Как рассчитать мощность фанкойла по площади помещения. Что такое фанкойл, и как его выбрать? Конструкция и управление фанкойлов
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.
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.
Фанкойл - это теплообменное оборудование, которое входит в общую систему чиллер-фанкойл и является конечным элементом всей схемы, служащей для охлаждения/нагрева воздуха в закрытых помещениях.
Подбор фанкойла
В зависимости от множества факторов производится расчет и подбор фанкойла. К таким факторам можно отнести:- количество людей в помещении;
- назначение помещения;
- площадь и ориентирование по сторонам света оконных проемов и стен помещения;
- географическое расположение помещения с температурными и влажностными характеристиками наружного воздуха;
- материал и качество наружных стен и перекрытий;
- количество и мощность осветительных приборов или других приборов, которые находятся в помещении и могут выделять тепло;
- наличие системы вентиляции помещения.
Способы расчета фанкойла
Можно выделить три способа расчета фанкойла для создания необходимого температурного фона в помещении. Их можно назвать по-разному.Академический
Это самый точный и самый длительный процесс расчета. Такие расчеты производятся при проведении научных разработок или исследований теплообменных процессов охлаждения/нагрева воздуха в помещениях с использованием систем кондиционирования воздуха. Этот же способ применим и для фанкойлов. Учитываются все перечисленные выше факторы и еще несколько других менее значительных, чтобы в максимальной мере предусмотреть все нюансы при работе фанкойла. В этом случае применяются точные справочные значения коэффициентов теплопроводности, теплопередачи материалов ограждения, коэффициенты теплоотдачи от стен к внутренней и внешней среде. При расчетах обязательно применяется i-d диаграмма влажного воздуха. При таком расчете, без специальной подготовки, можно потратить целый день на подбор фанкойлов для помещения 20-30 кв. м.
Уточненный
Такой расчет производится техническими специалистами, ведущими менеджерами компаний, которые занимаются продажами фанкойлов и систем кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл. Расчет не такой точный, как в предыдущем случае, но производится значительно быстрее и по усредненным значениям всех справочных величин, которые могут участвовать в расчете. Однако при таком расчете необходимо производить расчет производительности с учетом влажности воздуха. Поэтому существуют три определения производительности:
- явная производительность, которая учитывает явную теплоту, т.е все теплопритоки без учета влажности воздуха;
- скрытая производительность, которая учитывает скрытую теплоту, т.е все теплопритоки с учетом влажности воздуха.
- полная производительность, которая учитывает явную и скрытую теплоту, т.е все теплопритоки с учетом влажности воздуха.
Расчет скрытой теплоты производится с помощью i-d диаграммы или специальных таблиц.
В регионах с небольшой влажностью воздуха можно к расчетной явной теплоте прибавить 20% и получить полную теплоту. Тем самым 20% заложить на скрытую теплоту. В регионах с повышенной влажностью необходимо проводить отдельно расчет скрытой теплоты. В противном случае можно произвести подбор с ошибкой до 50-60%.
Приблизительный (срочный, прикидочный)
Такой расчет производится менеджерами, которые занимаются продажами фанкойлов и систем кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл, но не имеют навыков подбора. Производится из расчета площади помещения. На каждые 10 кв.м подбирается фанкойл холодопроизводительности 1000 Вт. при высоте потолка до 2,70 - 3 м.
Почти никогда в таких случаях не принимается во внимание скрытая теплота. А в регионах с влажностью 40% скрытая теплота составляет примерно 30% от явной теплоты, а при влажности 80-90% - до 50 % от явной. Такие расчеты могут отразиться на работе всей системы чиллер-фанкойл или привести к ее поломке, поэтому подобные расчеты и подбор фанкойлов надо доверять проверенным и квалифицированным специалистам.
Источник : http://mir-klimata.apic.ru/
Статья из журнала "Мир климата", номер 11. 2001
Уважаемые читатели!
Редакция журнала продолжает публикацию отдельных глав книги «Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика», подготовленной специалистами компании «Евроклимат».
Исходные данные:
Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м 2 , 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 ». Чиллер (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.
