Як працює система чіллер-фанкойл: принцип роботи системи простими словами

Ви коли-небудь замислювались, як у великому торговельному центрі підтримується прохолодна температура навіть у 40-градусну спеку? Або як в офісній будівлі на 15 поверхів у кожному кабінеті можна налаштувати свій клімат? За цим стоїть система чіллер-фанкойл. Це дуже цікава технологія, тож пропонуємо розібратися, як працює система чіллер-фанкойл від початку до кінця.

Чіллер-фанкойл – принцип роботи

Принцип роботи системи чіллер фанкойл побудований на циркуляції холодної води. Уявіть систему опалення в квартирі, тільки навпаки. Взимку гаряча вода йде до батарей і гріє будинок. Тут же холодна вода йде до фанкойлів і охолоджує приміщення.

Вся система працює по замкнутому колу:

·         чилер охолоджує воду до 6-12 градусів;

·         насос качає цю холодну воду по трубах до фанкойлів;

·         фанкойли обдувають холодну воду повітрям з приміщення;

·         тепле повітря охолоджується і повертається в кімнату;

·         нагріта вода тече назад до чилера;

·         цикл повторюється.

Це базова схема. А тепер розберемо кожен етап детальніше.

Як працює чілер – серце системи

Чилер – це, по суті, холодильник для води. Тільки набагато більший і потужніший. У системі чіллер-фанкойл принцип роботи починається саме з нього.

Всередині чилера відбувається холодильний цикл. Працює він на фреоні – спеціальному газі, який легко випаровується і конденсується. Компресор стискає фреон, і він нагрівається до 60-80 градусів. Це як накачувати велосипедну камеру – насос гріється через стиснення повітря всередині.

Конденсатор охолоджує гарячий фреон. Тут стоять вентилятори або водяні труби. Фреон охолоджується і перетворюється на рідину. Розширювальний вентиль різко знижує тиск рідкого фреону. При цьому він сильно охолоджується – до мінус 5-10 градусів.

Випарник – це теплообмінник, де холодний фреон забирає тепло у води. Вода охолоджується з 15 до 7 градусів. А фреон нагрівається і знову перетворюється на газ, йде назад до компресора, і все починається знову.

До речі, чилери повітряного охолодження викидають тепло в атмосферу через вентилятори. А водяного – скидають у градирню або свердловину.

Читайте також що таке чилер, як він працює і де використовується

Як працює фанкойл – локальний клімат-контроль

Принцип роботи системи чіллер фанкойл такий, що фанкойл – це міні-кондиціонер, який працює від холодної води. Розміром він з мікрохвильовку, але всередині досить складний пристрій.

Теплообмінник фанкойла – це мідні або алюмінієві трубки, через які тече холодна вода. Трубки мають тонкі пластини-ребра для кращого теплообміну.

Вентилятор засмоктує тепле повітря з кімнати і проганяє його через холодний теплообмінник. Зазвичай це відцентровий вентилятор – тихий і ефективний. Піддон для конденсату збирає краплі води, які утворюються на холодних трубках. Це як на склянці з холодним напоєм – повітря охолоджується, і волога випадає у вигляді крапель.

Дренажний насос відкачує конденсат у каналізацію. У деяких фанкойлах є вбудований насосик, в інших вода стікає самопливом. Фільтр очищає повітря від пилу. Зазвичай це простий сітчастий фільтр, який легко мити.

А тепер про те, як все це працює разом.

Рух води по системі чіллер-фанкойл

Холодна вода – це транспорт, який переносить прохолоду від чилера до фанкойлів. Як працює система чіллер-фанкойл з точки зору гідравліки?

Подавальна магістраль несе холодну воду від чилера до фанкойлів. Температура води зазвичай 6-7 градусів. Труби ізолюють, щоб вода не нагрівалася по дорозі. Зворотна магістраль повертає теплу воду назад до чилера. Температура тут вже 12-15 градусів – ця різниця в 5-8 градусів називається дельта температур.

Циркуляційний насос створює тиск і проганяє воду по всьому контуру. Зазвичай ставлять два насоси – основний і резервний. Розширювальний бак компенсує зміну об'єму води при нагріві та охолодженні. Триходовий клапан на фанкойлі регулює потік холодної води. Потрібно сильніше охолодити кімнату – клапан відкривається ширше. Достатньо прохолодно – прикривається.

Вся система працює під тиском 2-4 атмосфери. Це безпечно і надійно.

