Система кондиционирования чиллер-фанкойл. Правильный подбор фанкойла, расчет фанкойла Подбор фанкойлов

Исходные данные:

Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м2, высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» - только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).

Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.

Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы». (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.

Для обеспечения системы горячей водой (45-40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.

Внешний корпус чиллера изготовлен из сплава «Peraluman», пригодного для работы вне помещения. Блок WRAN оснащен микропроцессорной системой управления, которая позволяет настраивать, регулировать и оптимизировать все функции. Пульт дистанционного управления, подключаемый к микропроцессору, позволяет осуществлять все настройки и контролировать функционирование чиллера на расстоянии.

Внутренние блоки (фанкойлы) и наружный блок (чиллер) соединены между собой стальными водогазопроводными , которые необходимо заизолировать, чтобы избежать выпадения конденсата на стенках труб, когда по ним будет циркулировать с параметрами tподающ. = 7°С, tобрат. = 12°С (при работе системы в режиме охлаждения). Каждый фанкойл имеет поддон для сбора , от которого отводится дренажный трубопровод. Все дренажные трубопроводы соединены общим коллектором и подключены к существующей системе канализации. Все коммуникации прокладываются по коридору в зоне подшивного потолка. Для прокладки дренажного трубопровода необходимо обеспечить уклон 10 мм на 1 м длины.

Исходные данные				Расчетные данные
№ пом.	Объем помещ., V, м3	Колич. людей в помещ., чел.	Колич. оргтехники, шт.	Общееколич. теплоизб., кВт	Модель выбранного оборудования и его характеристики
1	35	1	1	1.45
2	88	3	2	3.53
3	88	3	2	3.53	FC50 холод - 3.64 кВттепло - 4.27 кВт
4	92	3	2	3.65	FC50 холод - 3.64 кВттепло - 4.27 кВт
5	71	3	2	3.12	FC50 холод - 3.64 кВттепло - 4.27 кВт
6	27	1	1	1.20	FC20 холод - 1.5 кВттепло - 1.81 кВт
7	52	1	1	1.95	FC30 холод - 2.02 кВттепло - 2.40
Суммарная холодопроизводительность всех фанкойлов:					19.6 кВт

Для обеспечения циркуляции хладоносителя в системе устанавливается насосная станция.

Насосные станции фирмы CLIVET включают автоматику и всю необходимую технологическую обвязку. Они готовы к работе сразу же после подключения их к электрической и гидравлической системам.

Для определения типоразмеров входящего в систему кондиционирования оборудования следует произвести соответствующие расчеты.

Расчет теплоизбытков и подбор оборудования

Расчет тепловой нагрузки фанкойлов ведется на основании полученных данных о наличии в каждом помещении людей, оргтехники и др.источников выделения тепла.

№ участка	Q1, кВт	Q2, ккал/ч	G1, кг/ч	G2, л/с	Ø, мм	R, мм в. ст.	I, м	R x I, мм в. ст.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	19.6	16897	3379	0.94	32	77	5	385
2	18.09	15595	3119	0.87	32	73	3	219
3	14.43	12457	2491	0.69	32	47.5	6	285
4	10.81	93119	1864	0.52	32	29	7	203
5	7.17	6181	1236	0.34	25	56	5	280
6	3.53	3043	609	0.17	20	63	7	455
7	2.02	1741	348	0.1	15	100	4	400
Последний фанкойл								900
8	2.02	1741	348	0.1	15	100	4	400
9	3.53	3043	609	0.17	20	65	7	455
10	7.17	6181	1236	0.34	25	56	3	280
11	10.81	9319	1864	0.52	32	29	7	203
12	14.45	12457	2491	0.69	32	47.5	6	283
13	18.09	15595	3119	0.87	32	73	3	219
14	19.6	16897	3379	0.94	32	77	5	385
Чиллер WRAN								2800
Сумма, мм в. ст.								8154

Определяем по каждому помещению общее количество теплоизбытков и из каталога фирмы DELONGHI выбираем по холодопроизводительности модели фанкойлов. Данные расчета и подбора фанкойлов приведены в табл. 2.

Исходя из суммарной холодопроизводительности всех фанкойлов (19,6 кВт), по каталогу фирмы CLIVET подбираем чиллер (с ближайшей большей холодопроизводительностью) - WRAN 91 (холод = 20,6 кВт, тепло = 23,1 кВт).

Выбор чиллера с «тепловым насосом» позволяет использовать систему кондиционирования в режиме обогрева в переходный период года, когда система отопления еще не включена.

