Sistem chiller-ventiloconvector: principiul de funcționare și dispunerea sistemului de termoreglare

Sistemul de climatizare multi-zonă chiller-ventiloconvector este conceput pentru a crea condiții confortabile în interiorul unei clădiri mari.Funcționează în mod constant - furnizează frig vara și căldură iarna, încălzind aerul la temperatura setată. Merită să-i cunoști dispozitivul, nu ești de acord?

Articolul pe care îl propunem descrie în detaliu designul și componentele sistemului climatic. Metodele de conectare a echipamentelor sunt prezentate și discutate în detaliu. Vă vom spune cum funcționează și funcționează acest sistem de termoreglare.

Componentele circuitului chiller-ventiloconvector

Rolul dispozitivului de răcire este atribuit răcitorului - o unitate externă care produce și furnizează frig prin conducte cu apă sau etilenglicol care circulă prin acestea. Acesta este ceea ce îl deosebește de alte sisteme split, în care freonul este pompat ca lichid de răcire.

Pentru mișcarea și transmiterea freonului, este nevoie de un agent frigorific, țevi de cupru scumpe. Aici, conductele de apă cu izolație termică fac față bine acestei sarcini. Funcționarea acestuia nu este afectată de temperatura aerului exterior, în timp ce sistemele split cu freon își pierd funcționalitatea deja la -10⁰. Unitatea internă de schimb de căldură este un ventiloconvector.

Acesta primește lichid la o temperatură scăzută, apoi transferă frigul în aerul camerei, iar lichidul încălzit este returnat înapoi în răcitor. Fan coil-urile sunt instalate în toate încăperile. Fiecare dintre ele funcționează conform unui program individual.

Elementele principale ale sistemului sunt o stație de pompare, un răcitor, un ventiloconvector. Venticonvectorul poate fi instalat la mare distanță de răcitor.Totul depinde de ce putere are pompa. Numărul de ventiloconvectoare este proporțional cu puterea răcitorului

De obicei, astfel de sisteme sunt utilizate în hipermarketuri, centre comerciale, structuri construite în subteran și hoteluri. Uneori sunt folosite ca încălzire. Apoi apă încălzită este furnizată ventilo-convectoarelor prin al doilea circuit sau sistemul este comutat la boilerul de încălzire.

Proiectarea sistemului

Conform designului, sistemele chiller-ventiloconvector pot fi cu 2 conducte sau cu 4 conducte. În funcție de tipul de instalare, dispozitivele se disting între montate pe perete, montate pe podea și încorporate.

Sistemul este evaluat în funcție de următorii parametri de bază:

• puterea răcitorului sau capacitatea de răcire;
• performanță ventiloconvector;
• eficiența mișcării masei de aer;
• lungimea autostrăzilor.

Ultimul parametru depinde de rezistența unității de pompare și de calitatea izolației conductelor.

Conectarea răcitorului de lichid și a ventiloconvectorului

Buna funcționare a sistemului are loc prin conexiune răcitor cu una sau mai multe ventiloconvectoare prin conducte izolate termic. În absența acestuia din urmă, eficiența sistemului scade semnificativ.

Fiecare bobină fină are o unitate individuală de conducte, prin care se reglează performanța sa atât în ​​cazul generării de căldură, cât și de frig. Debitul de agent frigorific într-o unitate separată este reglat prin intermediul unor supape speciale - supape de închidere și de control.

Pentru a direcționa apa răcită către schimbătorul de căldură, o conductă este conectată la unitatea ventiloconvector, iar cealaltă este conectată la răcitorul de lichid pentru a scurge lichidul. Designul sistemului permite amestecarea agentului frigorific cu lichidul de răcire

Dacă amestecul de lichid de răcire și agent frigorific nu este permis. apa este incalzita intr-un schimbator de caldura separat iar circuitul este completat cu o pompa de circulatie. Pentru a asigura o reglare lină a fluxului de fluid de lucru prin schimbătorul de căldură, la instalarea circuitului de conducte este utilizată o supapă cu 3 căi.

