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 выбрать фанкойл? Факторы, влияющие на параметры оборудования
При расчете функциональных характеристик фанкойлов учитывается ряд показателей. Опираясь на них, профессионал с высокой точностью определит необходимые параметры системы. Это позволит установить оптимальное оборудование, которое сбалансировано по стоимости, производительности и потреблению ресурсов. Учитывается следующее:
- Габариты помещения и цель его использования;
- Число проемов в стенах и ориентация относительно сторон света;
- Климатические показатели региона, средняя температура и влажность наружного воздуха;
- Материал перекрытий и облицовки стен здания;
- Количество и мощность устройств в помещении, которые выделяют тепло;
- Монтаж вентиляционной системы;
- Среднее число людей, находящихся внутри.
Каждый из этих параметров в отдельности влияет на производительность фанкойла, понижая или увеличивая ее. Совокупность перечисленных показателей способна значительно изменить мощность оборудования, необходимую для комфорта людей в помещении.
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.
В помещениях большой площади, наполненных множеством источников тепловыделения, установка кондиционеров нерациональна. Добиться комфортных условий с меньшими затратами энергии позволяет использование фанкойлов. Это теплообменные устройства, состоящие из вентилятора и радиатора, внутри которого циркулирует вода. Перед покупкой оборудования рассчитывается его мощность. В зависимости от степени подготовленности потребителя вычисления ведутся академическим или простым приблизительным способом.
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.
Основные элементы системы: чиллер – машина для генерирования холода; и фанкойлы – кондиционеры-доводчики или вентиляторные доводчики, являющиеся теплообменным прибором. Теплоносителем является вода или этиленгликолевая смесь. Гидравлический узел обеспечивает циркуляцию жидкости в трубопроводе. Назначение фанкойлов – довести температуру воздуха в помещении до заданных параметров.
Принцип работы прибора: вентилятор продувает воздух через теплообменник. Холодный змеевик понижает температуру потока. Охлажденный воздух возвращается в комнату. Процесс сопровождается выпадением конденсата, отводимого в дренаж.
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.
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.
При небольшой влажности воздуха скрытая теплота составляет до 20%. Прибавив этот число к явной производительности, получите полную. С увеличением показателя влажности доля скрытой теплоты возрастает до 50-60%.
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%.
Возможные трудности
Некоторые производители климатической техники указывают мощность охлаждения вентиляторного доводчика не в привычных кВт, а в BTU. British Thermal Unit означает Британская тепловая единица. Соотношение единиц измерения составляет 1 кВт = 3412 BTU/h.
Мощность приборов для простоты ориентации покупателей указывается округленной. Например: 7000 BTU/h = 2100 Вт.
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.
Самостоятельный расчет электрической мощности фанкойлов для офиса или производственного цеха может вызвать серьезные затруднения. Такую работу доверяют специалистам. С уточненным расчетом помогает онлайн калькулятор на сайтах, связанных с климатической техникой. Для бытового применения устройства подойдет приблизительный расчет.
Исходные данные:
Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м2, высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» - только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).
Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.
Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы». (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.
Для обеспечения системы горячей водой (45-40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.
Внешний корпус чиллера изготовлен из сплава «Peraluman», пригодного для работы вне помещения. Блок WRAN оснащен микропроцессорной системой управления, которая позволяет настраивать, регулировать и оптимизировать все функции. Пульт дистанционного управления, подключаемый к микропроцессору, позволяет осуществлять все настройки и контролировать функционирование чиллера на расстоянии.
Внутренние блоки (фанкойлы) и наружный блок (чиллер) соединены между собой стальными водогазопроводными , которые необходимо заизолировать, чтобы избежать выпадения конденсата на стенках труб, когда по ним будет циркулировать с параметрами tподающ. = 7°С, tобрат. = 12°С (при работе системы в режиме охлаждения). Каждый фанкойл имеет поддон для сбора , от которого отводится дренажный трубопровод. Все дренажные трубопроводы соединены общим коллектором и подключены к существующей системе канализации. Все коммуникации прокладываются по коридору в зоне подшивного потолка. Для прокладки дренажного трубопровода необходимо обеспечить уклон 10 мм на 1 м длины.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для обеспечения циркуляции хладоносителя в системе устанавливается насосная станция.
Насосные станции фирмы CLIVET включают автоматику и всю необходимую технологическую обвязку. Они готовы к работе сразу же после подключения их к электрической и гидравлической системам.
Для определения типоразмеров входящего в систему кондиционирования оборудования следует произвести соответствующие расчеты.
Расчет теплоизбытков и подбор оборудования
Расчет тепловой нагрузки фанкойлов ведется на основании полученных данных о наличии в каждом помещении людей, оргтехники и др.источников выделения тепла.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определяем по каждому помещению общее количество теплоизбытков и из каталога фирмы DELONGHI выбираем по холодопроизводительности модели фанкойлов. Данные расчета и подбора фанкойлов приведены в табл. 2.
Исходя из суммарной холодопроизводительности всех фанкойлов (19,6 кВт), по каталогу фирмы CLIVET подбираем чиллер (с ближайшей большей холодопроизводительностью) - WRAN 91 (холод = 20,6 кВт, тепло = 23,1 кВт).
Выбор чиллера с «тепловым насосом» позволяет использовать систему кондиционирования в режиме обогрева в переходный период года, когда система отопления еще не включена.
На основании проведенного расчета теплоизбытков определены: Тепловая нагрузка всей системы составляет 19,6 кВт. Теплоноситель - вода с параметрами 7-12°С. Трубы стальные, водогазопроводные.
