Система за охладителни вентилатори: принцип на работа и устройство на терморегулационната система

Мултизонната климатична система на охлаждащата вентилаторна намотка е проектирана да създава комфортни условия в сграда с голяма площ. Работи постоянно - през лятото се захранва със студ, а през зимата с топлина, затопляйки въздуха до предварително определена температура. Струва ли си да се запознаете с нейното устройство?

В нашата предложена статия подробно са описани конструкцията и компонентите на климатичната система. Методите за свързване на оборудването са дадени и анализирани подробно. Ще опишем как е подредена и функционира тази система на терморегулация.

Компоненти на веригата на охладителя-вентилатор

Ролята на охлаждащото устройство е възложена на чилъра - външен блок, който произвежда и доставя студ през тръбопроводи с циркулираща през тях вода или етилен гликол. Това го отличава от другите сплит системи, където фреонът се изпомпва като охлаждаща течност.

За движението и прехвърлянето на фреон, хладилен агент са необходими скъпи медни тръби. Тук водопроводи с топлоизолация са перфектно способни да се справят с тази задача. Работата му не се влияе от външната температура, докато сплит системите с фреон губят своята функционалност дори при -10⁰. Вътрешният топлообмен е вентилаторна намотка.

Той получава течност с ниска температура, след което пренася студа във въздуха в помещението, а нагрятата течност се връща в чилъра. Fancoils са инсталирани във всички помещения. Всеки от тях работи по индивидуална програма.

Основните елементи на системата са помпена станция, чилър, вентилаторна намотка. Fancoil може да бъде инсталиран на голямо разстояние от чилъра. Всичко зависи от това колко мощност има помпата. Броят на вентилаторните бобини е пропорционален на мощността на чилъра

Обикновено такива системи се използват в хипермаркети „търговски центрове“, структури, издигнати под земята. Понякога те се използват като отопление.След това загрятата вода се подава към вентилаторната намотка по втората верига или системата се превключва на отоплителен котел.

Дизайн на системата

Според дизайна на системата за охладител-вентилатор, има двутръбна и 4-тръбна. По вида на инсталацията се разграничават стенни, подови и вградени устройства.

Оценете системата по такива ключови параметри:

• мощност или охлаждаща способност на чилъра;
• изпълнение на вентилатор;
• ефективност на движението на въздушната маса;
• дължина на магистралите.

Последният параметър зависи от силата на помпения агрегат и качеството на изолацията на тръбата.

Свързване на охладител и вентилатор

Гладкото функциониране на системата става чрез свързване охладител с един или повече вентилаторни намотки чрез топлоизолирани тръбопроводи. При липса на последната, стойността на ефективността на системата значително пада.

Всяка файлова намотка има индивидуален обтегач, чрез който е възможно да се регулира нейната работа както в случай на производство на топлина, така и в студ. Дебитът на хладилния агент в отделна единица се регулира чрез специални клапани - изключване и регулиране.

За да се изпрати охладена вода към топлообменника, едната тръба е свързана към вентилаторната намотка, а другата за източване на течността към чилъра. Устройството на системата позволява смесване на хладилния агент с охлаждащата течност

Ако е невъзможно да се позволи смесване на топлоносителя с хладилния агент. водата се нагрява в отделен топлообменник и допълва веригата с циркулационна помпа. За да се осигури плавно регулиране на потока на работния флуид през топлообменника, при монтиране на тръбопроводната схема се използва 3-посочен клапан.

Ако в сградата е инсталирана двутръбна система, тогава както охлаждането, така и отоплението се дължат на охладителя - охладителя. За повишаване на ефективността на отопление с вентилаторни намотки в студения сезон, в допълнение към чилъра, в системата е включен и бойлер.

За разлика от двутръбна система с един топлообменник, два от тези възли са вградени в системата с четири тръби. В този случай вентилаторът може да работи както за отопление, така и за студ, използвайки в първия случай течността, циркулираща в отоплителната система.

Един от топлообменниците е свързан към тръбопровод с хладилен агент, а вторият към тръба с охлаждаща течност.Всеки топлообменник има индивидуален клапан, управляван от специално дистанционно управление. Ако се приложи такава схема, хладилният агент никога не се смесва с охлаждащата течност.

Тъй като температурата на охлаждащата течност в системата през отоплителния сезон варира от 70 до 95⁰, а за повечето вентилаторни агрегати надвишава допустимото, тя предварително се намалява. следователно топла вода„Преминавайки от централната отоплителна мрежа към вентилаторните намотки“, преминава специална топлинна точка.

Основните класове охладители

Условното разделение на охладителите на класове се случва в зависимост от вида на хладилния цикъл. На тази основа всички охладители могат условно да се причислят към два класа - абсорбционен и парен компресор.

