Il sistema di climatizzazione multi-zona del chiller-fan coil è progettato per creare condizioni confortevoli all'interno di un edificio di grandi dimensioni. Funziona costantemente: in estate fornisce freddo e in inverno riscalda, riscaldando l'aria a una temperatura predeterminata. Vale la pena conoscere il suo dispositivo?
L'articolo che abbiamo proposto descrive in dettaglio il design e i componenti del sistema climatico. I metodi per il collegamento delle apparecchiature sono indicati e analizzati in dettaglio. Vi diremo come sono organizzati e funzionanti questo sistema di termoregolazione.
Componenti del circuito del chiller-fan coil
Il ruolo del dispositivo di raffreddamento è assegnato al chiller, un'unità esterna che produce e distribuisce freddo attraverso tubazioni con acqua o glicole etilenico che circola attraverso di esse. Questo è ciò che lo distingue dagli altri sistemi split, in cui il freon viene pompato come refrigerante.
Per lo spostamento e il trasferimento di freon, sono necessari refrigeranti, costosi tubi di rame. Qui, i tubi dell'acqua con isolamento termico sono perfettamente in grado di far fronte a questo compito. Il suo lavoro non è influenzato dalla temperatura esterna, mentre i sistemi split con freon perdono la loro funzionalità anche a -10⁰. L'unità di scambio termico interno è un fan coil.
Riceve un liquido a bassa temperatura, quindi trasferisce il freddo all'aria nella stanza e il liquido riscaldato ritorna al refrigeratore. I ventilconvettori sono installati in tutte le stanze. Ognuno di essi funziona secondo un programma individuale.
Gli elementi principali del sistema sono una stazione di pompaggio, un chiller, un fan coil. Fancoil può essere installato a grande distanza dal chiller. Tutto dipende da quanta potenza ha la pompa. Il numero di fan coil è proporzionale alla potenza del chiller
In genere, tali sistemi vengono utilizzati negli ipermercati, nei centri commerciali, nelle strutture costruite negli hotel sotterranei. A volte sono usati come riscaldamento. Quindi, viene fornita acqua riscaldata al fan coil lungo il secondo circuito o il sistema viene commutato su una caldaia di riscaldamento.
Sistema di design
Secondo il design del sistema di chiller-fan coil, ci sono 2 tubi e 4 tubi. Per il tipo di installazione, si distinguono i dispositivi a parete, a pavimento e integrati.
Valuta il sistema per questi parametri di base:
- potenza o capacità di raffreddamento del chiller;
- prestazioni del fan coil;
- efficienza di movimento della massa d'aria;
- lunghezza delle autostrade.
L'ultimo parametro dipende dalla resistenza dell'unità di pompaggio e dalla qualità dell'isolamento del tubo.
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Chiller per un grande impianto di raffreddamento
Unità di refrigerazione per sistemi climatici
Facile da gestire e mantenere
Installazione di una macchina di raffreddamento in una stanza
Fancoils del sistema climatico
Versione canale del fan coil
Composizione standard del fan coil
Aria condizionata e sistema di ventilazione
Collegamento di chiller e fan coil
Il funzionamento coordinato del sistema avviene collegando il chiller a una o più unità fan coil mediante tubazioni con isolamento termico. In assenza di quest'ultimo, il valore dell'efficienza del sistema diminuisce in modo significativo.
Ogni bobina di file ha una singola unità di reggiatura, attraverso la quale è possibile regolare le sue prestazioni sia in caso di produzione di calore che freddo. La portata del refrigerante in un'unità separata è regolata per mezzo di valvole speciali - arresto e regolazione.
Per inviare acqua refrigerata allo scambiatore di calore, un tubo è collegato al fan coil e l'altro per scaricare il liquido nel refrigeratore. Il dispositivo del sistema consente di miscelare il refrigerante con il refrigerante
Se è impossibile consentire la miscelazione del vettore di calore con il refrigerante. l'acqua viene riscaldata in uno scambiatore di calore separato e completa il circuito con una pompa di circolazione. Per garantire una regolazione regolare del flusso del fluido di lavoro attraverso lo scambiatore di calore, viene utilizzata una valvola a 3 vie durante il montaggio dello schema delle tubazioni.
