Система чиллер — фанкойл: схема и принцип работы

Система чиллер — фанкойл — центральное кондиционирование, в котором холод по зданию переносит вода. Чиллер охлаждает воду до 7 °C, насос подаёт её по трубам к фанкойлам в помещениях, фанкойл прогоняет вентилятором воздух комнаты через свой теплообменник и охлаждает его, а вода возвращается к чиллеру нагретой до 12 °C. Ниже — схема системы, двухтрубный и четырёхтрубный варианты, виды фанкойлов, плюсы и минусы.

Как работает система

В системе три части: источник холода, гидравлика и потребители. Чиллер стоит на крыше, у здания или в техническом помещении с выносным конденсатором. Насосная станция с баком-аккумулятором и расширительным баком гонит воду по стоякам и этажным трубам. Фанкойлы стоят в помещениях и забирают холод из воды столько, сколько нужно каждой комнате.

Расход воды задают нагрузка и перепад температур: при режиме 7/12 °C на каждые 100 кВт холода нужно 100 / (1,163 × 5) = 17,2 м³/ч. Перепад меньше — расход больше и трубы толще, перепад больше — фанкойлы приходится брать крупнее. Пересчёт между расходом и мощностью — в расчёте мощности по расходу и температурам.

Фанкойл регулирует холод в своей комнате: термостат меняет скорость вентилятора и открывает или закрывает клапан на воде; как устроен этот узел, описано в справочнике об обвязке фанкойла. Вода 7 °C холоднее точки росы воздуха, поэтому на теплообменнике фанкойла выпадает конденсат, и к каждому фанкойлу подводят дренаж, а трубы холодной воды изолируют — толщину считают в расчёте теплоизоляции трубопроводов.

Двухтрубная и четырёхтрубная система

Двухтрубная система подводит к фанкойлу одну пару труб — подачу и обратку. Летом по ней идёт холодная вода от чиллера, зимой — горячая от котельной или теплового пункта, и всё здание работает в одном режиме. Перед переключением на отопление чиллер отсекают кранами, чтобы горячая вода не шла через испаритель.

Четырёхтрубная система подводит к фанкойлу две пары труб: холодную и горячую, у фанкойла два теплообменника или два клапана. Каждое помещение само выбирает, охлаждать или греть, — это нужно, когда южные комнаты в межсезонье перегреваются, а северные мёрзнут.

Виды фанкойлов

• Кассетные встраивают в подвесной потолок, они раздают воздух на четыре стороны.
• Канальные прячут за потолком и раздают воздух по воздуховодам, иногда сразу в несколько помещений.
• Настенные и напольно-потолочные ставят открыто там, где нет подвесного потолка.

Свежий воздух фанкойл не подаёт, он только охлаждает воздух комнаты. Наружный воздух охлаждает приточная установка, её водяной охладитель подключают к тому же чиллеру — расчёт в задаче о приточной установке.

Плюсы и минусы

Плюсы. Расстояние от чиллера до фанкойлов почти не ограничено: воду перекачивают насосом на сотни метров и на любые этажи. Хладагент заправлен только в чиллер и не идёт по помещениям. Один чиллер обслуживает всё здание, а если подключить к системе котельную или тепловой пункт, те же фанкойлы зимой греют. Бак-аккумулятор и резервный насос позволяют держать систему без остановок.

Минусы. Нужны насосная станция, теплоизоляция, дренаж и водоподготовка, поэтому для небольшого объекта система дороже. Насосы потребляют электроэнергию сверх чиллера. Если чиллер стоит на улице и работает зимой, контур заполняют гликолем или ставят чиллер в помещении с выносным конденсатором.

Чем такая система отличается от сплит-систем и мультизональных кондиционеров, разобрано в справочнике «Чиллер и кондиционер».

Что из этого следует для подбора

• Холодопроизводительность считают по помещениям — в задаче о фанкойлах. Фанкойл подбирают на пик своей комнаты, а чиллер — на одновременную нагрузку здания: солнце не светит во все окна сразу, поэтому сумма фанкойлов обычно больше чиллера.
• Вода 7/12 °C — стандартный режим, он входит в серийный ряд чиллеров; когда можно взять 10/15 °C и что при этом теряют фанкойлы, разобрано в справочнике о температурном графике чиллера.
• Насос подбирают по самому дальнему фанкойлу — в расчёте насоса для чиллера, а диаметры труб — в расчёте диаметра трубопровода.
• Клапаны на фанкойлах меняют расход: если они двухходовые, на насосной станции нужен перепуск или второй контур через бак, как в справочнике о гидромодуле.
• Зимний режим решают сразу: гликоль в контуре, слив или чиллер в помещении — варианты в справочнике о воздушном и водяном охлаждении конденсатора.