Устройството на абсорбционния блок

Абсорбционният чилър или ABCM използва бинарен разтвор с вода и литиев бромид, присъстващи в него - абсорбатор. Принципът на работа е усвояването на топлината от хладилния агент във фазата на превръщане на пара в течно състояние.

Такива единици използват топлина, генерирана по време на работа на промишлено оборудване. В същото време абсорбиращ абсорбент с точка на кипене, значително по-висока от съответния параметър на хладилния агент, разтваря последния добре.

Работната схема на чилъра от този клас е следната:

1. Топлината от външен източник се води до генератор, където той загрява смес от литиев бромид и вода. Когато работната смес заври, хладилният агент (водата) напълно се изпарява.
2. Парата се прехвърля в кондензатора и става течна.
3. Течен хладилен агент влиза в дросела. Тук се охлажда и налягането спада.
4. Течността влиза в изпарителя, където водата се изпарява и парите му се абсорбират от разтвор на литиев бромид - абсорбатор. Въздухът в стаята се охлажда.
5. Разреденият абсорбент отново се нагрява в генератора и цикълът започва отново.

Такава климатична система все още не е широко разпространена, но е напълно в синхрон с настоящите тенденции - по отношение на пестенето на енергия и следователно има добри перспективи.

Проектиране на пара за компресиране на пара

Повечето хладилни агрегати работят въз основа на компресионно охлаждане. Охлаждането възниква поради непрекъснатата циркулация, кипене при ниска температура, налягане и кондензация на охлаждащата течност в затворена система.

Дизайнът на този клас охладители включва:

• компресор;
• изпарител;
• кондензатор;
• тръбопроводи;
• регулатор на дебита.

Хладилният агент циркулира в затворена система. Този процес се контролира от компресор, в който газообразно вещество с ниска температура (-5 °) и налягане от 7 атм се подлага на компресия, когато температурата се доведе до 80 °.

Сухата наситена пара в компресирано състояние отива в кондензатор, където се охлажда до 45 ° при постоянно налягане и се превръща в течност.

Следващата точка на пътя е дросел (клапан за намаляване на налягането). На този етап налягането намалява от стойността на съответната кондензация до границата, при която се получава изпарението. В същото време температурата пада до около 0⁰. Течността частично се изпарява и се образува влажна пара.

Диаграмата изобразява затворен цикъл, според който единицата за компресиране на парата работи. В компресора (1) влажната наситена пара се компресира, докато не достигне налягане p1. В компресора (2) парата отделя топлина и се превръща в течност. В дросела (3) намаляват както налягането (p3 - p4) ‚така и температурата (T1-T2). В топлообменника (4) налягането (p2) и температурата (T2) остават непроменени

След като влезе в топлообменника-изпарителя, работното вещество, сместа от пара и течност, отделя топлината към охлаждащата течност и отвежда топлината от хладилния агент, като едновременно изсъхва. Процесът протича при постоянно налягане и температура. Помпите доставят течност с ниска температура към вентилаторните намотки.Преминал този път, хладилният агент се връща към компресора, за да повтори целия цикъл на компресия на парите.

Характеристики на паровия чилър за компресия

В студено време чилърът може да работи в режим на естествено охлаждане - това се нарича freecooling. В този случай охлаждащата течност охлажда уличния въздух. Теоретично може да се използва безплатно охлаждане при външна температура под 7 ° C. На практика оптималната температура за това е 0⁰.

При настройка в режим „термопомпа“ чилърът работи за отопление. Цикълът претърпя промени, по-специално кондензаторът и изпарителят обменят своите функции. В този случай охлаждащата течност не трябва да се подлага на охлаждане, а на нагряване.

Най-простите са моноблокови чилъри. Всички елементи са компактно интегрирани в едно цяло. Те влизат в продажба 100% пълно право до зареждане с хладилен агент.

Този режим се използва най-често в големи офиси, „обществени сгради“ в складове.Чилърът е хладилен агрегат, който дава студ 3 пъти повече, отколкото консумира. Ефективността му като нагревател е още по-висока - той консумира 4 пъти по-малко електроенергия, отколкото дава топлина.

Каква е разликата между хладилен агент и охлаждаща течност?

Хладилният агент е работно вещество, което по време на цикъла на охлаждане може да остане в различни състояния на агрегация при различни стойности на налягането. Топлоносителят не променя фазовите състояния. Неговата функция е пренасянето на студ или топлина на определено разстояние.

Компресорът контролира транспортирането на хладилен агент, а помпата контролира охлаждащата течност. Температурата на хладилния агент може да падне както под точката на кипене, така и да се повиши отвъд него. Топлоносителят, за разлика от хладилния агент, работи постоянно в условия на температури, които не се покачват над точката на кипене при настоящото налягане.

