Система чиллер-фанкойл: устройство, принцип работы и подбор

Из чего состоит система чиллер-фанкойл, как вода переносит холод и тепло и почему вентиляция проектируется отдельно.

Система чиллер-фанкойл - это водяная система кондиционирования. Чиллер охлаждает воду или раствор гликоля, насосы перемещают теплоноситель по трубопроводам, а фанкойлы отбирают тепло из воздуха помещений. Если система должна работать на отопление, горячую воду готовит реверсивный чиллер-тепловой насос, котельная или другой источник тепла.

Хладагент циркулирует внутри чиллера, а по зданию к фанкойлам обычно идет вода. Этим система принципиально отличается от VRF, где к внутренним блокам прокладывают фреоновые трубопроводы.

Что входит в систему

• чиллер или тепловой насос как источник холодной и, при необходимости, горячей воды;
• фанкойлы как конечные приборы в помещениях;
• насосы, трубопроводы, арматура, расширительный бак и устройства воздухоудаления;
• клапаны и балансировочные устройства для регулирования расхода;
• автоматика источника, насосной группы и комнатных контроллеров.

Приточный наружный воздух не появляется в системе автоматически. Большинство фанкойлов рециркулирует воздух помещения. Нормируемый воздухообмен обеспечивает отдельная приточная или приточно-вытяжная вентиляция, иногда с подачей подготовленного воздуха к фанкойлам.

Двухтрубная схема

В двухтрубной системе к фанкойлу подходят подающий и обратный трубопроводы, а один теплообменник работает либо на холодной, либо на горячей воде. Переключение режима выполняется для контура в целом. Одновременное охлаждение одного помещения и отопление другого невозможно, если оба подключены к одной двухтрубной ветви.

Такая схема проще, но в межсезонье помещения с разной ориентацией фасадов могут требовать противоположных режимов. Это учитывают при зонировании и выборе даты переключения.

Четырехтрубная схема

У четырехтрубного фанкойла два независимых теплообменника и две пары труб: холодная и горячая вода. Помещения могут независимо охлаждаться или обогреваться, если источники одновременно обеспечивают оба температурных контура. Четырехтрубная разводка дороже и занимает больше места, но лучше подходит для зданий с разнонаправленными нагрузками.

Подбор чиллера и фанкойлов

Чиллер выбирают по суммарной расчетной нагрузке с учетом одновременности, режимов эксплуатации и нагрузки вентиляционных охладителей. Фанкойл подбирают отдельно для каждого помещения по явной и полной мощности при фактической температуре воды, расходе и параметрах входящего воздуха.

Мощность фанкойла из каталога нельзя переносить на другой температурный график без пересчета. Повышение температуры холодной воды уменьшает доступную мощность и осушение, а снижение температуры горячей воды уменьшает теплоотдачу. Одновременно проверяют скорость вентилятора, шум и температуру приточной струи.

Гидравлика и регулирование

Расчетный расход определяют для каждой ветви по ее мощности и перепаду температуры воды. Потери давления включают трубопроводы, теплообменники, клапаны, фильтры и балансировочную арматуру. Насос выбирают по рабочей точке сети, а не по сумме паспортных сопротивлений без учета одновременности.

Двухходовые клапаны изменяют расход в контуре, поэтому применяют регулируемые насосы и обеспечивают минимальный расход через источник. Трехходовые клапаны сохраняют местный расход, но увеличивают постоянную циркуляцию. Конкретную схему выбирают на уровне проекта.

Конденсат и вентиляция

При охлаждении поверхность теплообменника может быть ниже точки росы. У каждого фанкойла нужен поддон и дренаж с уклоном; при невозможности самотека применяют насос. Трубопроводы холодной воды, клапаны и соединения изолируют паронепроницаемым материалом.

Вентиляционная установка отвечает за наружный воздух, а фанкойл - за нагрузку конкретной зоны. Эти две части согласуют по температуре и влажности приточного воздуха, чтобы не учитывать одну и ту же нагрузку дважды.

Пусконаладка

Перед сдачей промывают и заполняют контуры, удаляют воздух, проверяют качество воды, настраивают насосы и балансировочные клапаны, измеряют расходы и перепады давления. Затем тестируют комнатные контроллеры, клапаны, переключение режимов, дренаж и взаимодействие с чиллером.

Типы конечных приборов собраны в разделе фанкойлов. Для подбора нужны нагрузки помещений, температурные графики воды, план размещения и требования по шуму.