Hệ thống cuộn dây Chiller-quạt: nguyên lý hoạt động và bố trí hệ thống điều nhiệt

Hệ thống khí hậu đa vùng của cuộn dây máy làm lạnh được thiết kế để tạo điều kiện thoải mái bên trong một tòa nhà diện tích lớn. Nó hoạt động liên tục - vào mùa hè, trời lạnh và mùa đông có nhiệt, làm nóng không khí đến nhiệt độ định trước. Có đáng để làm quen với thiết bị của cô ấy không?

Trong bài viết đề xuất của chúng tôi, việc xây dựng và các thành phần của hệ thống khí hậu được mô tả chi tiết. Phương pháp kết nối thiết bị được đưa ra và phân tích chi tiết. Chúng tôi sẽ mô tả cách hệ thống điều nhiệt này được sắp xếp và các chức năng.

Các thành phần của mạch cuộn dây chiller-quạt

Vai trò của thiết bị làm mát được gán cho máy làm lạnh - một bộ phận bên ngoài sản xuất và cung cấp lạnh thông qua các đường ống với nước hoặc ethylene glycol lưu thông qua chúng. Đây là những gì phân biệt nó với các hệ thống phân chia khác, trong đó freon được bơm làm chất làm mát.

Đối với sự di chuyển và chuyển freon, chất làm lạnh, ống đồng đắt tiền là cần thiết. Ở đây, ống nước với cách nhiệt hoàn toàn có thể đối phó với nhiệm vụ này. Công việc của nó không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài, trong khi các hệ thống phân tách với freon mất chức năng ngay cả ở mức -10⁰. Bộ trao đổi nhiệt bên trong là một cuộn dây quạt.

Nó nhận được một chất lỏng với nhiệt độ thấp, sau đó chuyển hơi lạnh vào không khí trong phòng và chất lỏng được làm nóng trở lại máy làm lạnh. Fancoils được cài đặt trong tất cả các phòng. Mỗi người trong số họ làm việc theo một chương trình cá nhân.

Các yếu tố chính của hệ thống là một trạm bơm, một máy làm lạnh, một cuộn quạt. Fancoil có thể được cài đặt ở một khoảng cách lớn từ máy làm lạnh. Tất cả phụ thuộc vào công suất của máy bơm. Số lượng cuộn dây quạt tỷ lệ thuận với công suất làm lạnh

Thông thường, các hệ thống như vậy được sử dụng trong các đại siêu thị m trung tâm mua sắm cấu trúc ‚được xây dựng dưới lòng đất‚ khách sạn. Đôi khi chúng được sử dụng như sưởi ấm.Sau đó, nước nóng được cung cấp cho cuộn dây quạt dọc theo mạch thứ hai hoặc hệ thống được chuyển sang lò hơi sưởi ấm.

Thiết kế hệ thống

Theo thiết kế của hệ thống cuộn dây chiller-quạt, có 2 ống và 4 ống. Theo loại cài đặt, các thiết bị gắn trên tường, gắn trên sàn và tích hợp được phân biệt.

Đánh giá hệ thống bằng các tham số chính như vậy:

• công suất hoặc khả năng làm mát của máy làm lạnh;
• hiệu suất cuộn dây quạt;
• hiệu quả di chuyển khối không khí;
• chiều dài đường cao tốc.

Thông số cuối cùng phụ thuộc vào cường độ của bộ phận bơm và chất lượng của cách nhiệt đường ống.

Kết nối máy làm lạnh và cuộn quạt

Hoạt động trơn tru của hệ thống xảy ra bằng cách kết nối máy làm lạnh với một hoặc nhiều đơn vị cuộn dây quạt thông qua các đường ống cách nhiệt. Trong trường hợp không có cái sau, giá trị của hiệu quả hệ thống giảm đáng kể.

