Проектирование систем чиллер-фанкойл

Чиллер-фанкойл – это тип системы кондиционирования воздуха, состоящий из охлаждающего агрегата, а также фанкойлов (теплообменных блоков), которые используются для охлаждения или обогрева воздуха в зданиях.

Чиллер – это холодильное оборудование, которое используется для охлаждения среды (например, воды), циркулирующей по системе. Бывают воздушного или водяного охлаждения. Могут использоваться для охлаждения больших объемов воды, которая затем распределяется по трубопроводам.

Фанкойл – это теплообменный блок, устанавливаемый в помещениях для передачи тепла между охлаждающей средой из чиллера и воздухом в помещении. Фанкойлы могут устанавливаться на потолке, быть настенными, канальными или кассетными.

Задача системы чиллер-фанкойл – охлаждать большие объемы воздуха. Обычно они используются для кондиционирования воздуха в коммерческих, офисных зданиях, торговых центрах, гостиницах, других местах, где требуется централизованное охлаждение или обогрев. Они могут управляться по зонам. Это позволяет регулировать температуру в каждой зоне отдельно, обеспечивая комфортные условия для пользователей. В целом они энергоэффективные, так как позволяют более точно управлять температурными режимами, интегрироваться с другими приборами энергосбережения, например, рекуперации тепла или управления энергопотреблением. Рассмотрим особенности системы чиллер-фанкойл, в чем заключается принцип ее работы.

Особенности проектирования чиллеров с фанкойлами

У проектирования есть свои особенности. Требуется:

• Определение тепловых нагрузок помещений. Это первый этап. Включает оценку внешних тепловых нагрузок (солнечное излучение, теплоотдача через ограждения здания, т. д.), внутренних тепловых нагрузок (от людей, станков, освещения), чтобы правильно выбрать ёмкость чиллера, определить расход охлаждающей воды.
• Выбор типа фанкойлов. Есть несколько разных типов фанкойлов: настенные, потолочные, кассетные, канальные. Выбор конкретного зависит от разных факторов: конструктивных особенностей помещений, интерьера, требований к вентиляции, кондиционированию воздуха, бюджетных ограничений. У каждого типа свои особенности — уровень шума, воздушно-пропускная способность, энергоэффективность, комфорт. Выбор должен согласовываться с требованиями проекта.
• Расчет гидравлической схемы. Гидравлическая схема включает расчет и выбор насосов, клапанов, распределительных устройств, других компонентов установки для охлаждения воды. Расчет гидравлической схемы должен обеспечить правильное распределение охлаждающей воды по всем фанкойлам, учитывая гидравлические потери.
• Выбор чиллера. Это основное устройство, отвечающее за охлаждение воды, которая поступает к фанкойлам. При выборе надо учесть его холодопроизводительность, энергоэффективность, тип охлаждающего агента, уровень шума, доступность для обслуживания, другие факторы. Также определить возможность резервирования чиллеров для повышения надежности.
• Расчет воздуховодов, вентиляционных решеток. Фанкойлы обычно подключаются к центральному воздуховоду, поэтому нужно правильно рассчитать размеры, расположение воздуховодов, выбрать соответствующие вентиляционные решетки. Расчет воздуховодов должен учитывать воздушные потоки, сопротивления воздуха в системе, требования по вентиляции помещений.
• Управление, автоматика. Системы чиллер-фанкойл оснащаются комплексным управлением и автоматикой, которая контролирует работу чиллера, фанкойлов, насосов, других компонентов. Правильное проектирование управления и автоматики включает выбор соответствующих датчиков, регуляторов, программного обеспечения, настройку на оптимальные параметры для энергоэффективности функционирования оборудования.
• Энергетическая эффективность. Составление проекта чиллер-фанкойла должно учитывать меры по повышению энергетической эффективности системы – использование высокоэффективных компонентов, теплоизоляцию воздуховодов, рекуперацию тепла, переменного притока, вытяжки в зависимости от реальных нагрузок. Могут потребоваться и другие технологии, а также решения.
• Соблюдение норм, стандартов. При разработке проекта необходимо соблюдать действующие нормы и стандарты: СНиП, ГОСТ, др. Нужно также учитывать международные стандарты, рекомендации, в зависимости от специфики объекта, на котором будет установлен холодильный агрегат.
• Безопасность, защита. При проектировании учитываются аспекты безопасности и защиты – предотвращение появления конденсата на поверхностях, образования ледяных пробок, установка аварийных сливов для сброса лишней влаги, предотвращение коррозии, другие аспекты безопасности и защиты оборудования.
• Обслуживание, техническое обеспечение. Проектирование чиллер-фанкойлов должно учитывать удобство обслуживания, техническое обеспечение. Включает доступность для ТО и ремонта компонентов, установку необходимых приборов для контроля и мониторинга функционирования, разработку соответствующей документации, инструкций для обслуживающего персонала.
• Системы безопасности, контроля доступа. Особенно в коммерческих зданиях, а также на объектах особого назначения, системы могут интегрироваться с другими: контролем доступа, пожарной сигнализацией, видеонаблюдением, др. При проектировании нужно учесть требования таких систем, обеспечить их взаимодействие, интеграцию.
• Эстетика, архитектурная совместимость. В общественных зданиях или зданиях с высокими архитектурными требованиями эстетический аспект чиллер-фанкойлов играет важную роль. При проектировании учитывается эстетичность компонентов оборудования, их расположение, интеграция в архитектурные решения здания, другие аспекты, связанные с эстетикой, архитектурной совместимостью.

