэтому их удобно применять в комбинации с чиллерами, которые функционируют независимо от наружной температуры.

      Какие чиллеры лучше водяные или воздушные?

      По типу охлаждения конденсатора чиллеры бывают водяными или воздушными. Устройства, в которых для этих целей используется вода, пригодны для работы в течение всего года. Они более компактны, могут устанавливаться внутри здания, но стоят гораздо дороже оборудования, где понижение температуры производится направленным потоком воздуха.

      Воздушные установки, предлагаются по невысокой цене, но их монтаж требует обширных площадей для размещения всех агрегатов и модулей. Например, система охлаждения часто монтируется на улице. Это позволяет более рационально использовать место внутри здания, но снижает функциональные возможности подобного оборудования.

      В чем отличие чиллеров с тепловым насосом и без него?

      Устройства, в которых установлен тепловой насос, способны не только охлаждать, но также могут отапливать окружающее пространство или обеспечивать горячее водоснабжение. Эта полезная функция позволяет применять подобные установки для обогрева больших общественных или производственных помещений. Оснащённость тепловым насосом увеличивает стоимость оборудования, но значительно расширяет его функциональные возможности.

      Расскажите в чем принцип действия абсорбционных чиллеров?

      Абсорбированные устройства используют в качестве основной энергии бросовое тепло на предприятиях. В таких системах главное рабочее вещество включает несколько компонентов. Раствор состоит из абсорбента и холодильного агента. Поглотителем выступает бромистый литий, а хладагентом — вода. Она поступает в испаритель с низким давлением, откуда выходит охлаждённой и абсорбируется бромидом лития.

      Какова стоимость современных чиллеров?

      Стоимость современных чиллеров зависит от их конструкционных особенностей и мощности. Это промышленные системы кондиционирования, которые предназначены для обслуживания больших производственных или общественных зданий, поэтому цена на новые агрегаты стартует от 100 тыс. руб. Самыми дешёвыми являются маломощные мини чиллеры, а у самых дорогих выходная мощность измеряется в тысячах кВт, и их стоимость составляет несколько миллионов рублей.  Многие поставщики по требованию заказчика предоставляют расчёт стоимости после указания основных требуемых характеристик и функций.

      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.
      Рейтинг
      ( Пока оценок нет )
      Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
      ManRem
      Adblock
      detector