Mỗi cuộn tệp có một đơn vị đóng đai riêng, thông qua đó có thể điều chỉnh hiệu suất của nó cả trong trường hợp sản xuất nhiệt và lạnh. Tốc độ dòng chảy của chất làm lạnh trong một đơn vị riêng biệt được điều chỉnh bằng các van đặc biệt - ngắt và điều tiết.

Để gửi nước lạnh đến bộ trao đổi nhiệt, một ống được nối với cuộn dây quạt và ống còn lại để dẫn chất lỏng vào máy làm lạnh. Thiết bị của hệ thống cho phép trộn chất làm lạnh với chất làm mát

Nếu không thể cho phép trộn chất mang nhiệt với chất làm lạnh. nước được làm nóng trong một bộ trao đổi nhiệt riêng và bổ sung cho mạch bằng bơm tuần hoàn. Để đảm bảo điều chỉnh trơn tru dòng chảy của chất lỏng làm việc thông qua bộ trao đổi nhiệt, sử dụng van 3 chiều khi lắp sơ đồ đường ống.

Nếu một hệ thống hai ống được lắp đặt trong tòa nhà, thì cả làm mát và sưởi ấm là do bộ làm mát - máy làm lạnh. Để tăng hiệu quả sưởi ấm với cuộn dây quạt vào mùa lạnh, ngoài máy làm lạnh, một nồi hơi được đưa vào hệ thống.

Không giống như một hệ thống hai ống với một bộ trao đổi nhiệt, hai trong số các nút này được nhúng trong hệ thống bốn ống. Trong trường hợp này, cuộn dây quạt có thể hoạt động cả để sưởi ấm và lạnh ‚sử dụng trong trường hợp đầu tiên chất lỏng lưu thông trong hệ thống sưởi.

Một trong những bộ trao đổi nhiệt được kết nối với một đường ống với chất làm lạnh, và thứ hai với một đường ống có chất làm mát.Mỗi bộ trao đổi nhiệt có một van riêng được điều khiển bởi một điều khiển từ xa đặc biệt. Nếu sơ đồ như vậy được áp dụng, chất làm lạnh không bao giờ được trộn với chất làm mát.

Vì nhiệt độ của chất làm mát trong hệ thống trong mùa nóng dao động từ 70 đến 95⁰ và đối với hầu hết các đơn vị cuộn dây quạt, nó vượt quá mức cho phép, nó đã giảm trước đó. Do đó nước nóngĐến từ mạng lưới sưởi ấm trung tâm đến cuộn dây quạt ‚vượt qua một điểm nóng đặc biệt.

Các lớp chính của thiết bị làm lạnh

Sự phân chia có điều kiện của thiết bị làm lạnh thành các lớp xảy ra tùy thuộc vào loại chu trình làm lạnh. Trên cơ sở này, tất cả các thiết bị làm lạnh có thể được gán một cách có điều kiện cho hai lớp - máy hấp thụ và máy nén hơi.

Thiết bị của bộ phận hấp thụ

Một máy làm lạnh hấp thụ hoặc ABCM sử dụng dung dịch nhị phân có nước và lithium bromide có trong nó - một chất hấp thụ. Nguyên lý hoạt động là sự hấp thụ nhiệt của chất làm lạnh trong giai đoạn chuyển đổi hơi thành trạng thái lỏng.

Các đơn vị như vậy sử dụng nhiệt tạo ra trong quá trình hoạt động của thiết bị công nghiệp. Đồng thời, một chất hấp thụ hấp thụ có điểm sôi cao hơn đáng kể so với thông số môi chất lạnh tương ứng hòa tan tốt thứ hai.

