Расчет электрической мощности фанкойла: особенности подбора оборудования

Расчет мощности и расхода холодоносителя

При проектировании систем чиллер-фанкойл необходимо выполнить несколько расчетов:

Расчет теплопритоков для определения мощности фанкойлов
Гидравлический расчет с целью определения диаметра труб
Расчет расхода холодоносителя
Расчет расширительного бака
Расчет бака-аккумулятора

Ниже представлен онлайн-калькулятор для расчета расхода холодоносителя, как наиболее часто всстречающейся задачи. По мощности чиллера, зная темперратурный график холодоносителя всегда можно определить его расход, а зная расход – узнать холодильную мощность системы.

Расчет расхода холодоносителя в системе онлайн
Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Холодильная/тепловая мощность:	кВт
Тип жидкости:	ВодаЭтиленгликоль 10%Этиленгликоль 20%Этиленгликоль 30%Этиленгликоль 40%Этиленгликоль 50%Этиленгликоль 60%Другая жидкость
Плотность жидкости:	кг/м3
Теплоемкость жидкости:	кДж/(кг·°C)
Температура прямого потока:	°C
Температура обратного потока:	°C

Результаты расчета
Расход холодоносителя	м3/c
м3/ч
л/с
кг/с
кг/ч

Расчет холодильной/тепловой мощности блока по расходу онлайн
Расход жидкости:	м³/см³/чл/скг/скг/ч
Тип жидкости:	ВодаЭтиленгликоль 10%Этиленгликоль 20%Этиленгликоль 30%Этиленгликоль 40%Этиленгликоль 50%Этиленгликоль 60%Другая жидкость
Плотность жидкости:	кг/м3
Теплоемкость жидкости:	кДж/(кг·°C)
Температура прямого потока:	°C
Температура обратного потока:	°C

Результаты расчета
Холодильная/тепловая мощность	кВт
Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Ссылка на этот расчет: Копировать

После выполнения расчёта на AboutDC.ru вы можете скопировать ссылку на него, чтобы поделиться ею с коллегами, клиентами, заказчиками или друзьями.

Система «чиллер-фанкойл»

Сам по себе, фанкойл не может выполнять функции кондиционера, так как необходима машина для охлаждения воды. Чаще всего в качестве этой машины выступает чиллер. Данная система, получившая название «чиллер-фанкойл» имеет ряд преимуществ перед другим климатическим оборудованием:

в качестве хладагента используется вода, что позволяет делать трубопроводы достаточно длинными;
универсальность: может применяться в жилых, офисных и производственных помещениях;
автономная работа;
удобное управление: дистанционно с помощью пульта или вручную.

Для того чтобы система работала без перебоев и не увеличивала энергозатраты, расчет фанкойла
должен быть выполнен профессионалами. Мастера компании «Век высоких технологий» не только подберут нужный фанкойл, но и произведут качественный и быстрый монтаж.

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.

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 правильно подобрать мощность фанкойла

Общая мощность фанкойлов не должна превышать мощность чиллера

Система чиллер-фанкойл – один из вариантов климатического оборудования для создания комфортного микроклимата в офисных, коммерческих, производственных и бытовых помещениях. Оборудование рассчитано на два режима: охлаждение в теплое время года и обогрев в холодный период. Для многозональных систем кондиционирования рекомендуется комбинированный вариант: тепловая и влажностная нагрузка приходится на фанкойлы, а чистоту воздуха обеспечивает вентиляция.

Подбор фанкойла

Кондиционер-доводчик подбирают по полной холодопроизводительности. Затраты на охлаждение превышают мощность, расходуемую на обогрев, поэтому расчет ведется по максимальным показателям. Вычисления требуют учета многих параметров, влияющих на количество выделяемого в помещении тепла и влаги:

Поступление явной теплоты в помещение:
- a) расположение помещения и окон относительно сторон света;
- b) количество людей (при средней физической нагрузке взрослый человек генерирует 130-150 ватт тепла);
- c) материал, толщина и качество теплоизоляции стен и перекрытий;
- d) мощность осветительных приборов;
- e) тепло, выделяемое при работе бытовой техники, компьютеров.
Климатические условия характерные для данного региона по температуре и влажности.
Температура холодоносителя в системе чиллер-фанкойл.
Присутствие вентиляции, величина притока свежего воздуха.
Функциональное назначение помещения.