Se nell'edificio è installato un sistema a due tubi, sia il raffreddamento che il riscaldamento sono dovuti al refrigeratore - chiller. Al fine di aumentare l'efficienza di riscaldamento con l'aiuto di fan coil durante la stagione fredda, oltre al chiller, nel sistema è inclusa una caldaia.
A differenza di un sistema a due tubi con uno scambiatore di calore, due di questi nodi sono integrati nel sistema a quattro tubi. In questo caso, il fan coil può funzionare sia per il riscaldamento ‚sia per il freddo‚ utilizzando nel primo caso il liquido che circola nel sistema di riscaldamento.
Uno degli scambiatori di calore è collegato a una tubazione con un refrigerante e il secondo a una tubazione con un refrigerante. Ogni scambiatore di calore ha una singola valvola controllata da uno speciale telecomando. Se viene applicato un tale schema, il refrigerante non viene mai miscelato con il refrigerante.
Poiché la temperatura del liquido di raffreddamento nell'impianto durante la stagione di riscaldamento varia da 70 a 95 ° C e per la maggior parte dei ventilconvettori supera il valore consentito, viene precedentemente ridotta. Pertanto, l'acqua calda ‚proveniente dalla rete di riscaldamento centrale verso il fan coil‚ passa un punto di calore speciale.
Le principali classi di refrigeratori
La suddivisione condizionale dei chiller in classi avviene in base al tipo di ciclo di refrigerazione. Su questa base, tutti i chiller possono essere assegnati in modo condizionale a due classi: assorbimento e compressore del vapore.
Il dispositivo dell'unità di assorbimento
Un refrigeratore ad assorbimento o ABCHM utilizza una soluzione binaria con acqua e bromuro di litio presenti in essa - un assorbitore. Il principio di funzionamento è l'assorbimento del calore da parte del refrigerante nella fase di conversione del vapore in uno stato liquido.
Tali unità utilizzano il calore rilasciato durante il funzionamento di apparecchiature industriali. Allo stesso tempo, un assorbitore assorbente con un punto di ebollizione significativamente superiore al corrispondente parametro del refrigerante dissolve bene quest'ultimo.
Lo schema di funzionamento del chiller di questa classe è il seguente:
- Il calore da una fonte esterna viene portato a un generatore, dove riscalda una miscela di bromuro di litio e acqua. Quando la miscela di lavoro bolle, il refrigerante (acqua) evapora completamente.
- Il vapore viene trasferito al condensatore e diventa liquido.
- Il refrigerante liquido entra nell'acceleratore. Qui si raffredda e la pressione cala.
- Il liquido entra nell'evaporatore, dove l'acqua evapora e i suoi vapori vengono assorbiti da una soluzione di bromuro di litio - un assorbitore. L'aria nella stanza è raffreddata.
- L'assorbente diluito viene nuovamente riscaldato nel generatore e il ciclo ricomincia.
Un tale sistema di climatizzazione non è ancora diventato diffuso, ma è completamente in sintonia con le tendenze moderne ‚per quanto riguarda il risparmio energetico, quindi ha buone prospettive.
Progettazione di unità di compressione del vapore
La maggior parte delle unità di refrigerazione funziona sulla base del raffreddamento a compressione. Il raffreddamento si verifica a causa della circolazione continua, dell'ebollizione a bassa temperatura, pressione e condensa del liquido di raffreddamento in un sistema chiuso.
Il design di questa classe di chiller comprende:
- compressore;
- evaporatore;
- condensatore;
- oleodotti;
- regolatore di flusso.
Il refrigerante circola in un sistema chiuso. Questo processo è controllato da un compressore in cui una sostanza gassosa a bassa temperatura (-5 °) e una pressione di 7 atm si presta alla compressione quando la temperatura viene portata a 80 °.
Il vapore secco saturo in uno stato compresso va al condensatore, dove viene raffreddato a 45 ° a pressione costante e convertito in un liquido.