Dacă într-o clădire este instalat un sistem cu două conducte, atunci atât răcirea, cât și încălzirea au loc datorită unui răcitor - un răcitor. Pentru a îmbunătăți eficiența încălzirii folosind unități ventiloconvectoare in perioada rece, pe langa chiller, in sistem este inclus un boiler.

Spre deosebire de un sistem cu două conducte cu un schimbător de căldură, sistemul cu patru conducte conține 2 dintre aceste unități. În acest caz, ventiloconvectorul poate funcționa atât pentru încălzire, cât și pentru rece, folosind în primul caz lichidul care circulă în sistemul de încălzire.

Unul dintre schimbătoare de căldură este conectat la o conductă cu agent frigorific, iar al doilea la o conductă cu lichid de răcire. Fiecare schimbător de căldură are o supapă individuală controlată de o telecomandă specială. Dacă se utilizează o astfel de schemă, agentul frigorific nu este niciodată amestecat cu lichidul de răcire.

Deoarece temperatura lichidului de răcire din sistem în timpul sezonului de încălzire variază de la 70 la 95⁰ și pentru majoritatea unităților ventiloconvectoare depășește nivelul permis, aceasta este mai întâi redusă. De aceea apa fierbinte‚ provenind de la rețeaua de încălzire centrală la ventiloconvectorul ‚ trece printr-un punct special de încălzire.

Clasele principale de răcitoare

Împărțirea condiționată a răcitorilor de lichid în clase are loc în funcție de tipul ciclului de refrigerare. Pe baza acestei caracteristici, toate răcitoarele pot fi clasificate condiționat în două clase - absorbție și compresor de abur.

Structura unității de absorbție

Un răcitor cu absorbție sau ABCM utilizează o soluție binară cu apă și bromură de litiu prezente în ea - un absorbant. Principiul de funcționare este absorbția căldurii de către agentul frigorific în faza de transformare a aburului în stare lichidă.

Astfel de unități folosesc căldura generată în timpul funcționării echipamentelor industriale.În acest caz, un absorbant absorbant cu un punct de fierbere semnificativ mai mare decât parametrul corespunzător al agentului frigorific îl dizolvă bine pe acesta din urmă.

Schema de funcționare a unui răcitor din această clasă este următoarea:

1. Căldura dintr-o sursă externă este furnizată unui generator, unde încălzește un amestec de bromură de litiu și apă. Când amestecul de lucru fierbe, agentul frigorific (apa) se evaporă complet.
2. Aburul este transferat în condensator și devine lichid.
3. Agentul frigorific intră în clapetă sub formă lichidă. Aici se răcește și scade presiunea.
4. Lichidul intră în evaporator, unde apa se evaporă, iar vaporii ei sunt absorbiți de o soluție de bromură de litiu - un absorbant. Aerul din cameră este răcit.
5. Absorbantul diluat este reîncălzit în generator și ciclul începe din nou.

Un astfel de sistem de climatizare nu s-a răspândit încă, dar este pe deplin în ton cu tendințele moderne în materie de economisire a energiei și, prin urmare, are perspective bune.

Proiectarea unităților de compresie a vaporilor

Majoritatea unităților frigorifice funcționează pe baza răcirii prin compresie. Răcirea are loc datorită circulației continue, fierberii la temperaturi scăzute, presiunii și condensului lichidului de răcire într-un sistem de tip închis.

Proiectarea unui răcitor din această clasă include:

• compresor;
• evaporator;
• condensator;
• conducte;
• regulator de debit.

Agentul frigorific circulă într-un sistem închis. Acest proces este controlat de un compresor, în care o substanță gazoasă cu o temperatură scăzută (-5⁰) și o presiune de 7 atm este comprimată atunci când temperatura este ridicată la 80⁰.

Aburul saturat uscat în stare comprimată intră în condensator, unde este răcit la 45⁰ la o presiune constantă și transformat în lichid.

Următorul punct pe calea mișcării este clapeta de accelerație (supapă reducătoare). În această etapă, presiunea scade de la valoarea corespunzătoare condensului până la limita la care are loc evaporarea. În același timp, temperatura scade la aproximativ 0⁰. Lichidul se evaporă parțial și se formează abur umed.

