Sistema de bobina de resfriador-ventilador: princípio de operação e disposição do sistema de termorregulação

O sistema climático de várias zonas da bobina do chiller-ventilador é projetado para criar condições confortáveis ​​dentro de um edifício de grande área. Trabalha constantemente - no verão, fornece frio e, no inverno, calor, aquece o ar a uma temperatura predeterminada. Vale a pena se familiarizar com o dispositivo dela?

Em nosso artigo proposto, a construção e os componentes do sistema climático são descritos em detalhes. Os métodos para conectar o equipamento são fornecidos e analisados ​​em detalhes. Descreveremos como esse sistema de termorregulação é organizado e funciona.

Componentes do circuito da bobina do chiller-ventilador

A função do dispositivo de resfriamento é atribuída ao chiller - uma unidade externa que produz e entrega frio através de tubulações com água ou etileno glicol circulando por eles. É isso que o distingue de outros sistemas divididos, nos quais o freon é bombeado como refrigerante.

Para a movimentação e transferência de freon, são necessários refrigerantes, tubos de cobre caros. Aqui, os canos de água com isolamento térmico são perfeitamente capazes de lidar com essa tarefa. Seu trabalho não é afetado pela temperatura externa, enquanto os sistemas divididos com freon perdem sua funcionalidade mesmo a -10⁰. A unidade interna de troca de calor é uma bobina do ventilador.

Ele recebe um líquido com temperatura baixa, transfere o frio para o ar na sala e o líquido aquecido retorna ao resfriador. Fancoils são instalados em todos os quartos. Cada um deles funciona de acordo com um programa individual.

Os principais elementos do sistema são uma estação de bombeamento, um chiller, uma bobina do ventilador. O Fancoil pode ser instalado a uma grande distância do chiller. Tudo depende de quanta energia a bomba possui. O número de bobinas do ventilador é proporcional à potência do chiller

Normalmente, esses sistemas são usados ​​em hipermercados, shoppings, estruturas, hotéis subterrâneos e erguidos. Às vezes, eles são usados ​​como aquecimento.Em seguida, a água aquecida é fornecida à bobina do ventilador ao longo do segundo circuito ou o sistema é comutado para uma caldeira de aquecimento.

Projeto do sistema

De acordo com o projeto do sistema de bobina de ventilador e chiller, existem 2 e 4 tubos. Pelo tipo de instalação, os dispositivos montados na parede, no chão e embutidos são diferenciados.

Avalie o sistema com esses parâmetros-chave:

• potência ou capacidade de resfriamento do chiller;
• desempenho da bobina do ventilador;
• eficiência de movimento de massa de ar;
• comprimento das estradas.

O último parâmetro depende da força da unidade de bombeamento e da qualidade do isolamento do tubo.

Conexão do chiller e da bobina do ventilador

O bom funcionamento do sistema ocorre conectando resfriador com uma ou mais unidades de ventiloconvectores através de tubulações com isolamento térmico. Na ausência deste último, o valor da eficiência do sistema cai significativamente.

Cada bobina de arquivo possui uma unidade de cintagem individual, através da qual é possível ajustar seu desempenho tanto no caso de produção de calor quanto de frio. A vazão do refrigerante em uma unidade separada é regulada por meio de válvulas especiais - desligamento e regulagem.

Para enviar água gelada ao trocador de calor, um tubo é conectado à bobina do ventilador e o outro para drenar o líquido para o resfriador. O dispositivo do sistema permite misturar o refrigerante com o refrigerante

Se for impossível permitir a mistura do transportador de calor com o refrigerante. a água é aquecida em um trocador de calor separado e complementa o circuito com uma bomba de circulação. Para garantir um ajuste suave do fluxo do fluido de trabalho através do trocador de calor, uma válvula de três vias é usada ao montar o esquema de tubulação.

Se um sistema de dois tubos estiver instalado no edifício, tanto o resfriamento quanto o aquecimento serão causados ​​pelo resfriador - chiller. Para aumentar a eficiência do aquecimento com ventiloconvectores na estação fria, além do resfriador, uma caldeira é incluída no sistema.

Ao contrário de um sistema de dois tubos com um trocador de calor, dois desses nós estão embutidos no sistema de quatro tubos. Nesse caso, a bobina do ventilador pode funcionar tanto para aquecimento quanto para frio, usando no primeiro caso o líquido que circula no sistema de aquecimento.

Um dos trocadores de calor é conectado a uma tubulação com refrigerante e o segundo a um tubo com refrigerante.Cada trocador de calor possui uma válvula individual controlada por um controle remoto especial. Se esse esquema for aplicado, o refrigerante nunca será misturado com o refrigerante.

Como a temperatura do líquido de refrigeração no sistema durante a estação de aquecimento varia de 70 a 95⁰ e para a maioria das unidades de ventiloconvectores, ela excede o permitido, é previamente reduzida. Portanto, água quente‚Vindo da rede de aquecimento central para ventiloconvectores, passa por um ponto de aquecimento especial.