Sơ đồ hoạt động của máy làm lạnh của lớp này như sau:

1. Nhiệt từ nguồn bên ngoài được dẫn đến một máy phát điện, nơi nó làm nóng hỗn hợp lithium bromide và nước. Khi hỗn hợp làm việc sôi, chất làm lạnh (nước) bay hơi hoàn toàn.
2. Hơi nước được chuyển đến thiết bị ngưng tụ và trở thành chất lỏng.
3. Chất làm lạnh lỏng đi vào van tiết lưu. Ở đây nó nguội đi, và áp suất giảm xuống.
4. Chất lỏng đi vào thiết bị bay hơi, nơi nước bay hơi và hơi của nó được hấp thụ bởi dung dịch lithium bromide - chất hấp thụ. Không khí trong phòng được làm mát.
5. Chất hấp thụ pha loãng một lần nữa được làm nóng trong máy phát điện, và chu trình bắt đầu lại.

Một hệ thống điều hòa không khí như vậy chưa trở nên phổ biến, nhưng nó hoàn toàn phù hợp với xu hướng hiện nay liên quan đến bảo tồn năng lượng, và do đó có triển vọng tốt.

Thiết kế bộ phận nén hơi

Hầu hết các đơn vị làm lạnh hoạt động trên cơ sở làm mát nén. Làm mát xảy ra do sự tuần hoàn liên tục, sôi ở nhiệt độ thấp, áp suất và ngưng tụ chất làm mát trong một hệ thống kín.

Thiết kế của lớp máy làm lạnh này bao gồm:

• máy nén
• máy hóa hơi;
• tụ điện;
• đường ống dẫn;
• điều tiết lưu lượng.

Chất làm lạnh lưu thông trong một hệ thống kín. Quá trình này được điều khiển bởi một máy nén trong đó một chất khí có nhiệt độ thấp (-5⁰) và áp suất 7 atm sẽ tự nén khi nhiệt độ được đưa đến 80⁰.

Hơi nước bão hòa khô ở trạng thái nén đi đến thiết bị ngưng tụ, tại đó nó được làm lạnh đến 45 ° ở áp suất không đổi và chuyển thành chất lỏng.

Điểm tiếp theo trên đường là van tiết lưu (van giảm áp). Ở giai đoạn này, áp suất giảm từ giá trị ngưng tụ tương ứng đến giới hạn xảy ra bay hơi. Đồng thời, nhiệt độ giảm xuống khoảng 0⁰. Chất lỏng bay hơi một phần và các dạng hơi ẩm.

Sơ đồ mô tả một chu trình kín, theo đó một đơn vị nén hơi hoạt động. Trong máy nén (1), hơi nước bão hòa ẩm được nén cho đến khi đạt áp suất p1. Trong máy nén (2), hơi nước tỏa nhiệt và biến thành chất lỏng. Trong van tiết lưu (3), cả áp suất (p3 - p4) và nhiệt độ (T1 - T2) đều giảm. Trong bộ trao đổi nhiệt (4), áp suất (p2) và nhiệt độ (T2) không thay đổi

Sau khi vào thiết bị bay hơi trao đổi nhiệt, chất làm việc, hỗn hợp hơi và chất lỏng, tạo ra chất làm mát cho chất làm mát và lấy nhiệt từ môi chất lạnh, sấy khô cùng một lúc. Quá trình xảy ra ở áp suất và nhiệt độ không đổi. Bơm cung cấp chất lỏng nhiệt độ thấp cho các đơn vị cuộn dây quạt.Sau khi vượt qua con đường này, môi chất lạnh trở lại máy nén để lặp lại toàn bộ chu trình nén hơi.

Cụ thể máy nén hơi nén

Trong thời tiết lạnh, máy làm lạnh có thể hoạt động ở chế độ làm mát tự nhiên - điều này được gọi là freecooling. Trong trường hợp này, chất làm mát làm mát không khí đường phố. Về mặt lý thuyết, làm mát miễn phí có thể được sử dụng ở nhiệt độ bên ngoài dưới 7 ° C. Trong thực tế, nhiệt độ tối ưu cho điều này là 0⁰.

Khi cài đặt ở chế độ máy bơm nhiệt độ cao, máy làm lạnh hoạt động để sưởi ấm. Chu trình trải qua những thay đổi, đặc biệt là thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi trao đổi chức năng của chúng. Trong trường hợp này, chất làm mát không được chịu làm mát mà phải chịu nhiệt.