Особенности расчета вентиляторного доводчика

Данные производителей по выработке холода кондиционером-доводчиком привязаны к стандартным показателям температуры:

по сухому термометру 27°;
по мокрому термометру 19°;
вода на входе в фанкойл 7°.

К переменным факторам относится скорость вентилятора, в характеристиках указывается высокая. Существует еще средняя и низкая. Среди факторов, изменение которых влияет на производительность фанкойла:

температура воды на входе;
расход воздуха (скорость вентилятора);
количество воды, проходящей через вентиляторный доводчик;
температура воздуха в помещении.

Фанкойлы — это популярная климатическая техника, у которой много преимуществ. Мы постарались собрать всю информацию, которая поможет вам разобраться, что такое фанкойл, почему система «чиллер-фанкойл» пользуется сегодня большой популярностью, и дать ответы на наиболее важные вопросы, связанные с функционированием фанкойла и его приобретением.

Что такое фанкойл

Фанкойлы — это внутренние блоки системы промышленного кондиционирования «чиллер-фанкойл». Ее принцип прост: по трубам передает в теплообменник фанкойла охлажденную воду, а вентилятор фанкойла создает воздушный поток, который переносит прохладу от воды в помещение.

Система «чиллер-фанкойл» способна работать и на обогрев воздуха, причем фанкойлы могут одновременно кондиционировать одни помещения и обогревать другие. Нужная температура задается с пульта дистанционного управления (ПДУ).

Любопытная история связана с альтернативным названием фанкойла — «вентиляторный доводчик». По ГОСТу от 1976 года одна из задач фанкойлов — смешивать свежий и рециркуляционный воздух. Именно процесс «доведения» воздуха и отражен в названии «вентиляторный доводчик». На деле фанкойлы почти всегда применяются отдельно от , хотя функция «доводить» воздух до нужной температуры осталась.

Схема фанкойла, устройство фанкойла

Фанкойлы классифицируются по месту размещения и бывают настенные, кассетные, канальные, напольные и потолочные. Бескорпусные фанкойлы монтируют за подвесными потолками и декоративными панелями. Еще фанкойлы классифицируются на вертикальные и горизонтальные.

Различают двухтрубные (только для охлаждения) и четырехтрубные фанкойлы (охлаждение и нагрев воздуха). Четырехтрубная система фанкойлов позволяет использовать одни вентиляторные доводчики на обогрев, а другие на холод одновременно. Зимой они могут работать как радиаторы центрального отопления. Соответственно, выше и цена фанкойлов четырехтрубных.

Источником холода в системе является — большая холодильная машина, которая стоит на крыше, чердаке или в специально отведенном помещении. Рядом с чиллером расположена насосная группа, нагнетающая при заданном напоре жидкость-хладоноситель в систему кондиционирования с фанкойлами.

Преимущества фанкойла

Фанкойлы классифицируются по многим параметрам вроде мощности, размеров, схемы подключения и т.д. К основным характеристикам фан койлов относится холодопроизводительность и объем воздушного потока. Важен также тип фанкойла: настенный, кассетный, канальный, напольный или потолочный.

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.

Мультизональная климатическая система чиллер-фанкойл предназначена для создания комфортных условий внутри здания большой площади. Работает она постоянно – летом снабжает холодом, а зимой теплом, прогревая воздух до заданной температуры. С ее устройством стоит познакомиться, согласны?

В предложенной нами статье подробно описана конструкция и составные части климатической системы. Приведены и детально разобраны способы подключения оборудования. Мы расскажем, как устроена и функционирует эта система терморегуляции.