As principais classes de resfriadores

A divisão condicional dos chillers em classes ocorre dependendo do tipo de ciclo de refrigeração. Nesta base, todos os chillers podem ser atribuídos condicionalmente a duas classes - absorção e compressor de vapor.

O dispositivo da unidade de absorção

Um chiller de absorção ou ABCM usa uma solução binária com água e brometo de lítio presente nele - um absorvedor. O princípio de operação é a absorção de calor pelo refrigerante na fase de conversão do vapor no estado líquido.

Essas unidades usam o calor gerado durante a operação de equipamentos industriais. Ao mesmo tempo, um absorvente absorvente com um ponto de ebulição significativamente maior que o parâmetro refrigerante correspondente dissolve o último poço.

O esquema de operação do chiller dessa classe é o seguinte:

1. O calor de uma fonte externa é levado a um gerador, onde aquece uma mistura de brometo de lítio e água. Quando a mistura de trabalho ferve, o refrigerante (água) evapora completamente.
2. O vapor é transferido para o condensador e se torna líquido.
3. O refrigerante líquido entra no acelerador. Aqui esfria, e a pressão cai.
4. O líquido entra no evaporador, onde a água evapora e seus vapores são absorvidos por uma solução de brometo de lítio - um absorvedor. O ar na sala é resfriado.
5. O absorvente diluído é novamente aquecido no gerador e o ciclo começa novamente.

Esse sistema de ar condicionado ainda não se disseminou, mas está totalmente em sintonia com as tendências atuais, em relação à conservação de energia e, portanto, tem boas perspectivas.

Projeto de unidades de compressão de vapor

A maioria das unidades de refrigeração opera com base no resfriamento por compressão. O resfriamento ocorre devido à circulação contínua, fervendo a baixa temperatura, pressão e condensação do líquido de arrefecimento em um sistema fechado.

O design desta classe de chiller inclui:

• compressor
• vaporizador;
• capacitor;
• gasodutos;
• regulador de fluxo.

O refrigerante circula em um sistema fechado. Esse processo é controlado por um compressor no qual uma substância gasosa com baixa temperatura (-5⁰) e uma pressão de 7 atm se presta à compressão quando a temperatura é reduzida para 80⁰.

O vapor saturado seco no estado comprimido vai para um condensador, onde é resfriado a 45 ° a uma pressão constante e convertido em líquido.

O próximo ponto na estrada é um acelerador (válvula redutora de pressão). Nesse estágio, a pressão diminui do valor da condensação correspondente até o limite no qual a evaporação ocorre. Ao mesmo tempo, a temperatura cai para cerca de 0⁰. O líquido evapora parcialmente e forma-se vapor úmido.

O diagrama mostra um ciclo fechado, segundo o qual uma unidade de compressão de vapor opera. No compressor (1), o vapor saturado úmido é comprimido até atingir a pressão p1. No compressor (2), o vapor libera calor e se transforma em líquido. No acelerador (3), a pressão (p3 - p4) ‚e a temperatura (T1-T2) diminuem. No trocador de calor (4), a pressão (p2) e a temperatura (T2) permanecem inalteradas

Depois de entrar no permutador de calor-evaporador, a substância de trabalho, a mistura de vapor e líquido, libera o líquido de refrigeração para o líquido de refrigeração e retira o calor do refrigerante, secando ao mesmo tempo. O processo ocorre a pressão e temperatura constantes. As bombas fornecem fluido de baixa temperatura para as unidades da bobina do ventilador.Depois de passar por esse caminho, o refrigerante retorna ao compressor ‚para repetir todo o ciclo de compressão de vapor.

Especificações do resfriador de compressão a vapor

Em clima frio, o chiller pode operar no modo de resfriamento natural - isso é chamado de freecooling. Nesse caso, o líquido de refrigeração resfria o ar da rua. Teoricamente, o resfriamento livre pode ser usado a uma temperatura externa inferior a 7 ° C. Na prática, a temperatura ideal para isso é 0⁰.

Quando definido no modo “bomba de calor”, o chiller funciona para aquecimento. O ciclo sofre alterações, em particular, o condensador e o evaporador trocam suas funções. Nesse caso, o líquido de refrigeração não deve ser submetido ao resfriamento, mas ao calor.

Os mais simples são os chillers monobloco. Todos os elementos são compactamente integrados em um. Eles estão à venda 100% completos até a carga de refrigerante.

Este modo é usado com mais freqüência em grandes escritórios, edifícios públicos e armazéns.O chiller é uma unidade de refrigeração que fornece frio três vezes mais do que consome. Sua eficiência como aquecedor é ainda maior - consome 4 vezes menos eletricidade do que produz calor.

Qual é a diferença entre um refrigerante e um refrigerante?

O refrigerante é uma substância de trabalho que, durante o ciclo de refrigeração, pode permanecer em diferentes estados de agregação a diferentes valores de pressão. O líquido de refrigeração não altera os estados de fase. Sua função é a transferência de frio ou calor para uma distância específica.