Il prossimo punto sulla strada è una valvola a farfalla (valvola di riduzione della pressione). In questa fase, la pressione diminuisce dal valore della condensa corrispondente al limite al quale si verifica l'evaporazione. Allo stesso tempo, la temperatura scende a circa 0 °. Il liquido evapora parzialmente e si forma vapore umido.
Il diagramma mostra un ciclo chiuso, in base al quale opera un'unità di compressione del vapore. Nel compressore (1), il vapore saturo umido viene compresso fino a raggiungere la pressione p1. Nel compressore (2), il vapore emana calore e si trasforma in un liquido. Nell'acceleratore (3), diminuiscono sia la pressione (p3 - p4) ‚sia la temperatura (T1-T2). Nello scambiatore di calore (4), la pressione (p2) e la temperatura (T2) rimangono invariate
Dopo essere entrati nello scambiatore di calore-evaporatore, la sostanza di lavoro, la miscela di vapore e liquido, rilascia il refrigerante al refrigerante e prende il calore dal refrigerante, asciugando allo stesso tempo. Il processo avviene a pressione e temperatura costanti. Le pompe forniscono fluido a bassa temperatura alle unità fan coil. Dopo aver superato questo percorso, il refrigerante ritorna al compressore ‚per ripetere nuovamente l'intero ciclo di compressione del vapore.
Specifiche del refrigeratore a compressione di vapore
Nella stagione fredda, il chiller può funzionare in modalità di raffreddamento naturale, questo è chiamato freecooling. In questo caso, il liquido di raffreddamento raffredda l'aria della strada. Teoricamente, il raffreddamento libero può essere utilizzato a una temperatura esterna inferiore a 7 ° C. In pratica, la temperatura ottimale per questo è 0⁰.
Quando si imposta in modalità "pompa di calore", il chiller funziona per il riscaldamento. Il ciclo subisce modifiche, in particolare il condensatore e l'evaporatore si scambiano le loro funzioni. In questo caso, il liquido di raffreddamento non deve essere sottoposto a raffreddamento, ma a calore.
I più semplici sono i chiller monoblocco. Tutti gli elementi sono integrati in modo compatto in uno. Sono in vendita completi al 100% fino alla carica di refrigerante.
Questa modalità viene spesso utilizzata negli uffici di grandi dimensioni, negli edifici pubblici e nei magazzini, il chiller è un'unità di refrigerazione che fornisce freddo 3 volte più di quanto consuma. La sua efficienza come riscaldatore è ancora più elevata: consuma 4 volte meno elettricità di quanto dia calore.
Qual è la differenza tra un refrigerante e un refrigerante?
Il refrigerante è una sostanza di lavoro, che durante il ciclo di refrigerazione può rimanere in diversi stati di aggregazione a diversi valori di pressione. Il refrigerante non cambia gli stati di fase. La sua funzione è il trasferimento di freddo o calore a una distanza specifica.
Il compressore controlla il trasporto di refrigerante e la pompa controlla il refrigerante. La temperatura del refrigerante può scendere sia al di sotto del punto di ebollizione che oltrepassare. Il mezzo di trasferimento del calore, a differenza del refrigerante, funziona costantemente a temperature non superiori al punto di ebollizione alla pressione corrente.
Il ruolo del fan coil nel sistema di condizionamento dell'aria
Il fancoil è un elemento importante di un sistema climatico centralizzato. Il secondo nome è il fan coil. Se il termine fan-coil è letteralmente tradotto dall'inglese, allora suona come uno scambiatore di calore a ventola che trasmette in modo più preciso il principio della sua azione.
Il design del fan coil include un modulo di rete che fornisce il collegamento a un'unità di controllo centrale. La custodia resistente nasconde elementi strutturali e li protegge dai danni. All'esterno, è installato un pannello che distribuisce uniformemente i flussi d'aria in varie direzioni
Lo scopo del dispositivo è ricevere supporti a bassa temperatura. L'elenco delle sue funzioni include anche il ricircolo e il raffreddamento dell'aria nella stanza in cui è installato ‚senza aria dall'esterno. Gli elementi principali del fan-coil si trovano nella sua sede.