На основании проведенного расчета теплоизбытков определены: Тепловая нагрузка всей системы составляет 19,6 кВт. Теплоноситель - вода с параметрами 7-12°С. Трубы стальные, водогазопроводные.

Чиллер WRAN 91 холодопроизводительностью 20,6 кВт без встроенного насосного контура. Фанкойлы - согласно таблице 1.

Гидравлический расчет системы

Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов каждого участка системы и подбор насосной станции для устойчивой работы водяного контура.

Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то необходимо определить, достаточно ли его давления для нормальной работы системы.

Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным гидравлического расчета подбирается необходимая насосная станция.

В соответствии с планами помещений выполняется аксонометрическая схема системы «чиллер-фанкойлы», обозначаются номера участков и определяются их длины (рис. 2).

Расчет потерь давления должен быть произведен для наиболее удаленного фанкойла. В данном случае это фанкойл FС 30. Потери давления складываются из потерь по длине и потерь на местные сопротивления. Потери по длине определяются в соответствии с таблицами для расчета водопроводных труб. Потери на местные сопротивления могут быть приняты равными 30% от величины потерь по длине.

Рассмотрим методику гидравлического расчета на примере участка № 1 (см. рис. 2).

Участок № 1 - это участок между чиллером и первым по ходу воды фанкойлом. Его нагрузка - общая нагрузка системы:

Q1 = 19,7 кВт или

Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16 982 ккал/ч.

Температурный перепад воды по каталогу на входе и выходе из фанкойла составляет Dt = 5°С (из каталога). Таким образом, можно вычислить расход воды на участке № 1:

где Q2 - , ккал/ч; С - теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг · °С.

G1= 16896/1·5=3376 кг/ч (0,939 л/с).

По таблице расчета системы водопровода, например из «Справочника проектировщика», подбираем диаметр трубопровода 32 мм, исходя из условия, что скорость воды не превышает 1 м/с.

Определяем удельную потерю давления по длине R (см., например, «Справочник проектировщика»). Она составляет 77 мм вод. ст./м.

а) Зная R и длину участка, можно вычислить сопротивление участка R_I, равное 385 мм вод.ст.
в) Гидравлическое сопротивление фанкойла, равное 900 мм вод.ст.,- определяется по каталогам.

г) Зная расход воды (общий) и выбранную марку чиллера (), сопротивление теплообменника в самом чиллере можно определить по диаграмме из каталога CLIVET.

В данном примере гидравлическое сопротивление теплообменника составляет 28 кПа или 2800 мм вод.ст.

д) После сложения сопротивлений всех участков получаем общие потери давления в системе; прибавляем 30% - запас на местные сопротивления - и получаем необходимое давление, которое должна развивать насосная станция Dрн≥106 кПа.

DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 мм вод. жт = 106 кПа

По диаграмме из каталога CLIVET определяем марку насосной станции М2, которая развивает давление в сети 135 кПа, то есть больше, чем 106 кПа.

В нашем веке, когда для каждого доступны инновационные технологии, грех не воспользоваться техникой, чтобы улучшить чувство комфорта дома, на работе, во время отдыха. Фанкойлы не являются чем-то совершенно новым, но их оснащение постоянно развивается, что дает пользователю большие преимущества. Теперь у нас есть возможность добиться желаемого результата без особых усилий, наш микроклимат поддерживается умной техникой и автоматизированными процессами.

Фанкойлы - это приборы, которые могут, как охлаждать, так и нагревать воздух в помещении. Они очень точно соблюдают заданную пользователем температуру, и способны быстро охладить/отопить средние или большие помещения. Такой прибор визуально может выглядеть как обычный кондиционер, а именно его внутренний блок. Но фанкойл более мощный и эффективный; он подойдет для такой среды, где обычная сплит-система не справится. В дополнение, эти приборы оснащены функцией подмеса свежего воздуха и его очистки, что несомненно улучшит микроклимат в здании. Однако нужно дополнительно позаботиться и о вентиляции помещения, так как подмеса не хватит для полноценной организации воздухообмена. Свежий воздух так же очень важен для нашего самочувствия, как и комфортная температура. Поэтому рекомендуется в большие и средние объекты устанавливать приточную или приточно-вытяжную установку.

Ресурсом для охлаждения воздуха и работы фанкойла является вода - холодная или горячая в зависимости от требуемого режима. Для ее обеспечения нужно дополнительно приобретать чиллер, который будет поддавать ее нужной температуре. Чиллер имеет равносильное значение для фанкойла, как внешний блок для настенного кондиционера - он устанавливается на крыше здания или в специальном техническом помещении и служит основой для охлаждения.