Ролята на вентилатор в климатичната система

Fancoil е важен елемент от централизирана климатична система. Второто име е вентилаторът. Ако терминът вентилаторна намотка се превежда буквално от английски, тогава тя звучи „като вентилатор-топлообменник“, което най-точно предава принципа на неговото действие.

Дизайнът на вентилационната намотка включва мрежов модул, който осигурява връзка с централен контролен блок. Силният калъф крие структурни елементи и ги предпазва от повреди. Отвън е инсталиран панел, който равномерно разпределя въздушните потоци в различни посоки

Целта на устройството е да приема носители с ниска температура. Списъкът на неговите функции включва също рециркулация и охлаждане на въздуха в помещението, където е инсталиран, без всмукване на въздух отвън. Основните елементи на вентилатора са разположени в корпуса му.

Те включват:

• центробежен или диаметричен вентилатор;
• топлообменник под формата на намотка, състояща се от медна тръба и алуминиеви перки, монтирани върху нея;
• прашен филтър;
• блок за управление

В допълнение към основните компоненти и възли дизайнът на вентилационната намотка включва кондензатен кондензат, помпа за изпомпване на последния, електрически двигател, чрез който се въртят въздушните амортисьори.

На снимката е вентилаторна намотка на канал Trane. Производителността на двуредови топлообменници е 1,5 - 4,9 kW. Устройството е оборудвано с вентилатор с нисък шум и компактен корпус. Приляга добре зад фалшиви панели или окачена таванна конструкция

В зависимост от начина на инсталиране, има таванни вентилаторни намотки, канали, монтирани в канали, през които се подава въздух, разопакован, където всички елементи са монтирани на рамка, стена или конзола.

Таваните единици са най-популярни и имат 2 версии: касетна и канална. Първите са монтирани в обемни помещения с окачени тавани. Зад окачената конструкция е разположен корпус. Долният панел остава видим.Те могат да разпръснат въздушни течения от две или от четирите страни.

Ако планирате да използвате системата изключително за охлаждане, тогава най-доброто място за нея е таванът. Ако конструкцията е предназначена за отопление, устройството се поставя на стената в долната му част

Необходимостта от охлаждане не винаги съществува, следователно, както се вижда от диаграмата, която предава принципа на работа на системата за охлаждане на чилър-масло, в хидравличния модул е ​​вграден капацитет, който действа като батерия за хладилния агент. Топлинното разширение на водата се компенсира с разширителен резервоар, свързан към захранващата тръба.

Управлявайте вентилаторните намотки както в ръчен, така и в автоматичен режим. Ако вентилационната намотка работи за отопление, тогава в ръчния режим захранването със студена вода се прекъсва. Когато се използва за охлаждане, те блокират горещата вода и отварят пътя за подаване на охлаждащ работен флуид.

Дистанционно управление както за двутръбна, така и за 4-тръбна вентилаторна намотка. Модулът е свързан директно към устройството и се поставя близо до него. От него са свързани контролен панел и проводници, за да го захранват

За да работи в автоматичен режим, панелът задава температурата, необходима за определено помещение. Подкрепата за даден параметър се осъществява чрез термостати, които регулират циркулацията на охлаждащите течности - студени и горещи.

Предимството на вентилаторната бобина се изразява не само в използването на безопасна и евтина охлаждаща течност, но и в бързото отстраняване на проблеми под формата на течове на вода. Това намалява разходите за тяхната услуга. Използването на тези устройства е най-енергийно ефективният начин за създаване на благоприятен микроклимат в сграда

Тъй като всяка голяма сграда има зони с различни температурни изисквания, всяка от тях трябва да се обслужва от отделна вентилаторна намотка или тяхната група с идентични настройки.

Броят единици се определя на етапа на проектиране на системата чрез изчисление. Цената на отделните единици на системата за охладител-вентилатор е доста висока, следователно, както изчислението, така и проектирането на системата трябва да се извършват възможно най-точно.

Изводи и полезно видео по темата

Видео №1. Всичко за работата на устройството и принципа на работа на терморегулационната система:

Видео №2. За това как да инсталирате и поръчате чилър:

Монтирането на охладителната вентилаторна система е препоръчително в средни и големи сгради с площ над 300 m². За частна къща, дори огромна, инсталирането на такава система за терморегулация е скъпо. От друга страна, подобни финансови инвестиции ще осигурят комфорт и благополучие, а това е много.

Моля, напишете коментари в блока по-долу. Задайте въпроси за интересни моменти, споделете собствените си мнения и впечатления. Може би имате опит в изграждането на климатичната система за охладител-вентилатор или снимка по темата на статията?