Questi includono:
- ventilatore centrifugo o diametrale;
- uno scambiatore di calore sotto forma di una bobina, costituito da un tubo di rame e alette di alluminio, montato su di esso;
- filtro antipolvere;
- Blocco di controllo.
Oltre ai componenti e ai gruppi principali, il design del fan coil include una trappola per condensa, una pompa per il pompaggio di quest'ultimo, un motore elettrico, attraverso il quale vengono ruotate le serrande dell'aria.
Nella foto è un fan coil del canale Trane. Le prestazioni degli scambiatori di calore a doppia fila sono 1,5 - 4,9 kW. L'unità è dotata di un ventilatore silenzioso e di un alloggiamento compatto. Si adatta perfettamente dietro falsi pannelli o una struttura del controsoffitto.
A seconda del metodo di installazione, ci sono ventilconvettori a soffitto, canale, montati in canali, attraverso i quali viene fornita aria, spacchettata, dove tutti gli elementi sono montati su un telaio, parete o cantilever.
I pensili sono i più popolari e hanno 2 versioni: cassetta e canale. I primi sono montati in stanze voluminose con soffitti sospesi. Dietro la struttura sospesa, è disposto un alloggiamento. Il pannello inferiore rimane visibile. Possono disperdere le correnti d'aria su due o tutti e quattro i lati.
Se si prevede di utilizzare il sistema esclusivamente per il raffreddamento, il posto migliore è il soffitto. Se la struttura è destinata al riscaldamento, il dispositivo viene posizionato sulla parete nella sua parte inferiore
La necessità di raffreddamento non sempre esiste, quindi, come visto nel diagramma che trasmette il principio di funzionamento del sistema della batteria del refrigeratore-olio, nel modulo idraulico è integrata una capacità che funge da batteria per il refrigerante. L'espansione termica dell'acqua compensa il vaso di espansione collegato al tubo di alimentazione.
Gestisci i fan coil sia in modalità manuale che automatica. Se il fan coil funziona per il riscaldamento, quindi in modalità manuale, l'alimentazione di acqua fredda viene interrotta. Quando viene utilizzato per il raffreddamento, bloccano l'acqua calda e aprono la strada alla fornitura di fluido di lavoro di raffreddamento.
Telecomando per fan coil a 2 e 4 tubi. Il modulo è collegato direttamente al dispositivo e posizionato vicino ad esso. Da esso collegare il pannello di controllo e i fili per la sua potenza
Per funzionare in modalità automatica, il pannello imposta la temperatura necessaria per una particolare stanza. Il supporto per un determinato parametro viene eseguito tramite termostati, che regolano la circolazione dei liquidi refrigeranti - freddo e caldo.
Il vantaggio del fan coil è espresso non solo dall'uso di un refrigerante sicuro ed economico, ma anche dalla rapida eliminazione dei problemi sotto forma di perdite d'acqua. Ciò riduce il costo del loro servizio. L'uso di questi dispositivi è il modo più efficiente dal punto di vista energetico per creare un microclima favorevole in un edificio
Poiché ogni grande edificio ha zone con requisiti di temperatura diversi, ognuno di essi deve essere riparato da un fan coil separato o dal loro gruppo con impostazioni identiche.
Il numero di unità viene determinato nella fase di progettazione del sistema mediante calcolo. Il costo delle singole unità del sistema chiller-fan coil è piuttosto elevato ‚pertanto sia il calcolo che la progettazione del sistema devono essere eseguiti nel modo più accurato possibile.
Video n. 1. Tutto ciò che riguarda il dispositivo ‚funziona e il principio di funzionamento del sistema di termoregolazione:
Video n. 2. Informazioni su come installare e mettere in servizio un chiller:
Si consiglia l'installazione del sistema chiller-fan coil in edifici di medie e grandi dimensioni con una superficie superiore a 300 m². Per una casa privata, anche se enorme, l'installazione di un tale sistema di termoregolazione è costosa. D'altro canto, tali investimenti finanziari forniranno comfort e benessere, e questo è molto.
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