Принцип работы системы фанкойл заключается в таких процессах:

Вода от чиллера поступает через трубопровод в теплообменник фанкойла.
Воздушные массы из помещения забираются внутрь прибора.
Воздух охлаждается соприкосновением с теплообменником.
Далее он выдувается обратно в комнату с помощью вентилятора, который находится рядом с охладителем.

Для того чтобы изменить интенсивность охлаждения, то есть производительность агрегата, нужно задавать определенную скорость вентилятора. Современные системы имеют функцию автоматического поддержания нужной температуры и изменения скорости, если того требует температура воздуха.

Особенностью системы фанкойла является то, что зимой его можно переключить от чиллера к котлу, тем самым обеспечив поступление горячей воды к теплообменнику. Это позволит обогревать помещение и создавать теплые условия в холодный период года. Но специалисты рекомендуют использовать для этого тепловые насосы - они эффективные, экономные и безопасные для окружающей среды. С помощью тандема теплового насоса с фанкойлами Вы сможете отопить помещение почти бесплатно, ведь для этого используется энергия окружающей среды, а не дорогие ресурсы, как газ.

Конструкция и управление фанкойлов

Конструкция таких приборов довольно проста. Важную роль играет теплообменник, который можно характеризировать как радиатор. В него поступает вода, и он излучает нужную температуру в воздух, чтобы охладить его. Производительность по холоду регулируется с помощью вентилятора и электрического двигателя. Так же неотъемлемой частью является воздушный фильтр, который очищает воздух от загрязнений. Поддон для конденсата собирает влагу из воздуха. В дополнение в систему встроены электронагреватель и система управления.

Управление фанкойлов происходит с помощью пульта. Он может быть переносным, а может крепиться на стене, что гарантирует невозможность потерять его. Благодаря такому управлению Вы сможете регулировать уровень производительности, скорость вентилятора, температуру и задавать различные режимы, автоматизировать процессы работы. Некоторые пульты управляют одним прибором, а некоторые могут задавать режимы и целому ряду фанкойлов.

Как выбрать фанкойл для определенного помещения

Выбор такого прибора делится на два этапа: подбор по техническому оснащению и по типу системы. Что касается первого - нужно знать, что от этого будет зависеть эффективность кондиционирования воздуха. Поэтому по поводу такого климатического оборудования лучше посоветоваться со специалистами. В первую очередь, нужно учесть такие особенности:

Подходящая мощность на охлаждение и обогрев
Объем воздуха, который нужно охлаждать за час (производительность прибора)
Длина потока воздуха
Размер объекта (высота, ширина), для которого подбирается изделие
Тип помещения с его особенностями
Важные дополнительные функции и режимы

По поводу типа фанкойла можно сказать, что его нужно выбирать исходя из планируемого места установки. Бывают канальные, кассетные, универсальные, настенные и колонные модели. Очень важно придать значения типу прибора, ведь от этого так же будет зависеть эффективность работы и функциональность изделия.

Расчет мощности фанкойла для помещения

Просто выбрать подходящий тип и нужную серию фанкойлов недостаточно. Важно так же расчитать, какая производительность на охлаждение и отопление Вам нужна.

Если мы говорим о производительности работы на обогрев, то нужно определить какие теплопотери происходят в помещении, ведь отопительные приборы нужны для компенсации потерянного тепла (если бы оно не уходило, то отопление и не нужно было бы). От того, сколько кВт тепла теряет помещение, зависит, сколько кВт должен приносить прибор. То есть, если Вы определили, что из помещения исходит 5 кВт тепла в час, то Вам нужен фанкойл с мощностью в 5 кВт. Как определить теплопотери? Нужно сделать расчет по формуле, поданной ниже.

Теплотехнический расчет:

Q = k x △ T x f , где

Q - теплопотери от определенной поверхности / ограждающей конструкции (щели в стенах, окна, двери, потолок);
k - коефициент теплопроводности материала
△T - разница между температурой внутри помещения и на улице
f - площадь поверхности (например, стены)

Так же нужно понимать, что при использовании формулы нужно задавать желаемую температуру, до которой Вы хотите нагревать помещение, и среднегодовую температуру на улице в Вашем городе. Допустим, Вы хотите нагревать комнату до +24 градусов, а на улице в Киеве среднегодовая температура +8,4° C, то есть разница температуры ровна 15,6° C - это число мы и запишем в △T.

Эту формулу нужно применять к каждой поверхности, то есть высчитывать Q стены, Qпола, Qпотолка и других. В конечном итоге, нужно суммировать все Q, и мы получим число, которое будет значит потерю тепла в кВт. Чем выше желаемая температура в помещении, тем больше тепла нужно подать - чем выше разница △T, тем больше мощности в кВт нужно в файнкойле.

