Chiller-fancoilsysteem: werkingsprincipe en opstelling van het thermoregulatiesysteem

Het uit meerdere zones bestaande chiller-fancoil-klimaatsysteem is ontworpen om comfortabele omstandigheden te creëren in een groot gebouw.Het werkt constant: het levert kou in de zomer en warmte in de winter, waardoor de lucht opwarmt tot de ingestelde temperatuur. Het is de moeite waard om haar apparaat te leren kennen, ben je het daar niet mee eens?

Het artikel dat wij voorstellen beschrijft in detail het ontwerp en de componenten van het klimaatsysteem. Methoden voor het aansluiten van apparatuur worden in detail gegeven en besproken. Wij vertellen u hoe dit thermoregulatiesysteem werkt en functioneert.

Componenten van het circuit van de koeler-ventilatorspiraal

De rol van het koelapparaat is toegewezen aan de koelmachine: een externe eenheid die koude produceert en levert via pijpleidingen waar water of ethyleenglycol doorheen circuleert. Dit onderscheidt het van andere splitsystemen, waarbij freon als koelmiddel wordt ingepompt.

Voor de beweging en transmissie van freon, een koelmiddel, zijn dure koperen leidingen nodig. Hier kunnen waterleidingen met thermische isolatie deze taak goed aan. De werking ervan wordt niet beïnvloed door de buitenluchttemperatuur, terwijl splitsystemen met freon al bij -10⁰ hun functionaliteit verliezen. De interne warmtewisselaar is een ventilatorconvector.

Het ontvangt vloeistof op een lage temperatuur, brengt vervolgens de koude over in de kamerlucht en de verwarmde vloeistof wordt teruggevoerd naar de koelmachine. In alle kamers zijn ventilatorconvectoren geïnstalleerd. Elk van hen werkt volgens een individueel programma.

Koelventilatorspiraal
De belangrijkste elementen van het systeem zijn een pompstation, een koelmachine en een ventilatorconvector. De fancoil kan op grote afstand van de koelmachine worden geïnstalleerd.Het hangt allemaal af van hoeveel vermogen de pomp heeft. Het aantal ventilatorconvectoren is evenredig met het vermogen van de koelmachine

Dergelijke systemen worden doorgaans gebruikt in hypermarkten, winkelcentra, ondergronds gebouwde structuren en hotels. Soms worden ze gebruikt als verwarming. Vervolgens wordt via het tweede circuit verwarmd water aan de ventilatorconvectoren geleverd of wordt het systeem overgeschakeld naar de verwarmingsketel.

Systeem ontwerp

Afhankelijk van het ontwerp kunnen koeler-ventilatorconvectorsystemen 2-pijps of 4-pijps zijn. Afhankelijk van het type installatie wordt er onderscheid gemaakt tussen apparaten voor wandmontage, vloermontage en inbouw.

Het systeem wordt geëvalueerd op basis van de volgende basisparameters:

  • koelmachinevermogen of koelcapaciteit;
  • prestaties van de ventilatorconvector;
  • efficiëntie van luchtmassabeweging;
  • lengte van snelwegen.

De laatste parameter hangt af van de sterkte van de pompunit en de kwaliteit van de buisisolatie.

De koelmachine en de ventilatorconvector aansluiten

De soepele werking van het systeem vindt plaats door middel van verbinding koeler met één of meer fancoilunits via thermisch geïsoleerde leidingen. Bij afwezigheid van dit laatste daalt de efficiëntie van het systeem aanzienlijk.

Elke fijnspiraal heeft een individuele leidingeenheid, waardoor de prestaties worden aangepast, zowel bij de opwekking van warmte als bij koude. De koelmiddelstroom in een afzonderlijke unit wordt geregeld door middel van speciale kleppen: afsluit- en regelkleppen.

Fancoil-aansluiting
Om gekoeld water naar de warmtewisselaar te leiden, is één pijp aangesloten op de ventilatorconvector en de andere op de koelmachine om de vloeistof af te tappen. Het systeemontwerp maakt het mengen van koelmiddel met koelmiddel mogelijk

Als het mengen van koelvloeistof en koelmiddel niet is toegestaan. het water wordt verwarmd in een aparte warmtewisselaar en het circuit wordt aangevuld met een circulatiepomp. Om een ​​soepele aanpassing van de stroom werkvloeistof door de warmtewisselaar te garanderen, wordt bij het installeren van het leidingcircuit een driewegklep gebruikt.