O compressor controla o transporte de refrigerante e a bomba controla o refrigerante. A temperatura do refrigerante pode cair abaixo do ponto de ebulição e subir além dele. O meio de transferência de calor, diferentemente do refrigerante, trabalha constantemente em condições de temperatura que não se eleva acima do ponto de ebulição na pressão atual.

O papel da bobina do ventilador no sistema de ar condicionado

O fancoil é um elemento importante de um sistema climático centralizado. O segundo nome é a bobina do ventilador. Se o termo fan-coil for traduzido literalmente do inglês, ele soa como um trocador de calor e ventilador, que transmite com mais precisão o princípio de sua ação.

O design da bobina do ventilador inclui um módulo de rede que fornece conexão a uma unidade de controle central. O estojo forte oculta elementos estruturais e os protege de danos. No exterior, está instalado um painel que distribui uniformemente os fluxos de ar em várias direções

O objetivo do dispositivo é receber mídia com baixa temperatura. A lista de funções também inclui recirculação e resfriamento do ar na sala onde está instalado, sem entrada de ar do lado de fora. Os principais elementos do fan-coil estão localizados em seu compartimento.

Estes incluem:

• ventilador centrífugo ou diametral;
• um trocador de calor na forma de uma bobina, consistindo de um tubo de cobre e aletas de alumínio, montado sobre ele;
• filtro de poeira;
• unidade de controle.

Além dos principais componentes e montagens, o design da bobina do ventilador inclui um purgador de condensado, uma bomba para bombear o último, um motor elétrico, através do qual os amortecedores de ar são girados.

Na foto é uma bobina do ventilador do canal Trane. O desempenho dos trocadores de calor de duas carreiras é de 1,5 a 4,9 kW. A unidade está equipada com uma ventoinha silenciosa e uma caixa compacta. Cabe bem atrás de painéis falsos ou de uma estrutura de teto suspenso

Dependendo do método de instalação, existem ventiloconvectores de teto, canal, montados em canais, através dos quais o ar é fornecido, desembalado, onde todos os elementos são montados em uma estrutura, parede ou cantilever.

As unidades de teto são as mais populares e têm 2 versões: cassete e canal. Os primeiros são montados em salas volumosas com teto suspenso. Atrás da estrutura suspensa, um alojamento é descartado. O painel inferior permanece visível.Eles podem dispersar correntes de ar nos dois ou nos quatro lados.

Se você planeja usar o sistema exclusivamente para resfriamento, o melhor lugar para isso é o teto. Se a estrutura se destina ao aquecimento, o dispositivo é colocado na parede na parte inferior

A necessidade de refrigeração nem sempre existe, portanto, como você pode ver no diagrama que transmite o princípio de operação do sistema de bobina de óleo resfriador-óleo, um tanque é incorporado ao módulo hidráulico que funciona como uma bateria para o refrigerante. A expansão térmica da água é compensada por um tanque de expansão conectado ao tubo de suprimento.

Gerencie as bobinas do ventilador nos modos manual e automático. Se a bobina do ventilador operar para aquecimento, no modo manual, o fornecimento de água fria será cortado. Quando usado para resfriamento, eles bloqueiam a água quente e abrem o caminho para o fornecimento de fluido de trabalho de resfriamento.

Controle remoto para a bobina do ventilador de 2 e 4 tubos. O módulo é conectado diretamente ao dispositivo e colocado próximo a ele. Um painel de controle e fios são conectados a ele para alimentá-lo

Para trabalhar no modo automático, o painel define a temperatura necessária para uma sala específica. O suporte para um determinado parâmetro é realizado por meio de termostatos, que ajustam a circulação de refrigerantes - frios e quentes.

A vantagem da bobina do ventilador é expressa não apenas no uso de um refrigerante seguro e barato, mas também na rápida eliminação de problemas na forma de vazamentos de água. Isso reduz o custo do serviço deles. O uso desses dispositivos é a maneira mais eficiente em termos de energia para criar um microclima favorável em um edifício

Como qualquer edifício grande possui zonas com diferentes requisitos de temperatura, cada um deles deve ser reparado por uma bobina de ventilador separada ou seu grupo com configurações idênticas.

O número de unidades é determinado no estágio de design do sistema por cálculo. O custo de unidades individuais do sistema de bobina de ventilador e chiller é bastante alto, portanto, tanto o cálculo quanto o design do sistema devem ser executados com a maior precisão possível.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Tudo sobre o dispositivo, o trabalho e o princípio de operação do sistema de termorregulação:

Vídeo # 2. Sobre como instalar e comissionar um chiller:

É aconselhável a instalação do sistema de bobina de chiller-ventilador em edifícios de médio e grande porte com uma área superior a 300 m². Para uma casa particular, mesmo enorme, a instalação de um sistema de termorregulação é caro. Por outro lado, esses investimentos financeiros proporcionarão conforto e bem-estar, e isso é muito.

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