Đơn giản nhất là máy làm lạnh monoblock. Tất cả các yếu tố được tích hợp nhỏ gọn thành một. Họ được bán hoàn thành 100% ngay đến phí môi chất lạnh.

Chế độ này thường được sử dụng trong các văn phòng lớn tòa nhà công cộng ‚trong kho. Máy làm lạnh là một đơn vị làm lạnh, mang lại cảm lạnh gấp 3 lần so với mức tiêu thụ. Hiệu quả của nó như một lò sưởi thậm chí còn cao hơn - nó tiêu thụ điện năng ít hơn 4 lần so với nhiệt.

Sự khác biệt giữa chất làm lạnh và chất làm mát là gì?

Chất làm lạnh là một chất làm việc, trong chu kỳ làm lạnh có thể ở các trạng thái kết tập khác nhau ở các giá trị áp suất khác nhau. Chất làm mát không thay đổi trạng thái pha. Chức năng của nó là truyền lạnh hoặc nhiệt đến một khoảng cách cụ thể.

Máy nén điều khiển việc vận chuyển chất làm lạnh và bơm điều khiển chất làm mát. Nhiệt độ của chất làm lạnh có thể giảm cả dưới điểm sôi và tăng vượt ra ngoài nó. Môi trường truyền nhiệt, không giống như chất làm lạnh, liên tục hoạt động trong điều kiện nhiệt độ không tăng trên điểm sôi ở áp suất hiện tại.

Vai trò của cuộn dây quạt trong hệ thống điều hòa

Fancoil là một yếu tố quan trọng của một hệ thống khí hậu tập trung. Tên thứ hai là cuộn dây quạt. Nếu thuật ngữ quạt-cuộn được dịch theo nghĩa đen từ tiếng Anh, thì nó có vẻ như là một bộ trao đổi nhiệt quạt truyền đạt chính xác nhất nguyên tắc hoạt động của nó.

Thiết kế cuộn dây quạt bao gồm một mô-đun mạng cung cấp kết nối với bộ điều khiển trung tâm. Trường hợp mạnh mẽ che giấu các yếu tố cấu trúc và bảo vệ chúng khỏi thiệt hại. Bên ngoài, một bảng điều khiển được lắp đặt phân phối đều các luồng không khí theo nhiều hướng khác nhau

Mục đích của thiết bị là nhận phương tiện với nhiệt độ thấp. Danh sách các chức năng của nó cũng bao gồm cả tuần hoàn và làm mát không khí trong phòng nơi nó được lắp đặt ‚mà không cần hút khí từ bên ngoài. Các yếu tố chính của cuộn dây quạt được đặt trong vỏ của nó.

Chúng bao gồm:

• quạt ly tâm hoặc diametument;
• một bộ trao đổi nhiệt ở dạng cuộn dây, bao gồm một ống đồng và vây nhôm, gắn trên nó;
• lọc bụi;
• đơn vị kiểm soát.

Ngoài các bộ phận và cụm lắp ráp chính, thiết kế cuộn dây quạt bao gồm một bẫy ngưng tụ, một bơm để bơm ra sau, một động cơ điện, qua đó các bộ giảm chấn không khí được quay.

Trong ảnh là một cuộn quạt kênh Trane. Hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt hai hàng là 1,5 - 4,9 mã lực. Thiết bị được trang bị quạt có độ ồn thấp và vỏ nhỏ gọn. Nó phù hợp độc đáo đằng sau các tấm giả hoặc cấu trúc trần treo

Tùy thuộc vào phương pháp lắp đặt, có các đơn vị cuộn dây quạt trần, kênh, được gắn trong các kênh, qua đó không khí được cung cấp, giải nén, trong đó tất cả các yếu tố được gắn trên khung, tường hoặc đúc hẫng.