Als een tweepijpssysteem in een gebouw wordt geïnstalleerd, vindt zowel koeling als verwarming plaats dankzij een koeler - een koelmachine. Om de verwarmingsefficiëntie te verbeteren met behulp van ventilatorconvectoren tijdens de koude periode wordt naast de koelmachine ook een boiler in het systeem opgenomen.

In tegenstelling tot een tweepijpssysteem met één warmtewisselaar bevat het vierpijpssysteem 2 van deze units. In dit geval kan de ventilatorconvector zowel voor verwarming als voor koeling werken, waarbij in het eerste geval gebruik wordt gemaakt van de vloeistof die in het verwarmingssysteem circuleert.

Eén van de warmtewisselaars is aangesloten op een pijpleiding met koelmiddel en de tweede op een pijp met koelmiddel. Elke warmtewisselaar heeft een individuele klep die wordt bestuurd door een speciale afstandsbediening. Als een dergelijk schema wordt gebruikt, wordt het koelmiddel nooit met het koelmiddel gemengd.

Omdat de temperatuur van het koelmiddel in het systeem tijdens het stookseizoen varieert van 70 tot 95⁰ en voor de meeste ventilatorconvectoren het toegestane niveau overschrijdt, wordt deze eerst verlaagd. Daarom heet water‚ komende van het centrale verwarmingsnetwerk naar de ventilatorconvectoren ‚ passeert een speciaal verwarmingspunt.

Hoofdklassen van koelmachines

De voorwaardelijke indeling van koelmachines in klassen vindt plaats afhankelijk van het type koelcyclus. Op basis van deze functie kunnen alle koelmachines voorwaardelijk worden ingedeeld in twee klassen: absorptie- en stoomcompressor.

De structuur van de absorptie-eenheid

Een absorptiekoeler of ABCM gebruikt een binaire oplossing waarin water en lithiumbromide aanwezig zijn: een absorber. Het werkingsprincipe is de absorptie van warmte door het koelmiddel in de fase van het omzetten van stoom in een vloeibare toestand.

Dergelijke eenheden gebruiken de warmte die wordt gegenereerd tijdens de werking van industriële apparatuur.In dit geval lost een absorberende absorber met een kookpunt dat aanzienlijk hoger is dan de overeenkomstige parameter van het koelmiddel dit laatste goed op.

Het bedrijfsschema van een koelmachine van deze klasse is als volgt:

  1. Warmte van een externe bron wordt aan een generator geleverd, waar deze een mengsel van lithiumbromide en water verwarmt. Wanneer het werkmengsel kookt, verdampt het koelmiddel (water) volledig.
  2. De stoom wordt overgebracht naar de condensor en wordt een vloeistof.
  3. Het koelmiddel komt in vloeibare vorm de gasklep binnen. Hier koelt het af en daalt de druk.
  4. De vloeistof komt de verdamper binnen, waar het water verdampt en de dampen ervan worden geabsorbeerd door een lithiumbromide-oplossing - een absorber. De lucht in de kamer wordt gekoeld.
  5. Het verdunde absorbeermiddel wordt opnieuw verwarmd in de generator en de cyclus begint opnieuw.

Een dergelijk airconditioningsysteem is nog niet wijdverspreid, maar sluit volledig aan bij de moderne trends op het gebied van energiebesparing en heeft daarom goede vooruitzichten.

Ontwerp van dampcompressie-eenheden

De meeste koelunits werken op basis van compressiekoeling. Koeling vindt plaats als gevolg van continue circulatie, koken bij lage temperaturen, druk en condensatie van het koelmiddel in een gesloten systeem.

Het ontwerp van een koelmachine van deze klasse omvat:

  • compressor;
  • verdamper;
  • condensator;
  • pijpleidingen;
  • Stroomregelaar.

Het koudemiddel circuleert in een gesloten systeem. Dit proces wordt aangestuurd door een compressor, waarbij een gasvormige stof met een lage temperatuur (-5⁰) en een druk van 7 atm wordt gecomprimeerd wanneer de temperatuur wordt verhoogd tot 80⁰.

Droge verzadigde stoom gaat in gecomprimeerde toestand naar de condensor, waar deze bij constante druk wordt afgekoeld tot 45⁰ en wordt omgezet in vloeistof.

Het volgende punt op het bewegingspad is de gasklep (reduceerventiel). In dit stadium neemt de druk af van de waarde die overeenkomt met condensatie tot de limiet waarbij verdamping optreedt. Tegelijkertijd daalt de temperatuur naar ongeveer 0⁰. De vloeistof verdampt gedeeltelijk en er ontstaat natte stoom.