Разработка проекта – сложный процесс, требующий учета разных факторов – тепловых нагрузок, типа и мощности чиллера, количества и типа фанкойлов, расчетов распределения воздуха, учета энергетической эффективности, соблюдения международных стандартов и рекомендаций, безопасности и защиты, удобства обслуживания, интеграции с другими системами, архитектурной совместимостью. Проектирование требует также использования специального программного обеспечения для расчетов.

От сложности проекта и требований заказчика зависят сроки проведения работ. Проектирование важно доверить опытным инженерам-проектировщикам. Они проводят необходимые расчеты, моделирование работы оборудования, разработку технической документации, визуализацию. Это обеспечивает оптимальную работу чиллер-фанкойла в соответствии с действующими нормами и стандартами.

Тонкости при проектировании

В числе основных элементов системы:

Трубы.

Проектирование трубопроводов требует учета ряда особенностей, чтобы обеспечить эффективное, а также надежное функционирование холодильной техники. Что надо учитывать при разработке проекта:

• Гидравлический расчет. Он включает установку оптимального диаметра труб, расчет потерь давления, скорости потока, других параметров. Гидравлический расчет позволяет определить оптимальные размеры трубопроводов, чтобы минимизировать потери энергии, обеспечить эффективное функционирование оборудования.
• Материал труб. Выбор трубопроводов по типу материала требует учета особенностей чиллерных решений — специфику охлаждающих сред, высокие температуры, давление. Важно выбрать трубы, которые обладают достаточной коррозионной стойкостью, термической стабильностью, прочностью.
• Теплоизоляция. Теплоизоляция трубопроводов позволяет снизить потери энергии в системе, обеспечить более эффективную работу. Выбор материала теплоизоляции, расчет толщины, установка теплоизоляции на трубы должны учитываться при разработке проекта.
• Расположение, траектория труб. Определение оптимального расположения, а также траектории трубопроводов очень важно. Позволяет минимизировать потери давления, снизить количество соединений, максимизировать эффективность. Еще важна доступность для обслуживания, ремонта.
• Расширительные устройства. Проектирование расширительных устройств – также важный аспект проектирования чиллерных трубопроводов. Расширительные устройства компенсируют тепловые расширения/сжатия трубопроводов, которые могут возникнуть при изменении температур охлаждающих сред. Они помогают предотвратить деформации, повреждения. Еще снижают нагрузку на соединения, другие компоненты.
• Соединения труб. Выбору, а также правильному проектированию соединений труб, необходимо уделить особое внимание. Требования к соединениям: надежность, герметичность, долговечность. Это позволит избежать утечек, потерь энергии. Еще надо учитывать расширение, сжатие трубопроводов при выборе типов соединений: фланцевых, сварных, пресс-фитингов и др.
• Запас прочности. При составлении проекта важно его учитывать. Это позволяет компенсировать возможные перегрузки, давление, температурные воздействия, которые могут возникнуть при эксплуатации трубопроводов. Запас прочности помогает предотвратить преждевременный износ, повреждения трубопроводов. Это способствует надежной работе всего оборудования.
• Нормы, стандарты. При проектировании необходимо учитывать соответствие нормам, стандартам — СНиПам, ГОСТам и др. Они определяют требования к размерам, материалам, теплоизоляции, соединениям, другим аспектам трубопроводного проектирования. Их соблюдение важно для безопасности, эффективности, надежности чиллерного решения.