Чиллер WRAN 91 холодопроизводительностью 20,6 кВт без встроенного насосного контура. Фанкойлы - согласно таблице 1.
Гидравлический расчет системы
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов каждого участка системы и подбор насосной станции для устойчивой работы водяного контура.
Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то необходимо определить, достаточно ли его давления для нормальной работы системы.
Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным гидравлического расчета подбирается необходимая насосная станция.
В соответствии с планами помещений выполняется аксонометрическая схема системы «чиллер-фанкойлы», обозначаются номера участков и определяются их длины (рис. 2).
Расчет потерь давления должен быть произведен для наиболее удаленного фанкойла. В данном случае это фанкойл FС 30. Потери давления складываются из потерь по длине и потерь на местные сопротивления. Потери по длине определяются в соответствии с таблицами для расчета водопроводных труб. Потери на местные сопротивления могут быть приняты равными 30% от величины потерь по длине.
Рассмотрим методику гидравлического расчета на примере участка № 1 (см. рис. 2).
 |
Участок № 1 - это участок между чиллером и первым по ходу воды фанкойлом. Его нагрузка - общая нагрузка системы:
Q1 = 19,7 кВт или
Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16 982 ккал/ч.
Температурный перепад воды по каталогу на входе и выходе из фанкойла составляет Dt = 5°С (из каталога). Таким образом, можно вычислить расход воды на участке № 1:
где Q2 - , ккал/ч; С - теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг · °С.
G1= 16896/1·5=3376 кг/ч (0,939 л/с).
По таблице расчета системы водопровода, например из «Справочника проектировщика», подбираем диаметр трубопровода 32 мм, исходя из условия, что скорость воды не превышает 1 м/с.
Определяем удельную потерю давления по длине R (см., например, «Справочник проектировщика»). Она составляет 77 мм вод. ст./м.
а) Зная R и длину участка, можно вычислить сопротивление участка R_I, равное 385 мм вод.ст.
в) Гидравлическое сопротивление фанкойла, равное 900 мм вод.ст.,- определяется по каталогам.
г) Зная расход воды (общий) и выбранную марку чиллера (), сопротивление теплообменника в самом чиллере можно определить по диаграмме из каталога CLIVET.
В данном примере гидравлическое сопротивление теплообменника составляет 28 кПа или 2800 мм вод.ст.
д) После сложения сопротивлений всех участков получаем общие потери давления в системе; прибавляем 30% - запас на местные сопротивления - и получаем необходимое давление, которое должна развивать насосная станция Dрн≥106 кПа.
DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 мм вод. жт = 106 кПа
По диаграмме из каталога CLIVET определяем марку насосной станции М2, которая развивает давление в сети 135 кПа, то есть больше, чем 106 кПа.
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.
Для правильного подбора оборудования специалисты производят расчёт фанкойлов. Сначала определяется тепловая нагрузка помещения. При расчете тепловой нагрузки учитывается все источники: работающее в помещении оборудование, предполагаемое максимальное количество людей, наличие вентиляции, осветительные приборы, количество и размер окон, а также освещенность и ориентация помещения по сторонам света. Сумма тепловыделений от перечисленных источников тепла называется тепловой нагрузкой помещения. Для создания запаса мощности к расчётной добавляют от десяти до двадцати процентов, что и становится отправной точкой в подборе фанкойла.
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.
Расчет фанкойла — это расчет мощности его охлаждения (холодопроизводительности).
Определение необходимой холодопроизводительности фанкойла
Расчет необходимой холодильной мощности выполняется суммированием всех теплопоступлений в рассматриваемое помещение. К таковым относятся:
- солнечная радиация
- теплопроводность ограждающих конструкций (стен, окон, потолков и т.д.)
- приточная вентиляция
- осветительное оборудование
- другое тепловыделяющее оборудование
После суммирования вышеперечисленных теплопоступлений получают общую тепловую мощность помещения. Именно на эту мощность (с запасом 10-20%) и подбирают фанкойлы.
Простой способ определения холодопроизводительности фанкойла
Однако существуют и более простые способы определения холодопроизводительности фанкойла. Так, для жилых комнат можно принять мощность охлаждения, умножив площадь помещения на 100 (результат получится в Ваттах). При этом предполагается, что удельные тепловыделения в помещении равны 100 Вт/м 2 .
Для офисных помещений и жилых комнат, окна которых выходят на юг и восток, рекомендуется принимать удельные тепловыделения равными 125 Вт/м 2 . Наконец, для офисов с большим количеством оборудования или выходящими на юг окнами, удельные тепловыделения следует принимать равными 150 Вт/м 2 .
Таким образом, для офисного помещения площадью 40м 2 потребуется фанкойл мощностью 5кВт (так как 5кВт-ных фанкойлов не выпускается, принимают фанкойл большей мощности - 5.4кВт).
Особенности расчета фанкойлов
При расчете фанкойлов следует учитывать следующие параметры:
- подбирать фанкойл на воздушный поток средней мощности,
- учитывать температурный график холодоносителя: так, при графике +10/+15°С холодопроизводительнось фанкойла заметно ниже, чем при графике +7/+12°С.
В случае затруднений при расчете фанкойла следует обратиться к специалистам.
Потребляемая мощность фанкойла
Потребляемая электрическая мощность фанкойла составляет примерно 100-500 Вт и зависит от мощности электродвигателя вентилятора.
Загрузка...