Роль охлаждающего устройства отведена чиллеру – внешнему блоку‚ производящему и подающему холод по трубопроводам с циркулирующей по ним водой или этиленгликолем. Этим она и отличается от других сплит-систем, где в качестве теплоносителя закачивают фреон.

Для движения и передачи фреона, хладагента, нужны дорогие медные трубы. Здесь же с этой задачей прекрасно справляются водопроводные трубы с теплоизоляцией. На ее работу не влияет температура наружного воздуха, тогда как сплит-системы с фреоном теряют работоспособность уже при -10⁰. Внутренним теплообменным агрегатом является фанкойл.

Он принимает жидкость с низкой температурой, затем передает холод в воздушную среду помещения‚ а нагретая жидкость возвращается назад в чиллер. Фанкойлы устанавливают во всех комнатах. Каждый из них работает по индивидуальной программе.

Основные элементы системы – насосная станция‚ чиллер‚ фанкойл. Фанкойл может быть установлен на большом расстоянии от чиллера. Все зависит от того‚ какой силой обладает насос. Число фанкойлов пропорционально мощности чиллера

Обычно такие системы применяют в гипермаркетах‚ торговых комплексах‚ сооружениях‚ возведенных под землей‚ гостиницах. Иногда их используют в качестве отопления. Тогда по второму контуру в фанкойлы подают нагретую воду или переключают систему на котел отопления.

Принцип действия

Аппарат работает по принципу упомянутого выше калорифера: по трубкам змеевика течет антифриз или вода определенной температуры, вентилятор продувает сквозь ребра комнатный воздух. Происходит теплообмен, поток нагревается или охлаждается. Отсюда второе название устройства – вентиляторный доводчик.

Особенности работы фанкойла:

агрегат способен работать в режиме нагрева либо охлаждения в зависимости от температуры приходящей воды;
основная функция – передавать воздуху тепло или холод, произведенный другими установками;
проток жидкости обеспечивается внешним насосом, собственного нет;
всасываемый воздушный поток очищается фильтром от пыли;
обычно фанкойл обрабатывает внутренний комнатный воздух (полная рециркуляция);
некоторые модели, интегрированные в систему принудительной вентиляции, умеют греть/охлаждать приточный воздух;
регулирование тепловой/холодильной мощности производится двумя путями – изменением производительности вентилятора и ограничением расхода воды электромагнитным двухходовым клапаном.

Итак, фанкойл — это составной элемент централизованной климатической системы, поддерживающий температуру воздуха в конкретном помещении или в определенной зоне производственного цеха. Дополнительные функции:

осушение;
проветривание (режим вентиляции);
подмешивание свежего воздуха — опция;
управление от дистанционного пульта;
подогрев потока электрическим ТЭНом (тоже опция).

Отличие фанкойла от сплит-системы заключается в принципе работы — парокомпрессионный цикл в нем отсутствует, рабочим телом служит вода, не меняющая агрегатное состояние. Причем тепловая энергия приходит в радиатор извне вместе с жидкостью, как предусмотрено в калориферах.

Watch this video on YouTube

Источниками холода/теплоты могут выступать:

Традиционные котлы, использующее различные энергоносители. Понятно, что данное оборудование обеспечивает только нагрев воды или антифриза.
Тепловые насосы (ТН) двух типов – геотермальные и водяные. Зимой установка подогревает теплоноситель, летом, наоборот, охлаждает.
Чиллеры – мощные холодильные машины с воздушным либо водяным охлаждением конденсатора.

Внутри агрегата предусмотрен клапан для сброса воздуха после монтажа и заполнения трубопроводной сети теплоносителем

Чем отличается хладагент от теплоносителя?

Холодильный агент является рабочим веществом, которое в процессе холодильного цикла может пребывать в разных агрегатных состояниях при различных значениях давления. Теплоноситель не меняет фазовых состояний. Его функция – перенос холода или тепла на какое-то определенное расстояние.