Gesloten kring
Het diagram toont een gesloten cyclus volgens welke een dampcompressie-eenheid werkt. In de compressor (1) wordt natte verzadigde stoom gecomprimeerd totdat deze druk p1 bereikt. In de compressor (2) geeft de stoom warmte af en wordt omgezet in vloeistof. In de gasklep (3) nemen zowel de druk (p3 - p4) als de temperatuur (T1-T2) af. In de warmtewisselaar (4) blijven de druk (p2) en de temperatuur (T2) ongewijzigd

Nadat hij de warmtewisselaar is binnengegaan, geeft de verdamper, de werksubstantie, een mengsel van stoom en vloeistof, koude af aan het koelmiddel en haalt hij warmte uit het koelmiddel, terwijl hij tegelijkertijd droogt. Het proces vindt plaats bij constante druk en temperatuur. Pompen leveren vloeistof op lage temperatuur aan de ventilatorconvectoren. Nadat dit pad is gepasseerd, keert het koelmiddel terug naar de compressor om de volledige dampcompressiecyclus opnieuw te herhalen.

Specificaties van een dampcompressiekoelmachine

Bij koud weer kan de koelmachine in de natuurlijke koelmodus werken, dit wordt vrije koeling genoemd. Tegelijkertijd koelt het koelmiddel de straatlucht af. Theoretisch kan vrije koeling worden toegepast bij een buitentemperatuur lager dan 7⁰C. In de praktijk is de optimale temperatuur hiervoor 0⁰.

Indien geconfigureerd in de “warmtepomp”-modus, werkt de koelmachine voor verwarming.De cyclus ondergaat veranderingen, met name de condensor en verdamper wisselen hun functies uit. In dit geval moet de koelvloeistof worden verwarmd in plaats van gekoeld.

Monoblok-koelmachine
De eenvoudigste zijn monoblock-koelmachines. Ze combineren alle elementen compact in één. Ze worden 100% compleet verkocht, tot aan de koelmiddelvulling toe.

Deze modus wordt het vaakst gebruikt in grote kantoren, openbare gebouwen, magazijnen.De koelmachine is een koelunit die 3 keer meer koude produceert dan hij verbruikt. De efficiëntie als verwarming is zelfs nog hoger: hij verbruikt 4 keer minder elektriciteit dan hij warmte produceert.

Wat is het verschil tussen koelmiddel en koelvloeistof?

Een koelmiddel is een werkende substantie die tijdens de koelcyclus in verschillende aggregatietoestanden en bij verschillende drukwaarden kan voorkomen. Het koelmiddel verandert de fasetoestand niet. Zijn functie is om koude of warmte over een bepaalde afstand over te dragen.

Het transport van koelmiddel wordt geregeld door een compressor en het koelmiddel wordt getransporteerd door een pomp. De temperatuur van het koelmiddel kan onder het kookpunt dalen of daarboven stijgen. Het koelmiddel werkt, in tegenstelling tot het koelmiddel, voortdurend op temperaturen die bij de huidige druk niet boven het kookpunt komen.

De rol van de ventilatorconvector in het airconditioningsysteem

Fancoil is een belangrijk onderdeel van een gecentraliseerd airconditioningsysteem. De tweede naam is ventilatorconvector. Als de term fan-coil letterlijk uit het Engels wordt vertaald, klinkt het als een ventilator-warmtewisselaar, die het principe van de werking ervan het meest nauwkeurig weergeeft.

Cassetteventilatorconvector
Het ontwerp van de ventilatorconvector omvat een netwerkmodule die zorgt voor verbinding met het centrale besturingsapparaat.De duurzame behuizing verbergt de structurele elementen en beschermt ze tegen beschadiging. Buiten wordt een paneel geïnstalleerd, dat de luchtstromen gelijkmatig in verschillende richtingen verdeelt.

Het doel van het apparaat is het ontvangen van media bij lage temperaturen. De lijst met functies omvat ook zowel recirculatie als koeling van lucht in de ruimte waar deze is geïnstalleerd, zonder luchttoevoer van buitenaf. De belangrijkste elementen van de ventilatorconvector bevinden zich in het lichaam.

Deze omvatten:

  • centrifugale of diametrische ventilator;
  • warmtewisselaar in de vorm van een spoel, bestaande uit een koperen buis en daarop gemonteerde aluminium vinnen;
  • stof filter;
  • Controle blok.

