Чиллер для фанкойлов: расчёт холодопроизводительности здания

Чиллер для фанкойлов рассчитывают по теплу, которое поступает в охлаждаемые помещения: через окна и стены от солнца, от людей, от техники и освещения. Для предварительного расчёта этого достаточно по площади, высоте потолков, степени остекления, числу людей и мощности техники. Калькулятор посчитает холодопроизводительность чиллера и расход воды в системе.

Откуда берётся тепло

• Солнце и ограждения. Солнечное излучение через окна и нагрев стен и кровли. На солнечной стороне с большим остеклением это основная нагрузка.
• Люди. Человек в офисе выделяет около 130 Вт с учётом влаги, которую фанкойл тоже снимает, конденсируя её на теплообменнике.
• Техника и освещение. Компьютеры, оргтехника, светильники, кухонное оборудование — их электрическая мощность почти целиком становится теплом в помещении. Тепло от двигателей станков и вентиляторов считают в расчёте тепловыделений от электродвигателей.
• Наружный воздух. Если приточный воздух охлаждают от того же чиллера, его нагрузку считают отдельно и прибавляют.

Формула

Q = (S × h × q / 1000 + n × 0,13 + N) × 1,15

Q — холодопроизводительность чиллера, кВт; S — площадь охлаждаемых помещений, м²; h — высота потолка, м; q — удельная нагрузка от солнца и ограждений, Вт/м³, по таблице; n — число людей; 0,13 — тепло от одного человека, кВт; N — мощность техники и освещения, кВт; 1,15 — запас 15 %.

G = Q / (1,163 × 5)

G — расход воды, м³/ч, при её нагреве в фанкойлах на 5 °C, например 7/12 °C.

Это укрупнённый метод для предварительного подбора. Для проекта нагрузку считают по каждому помещению с учётом ориентации окон и часа максимума, и сумма по зданию обычно получается меньше суммы максимумов: солнце не светит во все фасады одновременно. Для производственных помещений, где главная нагрузка — оборудование, есть отдельная задача об охлаждении цеха. Как устроена система, рассказано в справочнике о системе чиллер — фанкойл, а насос и изоляцию труб считают в расчётах насоса для чиллера и теплоизоляции.

Пример расчёта

Офис 1000 м² с потолками 3 м, обычное остекление, 100 сотрудников, техника и освещение 30 кВт, вода 7/12 °C.

1. Солнце и ограждения: 1000 × 3 × 35 / 1000 = 105,0 кВт.
2. Люди и техника: 100 × 0,13 + 30 = 43,0 кВт.
3. Холодопроизводительность: Q = (105,0 + 43,0) × 1,15 = 170,2 кВт.
4. Расход воды: G = 170,2 / (1,163 × 5) = 29,3 м³/ч.

Как выглядит установка на 170,2 кВт — компрессоры, потребление, расход воды, габариты и масса — показано на странице чиллера 170 кВт; температуру воды там задают свою.

Типовые ошибки

• Сумма каталожных мощностей фанкойлов. Фанкойлы подбирают с запасом и по максимальной скорости вентилятора, и их сумма заметно больше реальной нагрузки здания. Чиллер по этой сумме получается крупнее нужного и работает короткими циклами.
• Забытый приточный воздух. Летом охлаждение наружного воздуха в приточной установке бывает сравнимо с нагрузкой всех фанкойлов. Если приточка на том же чиллере, её считают отдельно: чиллер для приточной установки.
• Тёплая вода без пересчёта фанкойлов. При воде 10–14 °C вместо 7 °C фанкойл перестаёт осушать воздух, и его холодопроизводительность падает. Температуру воды меняют только вместе с подбором фанкойлов.
• Малый объём воды в системе. В небольшой системе компрессор чиллера часто включается и выключается, особенно весной и осенью при малой нагрузке. Объём добирают баком-аккумулятором.