Транспортировкой хладагента управляет компрессор, а теплоносителя – насос. Температура холодильного агента может опускаться как ниже точки кипения, так и подыматься за ее пределы. Теплоноситель‚ в отличие от хладагента‚ постоянно работает в условиях температур, не растущих выше точки кипения при текущем давлении.

Способы расчета фанкойлов

Теплопотери дома

Определив суммарную тепловую нагрузку в помещении, начинают расчет мощности фанкойла. Используется три методики вычислений. Они отличаются сложностью выполнения и точностью результатов.

Академический

Наиболее точный вариант вычислений, учитывающий все возможные параметры. Академический способ предполагает долгий и сложный процесс расчета, новичку потребуется 8-10 часов на выбор фанкойла для помещения площадью 25-30 кв. м. Проводимые вычисления аналогичны исследованиям, проводимым для теплообменных процессов системы кондиционирования воздуха. Для работы понадобятся:

коэффициенты теплопроводности материалов ограждения;
показатели теплоотдачи конструктивных материалов во внешнюю среду;
влагосодержание и энтальпия (составляющие id диаграммы).

При расчетах влажности воздуха и его обработки используется id диаграмма. Она содержит несколько параметров:

относительная влажность воздуха;
температура;
влагосодержание (количество пара в 1 кг воздуха);
энтальпия (количество тепла в 1 кг воздуха).

Соединив линиями все имеющиеся показатели получают диаграмму состояния воздуха. Она применяется специалистами для расчета воздушного отопления и вентиляторного доводчика.

Уточненный

Технические специалисты, связанные с проектированием систем кондиционирования, проводят вычисления по усредненным значениям справочных величин. Способ менее точный чем академический, но дает достаточно достоверный результат. Расчет ведется с учетом влияния влажности на мощность фанкойлов. Изготовители в характеристиках указывают две производительности: явную и полную. Эти параметры требуют объяснения:

Явная производительность прибора – учитывает все притоки тепла в помещении без поправки на влажность.
Полная производительность вентиляторного доводчика – мощность по холоду, расходующаяся на компенсацию явной и скрытой теплоты. Второй параметр – теплота конденсации пара в жидкость. Она рассчитывается по id диаграмме или специальным таблицам.

Приблизительный или прикидочный

Наиболее простой вариант расчета, который предлагают сотрудники в точках продажи систем кондиционирования с использованием фанкойлов, не имеющие профессиональных навыков подбора. Вычисления происходят быстро с минимальным набором используемых параметров. Обобщенные предварительные подсчеты в помещениях различного назначения предоставляют следующие данные:

для офисов с оргтехникой и компьютерами потребуется кондиционер-доводчик с мощностью 150 ватт на каждый 1 кв. м;
жилое помещение с высотой потолков 2,7-3 м нуждается в фанкойле с производительностью по холоду 100 ватт на 1 кв. м площади.

Например: площадь комнаты в квартире 20 кв. м – Q = 100 X 20 = 2000 Вт или 2 кВт.

Конечная мощность определена без учета скрытой теплоты. В регионах с сухим климатом погрешность составляет до 20%, а при повышенной влажности (80-90%) ошибка в пределах 50%.

Основные классы чиллеров

Условное разделение чиллеров на классы происходит в зависимости от типа холодильного цикла. По этому признаку все чиллеры можно условно отнести к двум классам – абсорбционным и парокомпрессорным.

Устройство абсорбционного агрегата

Абсорбционный чиллер или АБХМ для работы использует бинарный раствор с присутствующими в нем водой и бромидом лития – абсорбер. Принцип функционирования – поглощение хладагентом тепла в фазе преобразования пара в жидкое состояние.

Такие агрегаты используют тепло‚ выделяющееся при работе промышленного оборудования. При этом абсорбирующий поглотитель с температурой кипения значительно превышающей соответствующий параметр хладагента‚ хорошо растворяет последний.