Точно такой же принцип применяется при расчете мощности при работе на охлаждение, только в этом случае, Вы высчитываете потерю холода в помещении.

Где и как их применять

Система чиллер-фанкойл отлично подойдет для офиса с множеством различных кабинетов и для, так называемых, офисов «open space», где одно помещение разделяется перегородками на множество кабинок. В таком случае отлично подойдет фанкойл потолочного монтажа - прибор распределяет кондиционируемый воздух по потолку, откуда он равномерно спускается вниз и охлаждает все кабинки.

Фанкойлы широко используются в бизнес-центрах, торгово-развлекательных заведениях, административных зданиях, в супермаркетах и других торговых точках, гостиницах, и даже в промышленных и больших складских помещениях. Нужно только правильно выбрать мощность под индивидуальные особенности определенного помещения, и такие агрегаты восстановят комфортную температуру.

Особенности при применении различных типов фанкойлов:

Они имеют различные уровни статического давления: с высоким, средним и низким напором. Такой тип отличается высокими показателями по производительности, так что если у Вас большое помещение, такое как торгово-развлекательный зал, склад или большой офис, то это отличный вариант. Устанавливается такой агрегат соответственно в вентиляционный канал, что дает возможность подавать охлажденный воздух по воздуховодам.

Они устанавливаются в запотолочное пространство, а на виду остается только передняя декоративная решетка. Такой способ монтажа позволит снизить шумовые параметры и скрыть всю конструкцию, поэтому этот тип отлично подойдет для офиса и торгового помещения, и других разновидностей сфер. Кассетные модели могут иметь 2-х направленный поток воздуха, и по 4-х сторонах направления.

Такие фанкойлы могут крепиться как на потолке, так и на полу, но в основном их прячут скрытым типом установки. Этот тип приборов подходит для каждого помещения - он имеет тихий уровень шума, экономный расход питания, а так же обеспечивает хороший воздухообмен. Но для хороших показателей важно учесть такой нюанс: если Вы приобретаете прибор предпочтительно для охлаждения, то нужно устанавливать в верхней части помещения, а если же для обогрева - то в нижней.
Модели этого типа очень напоминают обычные внутренние блоки сплит-систем (кондиционеры). Но отличие в том, что фанкойл имеет намного больше мощности и производительности. Настенный тип подходит для средних и небольших помещений. Учитывая то, что они устанавливаются на стене, то такой тип оснащается приятным внешним видом и дизайнерской передней панелью. Плюсом станет возможность контроля и поддержки оптимальной температуры с помощью термостата, который встроен в большинство моделей. Но при установке настенного фанкойла нужно использовать гибкий трубопровод для последующей поставки воды в систему.

Фанкойл – один из видов инженерного оборудования, при помощи которого охлаждают рециркуляционный воздух помещения. Так же как и кондиционер, фанкойл имеет теплообменник, вентилятор, фильтр и устройство для осуществления управления данной системой охлаждения. В отличие от обычного кондиционера теплоносителем в фанкойле служит вода.

Для правильного подбора оборудования специалисты производят расчёт фанкойлов. Сначала определяется тепловая нагрузка помещения. При расчете тепловой нагрузки учитывается все источники: работающее в помещении оборудование, предполагаемое максимальное количество людей, наличие вентиляции, осветительные приборы, количество и размер окон, а также освещенность и ориентация помещения по сторонам света. Сумма тепловыделений от перечисленных источников тепла называется тепловой нагрузкой помещения. Для создания запаса мощности к расчётной добавляют от десяти до двадцати процентов, что и становится отправной точкой в подборе фанкойла.

Есть и более простой вариант оценки тепловой нагрузки помещения. Предварительно проделанные расчёты в различных помещениях показывают, что в офисе с большим количеством техники и оборудования в среднем на один квадратный метр приходится сто пятьдесят Вт выделяемого тепла, а на жилое помещение – около ста Вт. Для приближенной оценки тепловой нагрузки достаточно умножить удельную нагрузку на площадь помещения.

Производители фанкойлов предлагают технические спецификации для подбора оборудования, а также предлагают специалистам пользоваться программами подбора фанкойлов. Программное обеспечение существенно ускоряет процесс расчета фанкойлов и позволяет посмотреть несколько вариантов подходящих моделей по производительности, сравнить их параметры, в том числе акустические. Учитывая климатические показатели воздуха объекта (температура, относительная влажность) и варьируя температуру теплоносителя, скорость вентилятора оптимизируют выбор типоразмеров и моделей фанкойлов с учетом стоимости и бюджета проекта.