Diagrama prezintă un ciclu închis conform căruia funcționează o unitate de compresie a vaporilor. În compresorul (1), aburul saturat umed este comprimat până când atinge presiunea p1. În compresor (2), aburul degajă căldură și se transformă în lichid. În clapeta de accelerație (3), atât presiunea (p3 - p4) cât și temperatura (T1-T2) scad. În schimbătorul de căldură (4), presiunea (p2) și temperatura (T2) rămân neschimbate

După ce a intrat în schimbătorul de căldură - evaporatorul, substanța de lucru, un amestec de abur și lichid, degajă frig lichidului de răcire și preia căldură din agentul frigorific, uscându-se în același timp. Procesul are loc la presiune și temperatură constante. Pompele furnizează lichid la temperatură scăzută către unitățile ventiloconvector. După ce a trecut de această cale, agentul frigorific se întoarce la compresor pentru a repeta din nou întregul ciclu de compresie a vaporilor.

Specificul unui răcitor cu compresie de vapori

Pe vreme rece, răcitorul poate funcționa în modul de răcire naturală - aceasta se numește răcire liberă. În același timp, lichidul de răcire răcește aerul străzii. Teoretic, răcirea liberă poate fi utilizată la o temperatură externă mai mică de 7⁰C. În practică, temperatura optimă pentru aceasta este 0⁰.

Când este configurat în modul „pompă de căldură”, răcitorul de lichid funcționează pentru încălzire.Ciclul suferă modificări, în special, condensatorul și evaporatorul își schimbă funcțiile. În acest caz, lichidul de răcire trebuie mai degrabă încălzit decât răcit.

Cele mai simple sunt răcitoarele monobloc. Combină compact toate elementele într-unul singur. Ele sunt puse la vânzare 100% complete, până la încărcarea cu agent frigorific.

Acest mod este cel mai des folosit in birouri mari, cladiri publice, depozite.Chiller-ul este o unitate frigorifica care produce de 3 ori mai mult frig decat consuma. Eficiența sa ca încălzitor este și mai mare - consumă de 4 ori mai puțină energie electrică decât produce căldură.

Care este diferența dintre agent frigorific și lichid de răcire?

Un agent frigorific este o substanță de lucru care, în timpul ciclului de refrigerare, poate exista în diferite stări de agregare la diferite valori de presiune. Lichidul de răcire nu schimbă stările de fază. Funcția sa este de a transfera frigul sau căldura pe o anumită distanță.

Transportul agentului frigorific este controlat de un compresor, iar lichidul de răcire este transportat de o pompă. Temperatura agentului frigorific poate scădea sub punctul de fierbere sau poate crește peste acesta. Lichidul de răcire, spre deosebire de agentul frigorific, funcționează în mod constant la temperaturi care nu cresc peste punctul de fierbere la presiunea actuală.

Rolul ventiloconvectorului în sistemul de aer condiționat

Ventiloconvector este un element important al unui sistem centralizat de aer condiționat. Al doilea nume este ventiloconvector. Dacă termenul fan-coil este tradus literal din engleză, sună ca un schimbător de căldură ventilator, care transmite cel mai exact principiul funcționării acestuia.

Designul unității ventiloconvector include un modul de rețea care asigură conectarea la dispozitivul central de control.Carcasa durabilă ascunde elementele structurale și le protejează de deteriorare. Un panou este instalat în exterior, distribuind uniform fluxurile de aer în diferite direcții.

Scopul dispozitivului este de a primi medii de temperatură scăzută. Lista functiilor sale mai include atat recircularea cat si racirea aerului in camera in care este instalat, fara admisia de aer din exterior. Elementele principale ale fan-coil-ului sunt situate în corpul său.

Acestea includ:

• ventilator centrifugal sau diametral;
• schimbător de căldură sub formă de serpentină, constând dintr-un tub de cupru și aripioare de aluminiu montate pe acesta;
• filtru de praf;
• Bloc de control.