Системный эффект

Системный эффект — это аспект, который также важен при разработке проекта. Системный эффект означает, что каждый элемент (например, насосы, трубопроводы, охладители) взаимодействует друг с другом. Изменения в одном элементе влияют на систему в целом.

Рассмотрим некоторые тонкости, связанные с системным эффектом, которые следует учитывать при проектировании элементов чиллерных решений:

• Гидравлический баланс. Гидравлический баланс важен для равномерного распределения охлаждающей среды по всем элементам. Неправильный гидравлический баланс может привести к неравномерному распределению нагрузки между чиллерами, неэффективному использованию энергии, снижению производительности. Правильное проектирование диаметров трубопроводов, настройка насосов, использование соответствующей запорной арматуры позволяют добиться гидравлического баланса.
• Оптимизация температур. Температурные режимы также имеют значение. Оптимальные температурные режимы позволяют добиться максимальной энергоэффективности чиллер-фанкойлов. Например, верный подбор температуры конденсации и испарения в чиллерах, оптимальные температурные условия в трубопроводах и охладителях могут снизить энергопотребление, улучшить производительность.
• Расположение элементов. Расположение элементов влияет на эффективность оборудования в целом. Например, правильное размещение холодильных машин, насосов, трубопроводов, других компонентов снижает потери давления, упрощает использование, обслуживание, снижает энергопотребление.
• Управление. Эффективное управление важно для оптимальной работы оборудования. Проектирование правильной автоматизации и управления, включая регулирование чиллеров, насосов, вентилей, других компонентов, позволяет эффективно контролировать работу, оптимизировать ее производительность, снижать энергопотребление, улучшать функционирование в целом.
• Интеграция элементов. Чиллерные решения включают разные компоненты. Важно правильно интегрировать их в систему, чтобы они работали эффективно, стабильно. Например, верный подбор, расположение охладителей, теплообменников, других компонентов позволяет снизить потери энергии, улучшить теплопередачу.
• Безопасность, надежность. Системный эффект влияет на безопасность, надежность функционирования оборудования. Неправильная разработка проекта приводит к аварийным ситуациям, повреждениям элементов, снижению надежности работы в целом. Правильная разработка проекта с учетом системного эффекта обеспечивает безопасное, стабильное функционирование охлаждения.