Важно. В характеристиках фанкойлов приводятся два значения холодопроизводительности: явная и полная. Разница между ними показывает, сколько холода потратится на конденсацию влаги, содержащейся в воздухе помещения при его охлажении от начальной температуры до заданной. В среднем для нашей климатической зоны разница составляет около 30%, однако рекомендуется делать расчет на проектных параметрах воздуха. Явная холодопроизводительность затрачивается на съем теплопритоков помещения без учета конденсации, и именно она равна полученной тепловой нагрузке помещения. Выбор типоразмера фанкойла и расчет необходимого расхода теплоносителя проводят по полной холожопроизводительности.

Доверьте расчет фанкойлов опытным инженерам, которые ежедневно работают с программами подбора фанкойлов. Звоните по телефону, и мы подберем оптимальное для проекта оборудование в течение дня.

Установка системы чиллер-фанкойл требует высоких навыков проектировщика и точных расчетов. Без них параметры климатического оборудования окажутся неверными, будет недостаточное или пониженное энергообеспечение, снизится срок службы, повысится вероятность поломок функциональных узлов.

О способах расчета мощности, которые позволяют инженерам нашей компании с высокой точностью определять производительность системы промышленного кондиционирования помещений можно узнать в этой статье.

Как выбрать фанкойл? Факторы, влияющие на параметры оборудования

При расчете функциональных характеристик фанкойлов учитывается ряд показателей. Опираясь на них, профессионал с высокой точностью определит необходимые параметры системы. Это позволит установить оптимальное оборудование, которое сбалансировано по стоимости, производительности и потреблению ресурсов. Учитывается следующее:

Габариты помещения и цель его использования;
Число проемов в стенах и ориентация относительно сторон света;
Климатические показатели региона, средняя температура и влажность наружного воздуха;
Материал перекрытий и облицовки стен здания;
Количество и мощность устройств в помещении, которые выделяют тепло;
Монтаж вентиляционной системы;
Среднее число людей, находящихся внутри.

Каждый из этих параметров в отдельности влияет на производительность фанкойла, понижая или увеличивая ее. Совокупность перечисленных показателей способна значительно изменить мощность оборудования, необходимую для комфорта людей в помещении.

Способы определения мощности фанкойла

Существует три основные методики. Каждая из них требует различных затрат времени на расчеты и дает определенный процент точности.

В зависимости от ситуации применяется один из следующих способов:

Академический - долгий, но максимально точный;
Уточненный - сбалансированное решение между точностью расчетов и затраченным временем;
Прикидочный - позволяет быстро определить приблизительные показатели оборудования, но не учитывает параметры помещения и здания. Отличается высокой погрешностью.

При академическом способе учитываются все факторы, оказывающие влияние на теплообменные процессы в помещении. Используются точные справочные показатели значений и коэффициентов теплопроводности и теплопередачи.

Высокая длительность методики оправдывает себя при установке фанкойлов в научно-исследовательских лабораториях, на фармакологическом или медицинском производстве, на объектах, где необходимо максимально точное определение параметров.

Технические специалисты нашей компании для вычисления мощности оборудования чаще всего используют уточненный способ. Расчеты опираются на усредненные значения показателей из справочников и дают результат высокой точности. При определении показателей важно учитывать влажность воздуха. По этой причине существуют следующие виды производительности фанкойла:

Прямая - учитываются все теплопритоки в помещении без внесения в расчеты влажности воздуха;
Непрямая - вычисляется на основе всех входящих притоков тепловой энергии с учетом влажности воздуха;
Полная - определяется на основании двух видов.

Расчеты базируются на показаниях I-d диаграммы влажного воздуха, что позволяет учитывать множество характеристик помещения и повышает точность результата.

Прикидочная методика может производиться самостоятельно и не требует специальных знаний, но она не учитывает массы параметров. Усредненное значение получается путем подбора фанкойла мощностью 1000 Вт на каждые 10 м2 помещения, высота которого 2,7-3 м. Приблизительные параметры отражаются на работе всей системы кондиционирования, поэтому опираться на нее не рекомендуется. Климатическое оборудование будет работать в неправильном режиме и быстро выйдет из строя.

Чтобы получить максимально точные расчеты необходимо обращаться за помощью к профессионалам. Компания «Умный климат» предоставляет услуги квалифицированных специалистов, которые в ограниченные сроки произведут вычисления и помогут вам подобрать оптимальную мощность фанкойла в соответствии с параметрами эксплуатации.