Các đơn vị trần là phổ biến nhất và có 2 phiên bản: cassette và kênh. Đầu tiên được gắn trong các phòng đồ sộ với trần treo. Đằng sau cấu trúc treo, một ngôi nhà được xử lý. Bảng dưới cùng vẫn có thể nhìn thấy.Chúng có thể phân tán dòng không khí ở hai hoặc cả bốn phía.

Nếu bạn có kế hoạch sử dụng hệ thống dành riêng để làm mát, thì nơi tốt nhất cho nó là trần nhà. Nếu cấu trúc được dự định để sưởi ấm, thiết bị được đặt trên tường ở phần dưới của nó

Do đó, nhu cầu làm mát không phải luôn tồn tại, như bạn có thể thấy trong sơ đồ truyền tải nguyên lý hoạt động của hệ thống cuộn dây làm lạnh dầu, một bể được tích hợp vào mô-đun thủy lực hoạt động như một pin cho môi chất lạnh. Sự giãn nở nhiệt của nước được bù bằng một bể giãn nở nối với ống cung cấp.

Quản lý cuộn dây quạt ở cả chế độ thủ công và tự động. Nếu cuộn dây quạt hoạt động để sưởi ấm, thì ở chế độ thủ công, nguồn nước lạnh bị cắt. Khi nó được sử dụng để làm mát, chúng chặn nước nóng và mở đường cho việc cung cấp chất lỏng làm việc làm mát.

Điều khiển từ xa cho cả cuộn dây quạt 2 ống và 4 ống. Mô-đun được kết nối trực tiếp với thiết bị và được đặt gần thiết bị. Một bảng điều khiển và dây được kết nối từ nó để cung cấp năng lượng cho nó

Để làm việc ở chế độ tự động, bảng điều khiển đặt nhiệt độ cần thiết cho một phòng cụ thể. Hỗ trợ cho một tham số nhất định được thực hiện thông qua bộ điều nhiệt, điều chỉnh sự lưu thông của chất làm mát - lạnh và nóng.

Ưu điểm của cuộn dây quạt không chỉ thể hiện ở việc sử dụng chất làm mát an toàn và rẻ tiền, mà còn giúp loại bỏ nhanh chóng các vấn đề dưới dạng rò rỉ nước. Điều này làm giảm chi phí dịch vụ của họ. Việc sử dụng các thiết bị này là cách tiết kiệm năng lượng nhất để tạo ra một vi khí hậu thuận lợi trong tòa nhà

Vì bất kỳ tòa nhà lớn nào cũng có các khu vực có yêu cầu nhiệt độ khác nhau, mỗi khu vực phải được phục vụ bởi một cuộn quạt riêng hoặc nhóm của chúng có cài đặt giống hệt nhau.

Số lượng đơn vị được xác định ở giai đoạn thiết kế của hệ thống bằng tính toán. Chi phí cho các đơn vị riêng lẻ của hệ thống cuộn dây quạt làm lạnh là khá cao ‚do đó, cả tính toán và thiết kế hệ thống phải được thực hiện chính xác nhất có thể.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Mọi thứ về thiết bị hoạt động và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều nhiệt:

Video số 2. Về cách cài đặt và vận hành máy làm lạnh:

Nên lắp đặt hệ thống cuộn dây chiller-quạt trong các tòa nhà vừa và lớn với diện tích hơn 300 mét vuông. Đối với một ngôi nhà tư nhân, thậm chí là một ngôi nhà lớn, việc lắp đặt một hệ thống điều nhiệt như vậy rất tốn kém. Mặt khác, các khoản đầu tư tài chính như vậy sẽ mang lại sự thoải mái và hạnh phúc, và điều này là rất nhiều.

Hãy viết bình luận trong khối bên dưới. Đặt câu hỏi về những khoảnh khắc thú vị, chia sẻ ý kiến ​​và ấn tượng của riêng bạn. Có lẽ bạn có kinh nghiệm trong việc xây dựng hệ thống khí hậu cuộn dây máy làm lạnh hoặc một bức ảnh về chủ đề của bài viết?