Мембранный бак

Мембранный бак (или расширительный бак) – важный элемент чиллерного решения, который следует учитывать при проектировании. Некоторые особенности, связанные с мембранными баками, которые важны при составлении проекта:

• Размер, емкость бака. Верный выбор размера и емкости мембранного бака важен для эффективной работы чиллеров. Он должен быть достаточным, чтобы справляться с объемом расширения охлаждающей среды при изменении температуры, но не слишком большим, чтобы избежать избыточного объема. Неправильный выбор размера бака приведет к нестабильному давлению, ухудшению производительности.
• Материал мембраны. Мембрана должна изготавливаться из высококачественного материала, устойчивого к охлаждающей среде, с низкой проницаемостью для газа, долгим сроком службы. Выбор правильного материала мембраны необходим для предотвращения потери давления, увеличения эффективности бака.
• Установка, подключение. Бак должен устанавливаться на правильной высоте, правильно подключаться с использованием соответствующих трубопроводов, запорной арматуры. Неправильная установка или подключение приведет к потере эффективности системы, повреждению мембраны.
• Регулярное обслуживание. Мембранные баки также требуют регулярного обслуживания: проверки давления, состояния мембраны, промывки. Регулярное обслуживание важно для поддержания его эффективности, долговечности.
• Защитные устройства. Для дополнительной защиты мембранного бака, а также чиллерной системы, требуется установка защитных устройств: предохранительных клапанов, автоматических воздухоотводчиков, манометров, других устройств. Они помогут предотвратить повреждение мембраны или других компонентов, обеспечить более надежную, безопасную работу оборудования.
• Гидравлический баланс. Правильное выполнение гидравлического баланса также важно для оптимальной работы мембранного бака. Гидравлический баланс включает правильное распределение потока охлаждающей среды, установку соответствующих регулирующих клапанов, насосов. Неправильный гидравлический баланс приведет к неравномерному распределению давления, температуры, нестабильности работы бака.
• Учет условий эксплуатации. При проектировании мембранного бака важно учитывать условия эксплуатации конкретного чиллерного решения. Например, температурные условия, давление, тип охлаждающей среды, допустимые значения расширения и сжатия, другие факторы. Это позволит подобрать хороший мембранный бак с необходимыми характеристиками, гарантировать его надежную работу.

Расчет стоимости проекта

Конечная цена зависит от стоимости:

1.  Оборудования. Это стоимость чиллеров, фанкойлов, насосов, клапанов, регулирующих устройств, другого оборудования.
2. Инженерных работ. Это расчеты и проектирование, включая выбор и расчет оборудования, разработку технических спецификаций, создание чертежей, выполнение монтажных, пуско-наладочных работ.
3. Материалов. Это трубы, фитинги, изоляция, электропроводка, контрольно-измерительные приборы, другие материалы, необходимые для установки и функционирования оборудования.
4. Монтажа. Это работы по установке оборудования, трубопроводов, электропроводки, настройке регулирующих устройств, других монтажных операций.
5. Пуско-наладки. Это работы по запуску, настройке климатической техники, включая проверку работоспособности оборудования, настройку параметров работы, проверку на наличие дефектов.
6. Документации, лицензий.  Это стоимость создания технической документации, получение необходимых разрешений, лицензий на выполнение работ.

Также на конечную цену влияют прочие расходы: на транспортировку, хранение оборудования, страхование, налоги, другие неучтенные затраты. Подробный расчет стоимости проекта требует анализа конкретных технических и экономических параметров проекта: мощности, типа и производительности оборудования, сложности монтажа, налоговых и юридических особенностей региона, других факторов.

Заказать проект центрального кондиционирования

Чтобы заказать у нас услугу, воспользуйтесь формой заказа на сайте или свяжитесь с нашим менеджером по номеру телефона +7 (812) 605-85-02. Мы разрабатываем проекты, а также реализуем их в соответствии с действующими стандартами. На все проведенные работы даем гарантию.

Проводим предварительную калькуляцию теплоизбытков помещений по укрупненным показателям. Это позволяет максимально точно подобрать систему центрального кондиционирования. Обязательно учитываем специфику планировки здания, площадь помещений, температуру воздуха внутри. В зависимости от результатов проведенных расчетов наши специалисты помогут подобрать оборудование. Обращайтесь в «Леутин Инжиниринг», чтобы исключить ошибки и финансовые потери.