Pe lângă componentele și piesele principale, designul unității ventiloconvector include o tavă pentru colectarea condensului, o pompă pentru pomparea acestuia din urmă, un motor electric prin care sunt rotite clapetele de aer.

Fotografia prezintă un ventiloconvector de conductă Trane. Productivitatea schimbătoarelor de căldură cu două rânduri este de 1,5 – 4,9 kW. Unitatea este echipată cu un ventilator cu zgomot redus și o carcasă compactă. Se potrivește perfect în spatele panourilor false sau în spatele unei structuri de tavan suspendat

În funcție de modul de instalare, există ventiloconvector de tavan, unități de conducte, montate în canale prin care curge aer, unități fără cadru, unde toate elementele sunt montate pe cadru, unități de perete sau consolă.

Dispozitivele de tavan sunt cele mai populare și au 2 versiuni: casetă și conductă. Primele sunt instalate în încăperi mari cu tavane suspendate. Carcasa este situată în spatele structurii suspendate. Panoul de jos rămâne vizibil. Ele pot dispersa fluxul de aer pe două sau pe toate cele patru părți.

Dacă sistemul este planificat să fie utilizat exclusiv pentru răcire, atunci cel mai bun loc pentru acesta este tavanul. Dacă structura este destinată încălzirii, dispozitivul este plasat pe perete în partea sa inferioară

Nevoia de răcire nu există întotdeauna, prin urmare, așa cum se poate vedea în diagrama care descrie principiul de funcționare al sistemului chiller-fincoil, în modulul hidraulic este construit un container care acționează ca un acumulator pentru agentul frigorific. Dilatarea termică a apei este compensată de un vas de expansiune conectat la conducta de alimentare.

Acestea controlează ventiloconvectoarele atât în ​​mod manual, cât și în mod automat. Dacă ventiloconvectorul funcționează pentru încălzire, atunci alimentarea cu apă rece este întreruptă manual. Când funcționează pentru răcire, apa fierbinte este oprită și calea este deschisă pentru curgerea fluidului de lucru de răcire.

Telecomanda pentru controlul ambelor unități ventiloconvector cu 2 țevi și 4 țevi. Modulul este conectat direct la dispozitiv și plasat lângă acesta. Panoul de control și firele pentru alimentarea acestuia sunt conectate de la acesta.

Pentru a funcționa în modul automat, panoul setează temperatura necesară pentru o anumită încăpere. Parametrul setat este menținut prin intermediul unor termostate care reglează circulația lichidelor de răcire - reci și calde.

Avantajul unei unități ventiloconvector este exprimat nu numai în utilizarea unui lichid de răcire sigur și ieftin, ci și în eliminarea rapidă a problemelor sub formă de scurgeri de apă. Acest lucru face ca serviciile lor să fie mai ieftine. Utilizarea acestor dispozitive este modalitatea cea mai eficientă energetic de a crea un microclimat favorabil într-o clădire

Deoarece orice clădire mare are zone cu cerințe diferite de temperatură, fiecare dintre ele trebuie să fie deservită de o unitate ventiloconvector separată sau un grup de ele cu setări identice.

Numărul de unități este determinat în faza de proiectare a sistemului prin calcul. Costul componentelor individuale ale sistemului chiller-ventiloconvector este destul de mare, prin urmare atât calculul, cât și proiectarea sistemului trebuie efectuate cât mai precis posibil.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Totul despre proiectarea, funcționarea și principiul de funcționare a sistemului de termoreglare:

Videoclipul #2. Despre cum să instalați și să puneți în funcțiune răcitorul de lichid:

Instalarea unui sistem chiller-ventiloconvector este recomandată în clădirile medii și mari cu o suprafață care depășește 300 m². Pentru o locuință privată, chiar și una uriașă, instalarea unui astfel de sistem de termoreglare este o plăcere costisitoare. Pe de altă parte, astfel de investiții financiare vor oferi confort și bunăstare, iar asta este mult.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Pune întrebări despre puncte de interes, împărtășește-ți propriile opinii și impresii. Poate aveți experiență în instalarea unui sistem de climatizare chiller-ventiloconvector sau o fotografie legată de subiectul articolului?