Автоматика і управління – мозок системи

Принцип роботи системи чіллер фанкойл такий, що сучасні системи дуже розумні. Автоматика стежить за роботою всіх вузлів і підтримує потрібну температуру.

1.       Датчики температури стоять у кожному приміщенні та на вулиці. За їх показаннями система розуміє, скільки потрібно холоду.

2.       Контролер чилера керує компресором, насосами, вентиляторами. Він може плавно регулювати потужність залежно від навантаження.

3.       Пульти управління фанкойлами дозволяють налаштувати температуру в кожній кімнаті. Можна вибрати швидкість вентилятора, режим роботи, таймер включення.

4.       Центральний диспетчерський пульт показує роботу всієї системи. Можна бачити температуру в кожному приміщенні, навантаження на чилер, аварії.

А ось що цікаво: система сама підлаштовується під умови. Якщо на вулиці стало прохолодніше, потужність чилера знижується. Якщо в офісі мало людей, фанкойли працюють тихіше.

Принцип роботи системи чіллер-фанкойл – режими

Система може працювати в різних режимах залежно від потреб.

Нічний режим особливо цікавий – система знижує температуру на 2-3 градуси і працює тихіше. Люди сплять, тепловіддача менша, можна економити енергію.

Ранковий прогрів – це коли система заздалегідь включається і доводить температуру до початку робочого дня. Приходиш в офіс, а там вже комфортно.

Взаємодія всіх компонентів – оркестр у дії

А тепер подивимось, як працює система чіллер-фанкойл. Це як оркестр – кожен інструмент грає свою партію, але разом виходить гармонія.

Уявіть спекотний літній день в офісному центрі. На вулиці +35, а в кабінетах має бути +22. Датчики повідомляють контролеру: температура в приміщеннях зростає, потрібно більше холоду. Чилер починає збільшувати потужність. Компресор працює інтенсивніше, температура води знижується з 8 до 6 градусів. Насоси збільшують швидкість циркуляції – холодна вода швидше доходить до фанкойлів.

Фанкойли, в свою чергу, переходять на вищі оберти. Вентилятори працюють швидше, повітрообмін збільшується. Через 10-15 хвилин температура в приміщеннях стабілізується. Система переходить у підтримуючий режим.

А ввечері, коли сонце сідає і люди розходяться, відбувається зворотний процес. Система плавно знижує потужність.

Принцип роботи системи чіллер-фанкойл – енергоефективність і економія

Тепер ви знаєте, як працює система чіллер-фанкойл зсередини. Це складний, але продуманий механізм, де кожна деталь має своє призначення.

Принцип роботи системи чіллер фанкойл базується на циркуляції холодної води і теплообміні. Чилер охолоджує воду, фанкойли використовують її для охолодження повітря, автоматика все контролює.

Система може здатися складною, але працює вона надійно й ефективно. Головне – правильно спроектувати, якісно змонтувати і вчасно обслуговувати.

Часті питання і відповіді

Чому вода в системі не замерзає взимку?

У системі циркулює не звичайна вода, а спеціальний теплоносій – зазвичай вода з додаванням гліколю. Ця суміш не замерзає до -15 градусів. А ще система працює постійно, вода рухається і не встигає замерзнути.

Що робити, якщо один фанкойл перестав працювати?

Решта фанкойлів продовжать працювати нормально. Це великий плюс системи. Потрібно перевірити пульт управління, почистити фільтр, переконатися що відкриті запірні крани. Якщо не допомогло – викликати майстра.

Чи можна регулювати температуру в кожному приміщенні окремо?

Так, це одна з головних переваг. У кожного фанкойла свій пульт управління. Можна виставити в кабінеті 22 градуси, а в переговорній 20. Система сама підлаштує витрату холодної води.

Скільки електрики споживає система?

Споживання залежить від площі та навантаження. В середньому на 100 квадратів потрібно 3-5 кВт потужності. Це приблизно як два чайники одночасно. Сучасні інверторні чилери економлять до 40% електроенергії. Рекомендуємо прочитати як підібрати чилер.

Що відбувається при відключенні електрики?

Система зупиняється, але не ламається. При включенні світла автоматика сама запускає чилер і фанкойли. Відновлення робочої температури займає 20-30 хвилин. Для критичних об'єктів ставлять резервні генератори.

Чи потрібно додавати воду в систему?

Система замкнута, вода циркулює по колу і нікуди не дівається. Доливати потрібно тільки при протіканнях або техобслуговуванні. Раз на рік перевіряють рівень теплоносія і при необхідності доливають.