Схема функционирования чиллера этого класса следующая:

Тепло от внешнего источника подводят к генератору, где оно разогревает смесь бромида лития и воды. При кипении рабочей смеси хладагент (вода) полностью испаряется.
Пар переносится в конденсатор и становится жидкостью.
Хладагент в жидком виде попадает в дроссель. Здесь он охлаждается‚ а давление падает.
Жидкость поступает в испаритель‚ где происходит испарение воды и поглощение ее паров раствором бромида лития – абсорбером. Воздух в помещении охлаждается.
Разбавленный абсорбент снова нагревается в генераторе, и цикл запускается повторно.

Такая система кондиционирования пока не получила широкого распространения‚ но она полностью созвучна с современными тенденциями‚ касающимися энергосбережения, поэтому имеет хорошие перспективы.

Конструкция парокомпрессионных установок

На базе компрессионного охлаждения функционирует большинство холодильных установок. Охлаждение происходит за счет непрекращающейся циркуляции‚ кипения при низких показателях температуры‚ давления и конденсации хладоносителя в системе замкнутого типа.

В конструкцию чиллера этого класса входят:

компрессор;
испаритель;
конденсатор;
трубопроводы;
регулятор потока.

Хладагент циркулирует в замкнутой системе. Этим процессом управляет компрессор, в котором газообразное вещество с низкой температурой (-5⁰) и давлением 7 атм поддается компрессии при доведении температуры до 80⁰.

Сухой насыщенный пар в сжатом состоянии уходит в конденсатор, где происходит его охлаждение до 45⁰ при неизменном давлении и превращение в жидкость.

Следующий пункт на пути движения – дроссель (редукционный клапан). На этом этапе давление снижается от значения соответствующего конденсации до предела, при котором происходит испарение. Одновременно понижается и температура приблизительно до 0⁰. Жидкость частично испаряется и образовывается влажный пар.

На схеме изображен замкнутый цикл‚ по которому функционирует парокомпрессионная установка. В компрессоре (1) происходит сжатие влажного насыщенного пара до достижения им давления р1. В компрессоре (2) пар отдает тепло и трансформируется в жидкость. В дросселе (3) понижаются как давление (р3 – р4)‚ так и температура (T1-T2). В теплообменнике (4) давление (р2) и температура (T2) остаются неизменными

Поступив в теплообменник – испаритель‚ рабочее вещество‚ смесь пара и жидкости‚ отдает холод теплоносителю и забирает тепло у холодильного агента‚ подсушиваясь одновременно. Процесс происходит при постоянных показателях давления и температуры. Насосы подают жидкость с низкой температурой к фанкойлам. Пройдя этот путь, холодильный агент возвращается в компрессор‚ чтобы снова повторить весь парокомпрессионный цикл.

Специфика парокомпрессионного чиллера

В холодное время чиллер может работать в режиме природного охлаждения – это называется фрикулинг. При этом теплоноситель охлаждает уличный воздух. Теоретически использовать свободное охлаждение можно при внешней температуре менее 7⁰С. На практике оптимальная температура для этого 0⁰.

При настройке на режиме «тепловой насос» чиллер работает на отопление. Цикл претерпевает изменения‚ в частности, конденсатор и испаритель обмениваются своими функциями. В этом случае теплоноситель нужно подвергать не охлаждению, а нагреву.

Наиболее простыми являются моноблочные чиллеры. В них компактно объединены в одно целое все элементы. Они поступают в продажу укомплектованными на 100% вплоть до заправки хладагентом

Этот режим наиболее часто используют в больших офисах‚ общественных зданиях‚ на складах.Чиллер является холодильным агрегатом, дающим холода больше в 3 раза, чем потребляет. Его эффективность как отопителя еще выше – он затрачивает электроэнергии в 4 раза меньше‚ чем дает тепла.

Влияние влажности на мощность фанкойла: способы расчета и подбора

Расчет мощности и расхода холодоносителя

Система «чиллер-фанкойл»