Naast de hoofdcomponenten en onderdelen omvat het ontwerp van de ventilatorconvector een bak voor het verzamelen van condensaat, een pomp om dit laatste weg te pompen, een elektromotor waardoor de luchtkleppen worden geroteerd.

Kanaalventilatorconvector
De foto toont een kanaalventilatorconvector van Trane. De productiviteit van dubbelrijige warmtewisselaars is 1,5 – 4,9 kW. De unit is voorzien van een geluidsarme ventilator en een compacte behuizing. Hij past perfect achter valse panelen of achter een systeemplafond

Afhankelijk van de installatiemethode zijn er plafondventilatorconvectoren, kanaalunits, gemonteerd in kanalen waar lucht doorheen stroomt, unitloze units, waarbij alle elementen op een frame zijn gemonteerd, wand- of consoleunits.

Plafondapparaten zijn het populairst en hebben 2 versies: cassette en kanaal. De eerste worden geïnstalleerd in grote kamers met verlaagde plafonds. De behuizing bevindt zich achter de hangende structuur. Het onderste paneel blijft zichtbaar. Ze kunnen de luchtstroom aan twee of alle vier de zijden verspreiden.

Werkingsprincipe
Als het systeem uitsluitend voor koeling zal worden gebruikt, is het plafond de beste plaats daarvoor. Als de structuur bedoeld is voor verwarming, wordt het apparaat in het onderste gedeelte op de muur geplaatst

De behoefte aan koeling bestaat niet altijd. Daarom is, zoals te zien is in het diagram dat het werkingsprincipe van het chiller-fincoil-systeem weergeeft, een container in de hydraulische module ingebouwd die fungeert als accumulator voor het koelmiddel. De thermische uitzetting van water wordt gecompenseerd door een expansievat dat is aangesloten op de toevoerleiding.

Ze besturen ventilatorconvectoren in zowel handmatige als automatische modus. Als de ventilatorconvector werkt voor verwarming, wordt de koudwatertoevoer handmatig afgesloten. Wanneer het aan het koelen is, wordt het warme water afgesloten en wordt het pad geopend voor de stroom koelwerkvloeistof.

Regelapparaat voor luchtkoelsysteem
Afstandsbediening voor het aansturen van zowel 2-pijps als 4-pijps ventilatorconvectoren. De module wordt rechtstreeks op het apparaat aangesloten en er dichtbij geplaatst. Het bedieningspaneel en de draden voor de stroomvoorziening zijn hierop aangesloten.

Om in de automatische modus te werken, stelt het paneel de vereiste temperatuur voor een specifieke kamer in. De ingestelde parameter wordt gehandhaafd door middel van thermostaten die de circulatie van koelmiddelen aanpassen - koud en warm.

Plafondventilatorspiraal
Het voordeel van een fancoil unit komt niet alleen tot uiting in het gebruik van een veilige en goedkope koelvloeistof, maar ook in het snel elimineren van problemen in de vorm van waterlekken. Dit maakt hun service goedkoper. Het gebruik van deze apparaten is de meest energiezuinige manier om een ​​gunstig microklimaat in een gebouw te creëren

Omdat elk groot gebouw zones heeft met verschillende temperatuurvereisten, moet elk van deze zones worden bediend door een afzonderlijke ventilatorconvector of een groep ervan met identieke instellingen.

Het aantal eenheden wordt tijdens de systeemontwerpfase door berekening bepaald. De kosten van afzonderlijke componenten van het koeler-ventilatorconvectorsysteem zijn vrij hoog, daarom moeten zowel de berekening als het ontwerp van het systeem zo nauwkeurig mogelijk worden uitgevoerd.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Alles over het ontwerp, de werking en het werkingsprincipe van het thermoregulatiesysteem:

Video #2. Over hoe u de koelmachine installeert en in bedrijf stelt:

De installatie van een koelventilator-convectorsysteem wordt aanbevolen in middelgrote en grote gebouwen met een oppervlakte groter dan 300 m². Voor een privéwoning, zelfs een grote, is het installeren van een dergelijk thermoregulatiesysteem een ​​duur genoegen. Aan de andere kant zullen dergelijke financiële investeringen comfort en welzijn bieden, en dat is veel.

Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok. Stel vragen over interessante plaatsen, deel uw eigen mening en indrukken. Misschien heeft u ervaring met de installatie van een chiller-fancoil-klimaatsysteem of een foto gerelateerd aan het onderwerp van het artikel?

Voeg een reactie toe

Verwarming

Ventilatie

Elektriciteit