Расчет фанкойла — это расчет мощности его охлаждения (холодопроизводительности).
Определение необходимой холодопроизводительности фанкойла
Расчет необходимой холодильной мощности выполняется суммированием всех теплопоступлений в рассматриваемое помещение. К таковым относятся:
- солнечная радиация
- теплопроводность ограждающих конструкций (стен, окон, потолков и т.д.)
- приточная вентиляция
- осветительное оборудование
- другое тепловыделяющее оборудование
После суммирования вышеперечисленных теплопоступлений получают общую тепловую мощность помещения. Именно на эту мощность (с запасом 10-20%) и подбирают фанкойлы.
Простой способ определения холодопроизводительности фанкойла
Однако существуют и более простые способы определения холодопроизводительности фанкойла. Так, для жилых комнат можно принять мощность охлаждения, умножив площадь помещения на 100 (результат получится в Ваттах). При этом предполагается, что удельные тепловыделения в помещении равны 100 Вт/м 2 .
Для офисных помещений и жилых комнат, окна которых выходят на юг и восток, рекомендуется принимать удельные тепловыделения равными 125 Вт/м 2 . Наконец, для офисов с большим количеством оборудования или выходящими на юг окнами, удельные тепловыделения следует принимать равными 150 Вт/м 2 .
Таким образом, для офисного помещения площадью 40м 2 потребуется фанкойл мощностью 5кВт (так как 5кВт-ных фанкойлов не выпускается, принимают фанкойл большей мощности - 5.4кВт).
Особенности расчета фанкойлов
При расчете фанкойлов следует учитывать следующие параметры:
- подбирать фанкойл на воздушный поток средней мощности,
- учитывать температурный график холодоносителя: так, при графике +10/+15°С холодопроизводительнось фанкойла заметно ниже, чем при графике +7/+12°С.
В случае затруднений при расчете фанкойла следует обратиться к специалистам.
Потребляемая мощность фанкойла
Потребляемая электрическая мощность фанкойла составляет примерно 100-500 Вт и зависит от мощности электродвигателя вентилятора.
Фанкойл - это теплообменное оборудование, которое входит в общую систему чиллер-фанкойл и является конечным элементом всей схемы, служащей для охлаждения/нагрева воздуха в закрытых помещениях.
Подбор фанкойла
В зависимости от множества факторов производится расчет и подбор фанкойла. К таким факторам можно отнести:- количество людей в помещении;
- назначение помещения;
- площадь и ориентирование по сторонам света оконных проемов и стен помещения;
- географическое расположение помещения с температурными и влажностными характеристиками наружного воздуха;
- материал и качество наружных стен и перекрытий;
- количество и мощность осветительных приборов или других приборов, которые находятся в помещении и могут выделять тепло;
- наличие системы вентиляции помещения.
Способы расчета фанкойла
Можно выделить три способа расчета фанкойла для создания необходимого температурного фона в помещении. Их можно назвать по-разному.Академический
Это самый точный и самый длительный процесс расчета. Такие расчеты производятся при проведении научных разработок или исследований теплообменных процессов охлаждения/нагрева воздуха в помещениях с использованием систем кондиционирования воздуха. Этот же способ применим и для фанкойлов. Учитываются все перечисленные выше факторы и еще несколько других менее значительных, чтобы в максимальной мере предусмотреть все нюансы при работе фанкойла. В этом случае применяются точные справочные значения коэффициентов теплопроводности, теплопередачи материалов ограждения, коэффициенты теплоотдачи от стен к внутренней и внешней среде. При расчетах обязательно применяется i-d диаграмма влажного воздуха. При таком расчете, без специальной подготовки, можно потратить целый день на подбор фанкойлов для помещения 20-30 кв. м.
Уточненный
Такой расчет производится техническими специалистами, ведущими менеджерами компаний, которые занимаются продажами фанкойлов и систем кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл. Расчет не такой точный, как в предыдущем случае, но производится значительно быстрее и по усредненным значениям всех справочных величин, которые могут участвовать в расчете. Однако при таком расчете необходимо производить расчет производительности с учетом влажности воздуха. Поэтому существуют три определения производительности:
- явная производительность, которая учитывает явную теплоту, т.е все теплопритоки без учета влажности воздуха;
- скрытая производительность, которая учитывает скрытую теплоту, т.е все теплопритоки с учетом влажности воздуха.
- полная производительность, которая учитывает явную и скрытую теплоту, т.е все теплопритоки с учетом влажности воздуха.
Расчет скрытой теплоты производится с помощью i-d диаграммы или специальных таблиц.
В регионах с небольшой влажностью воздуха можно к расчетной явной теплоте прибавить 20% и получить полную теплоту. Тем самым 20% заложить на скрытую теплоту. В регионах с повышенной влажностью необходимо проводить отдельно расчет скрытой теплоты. В противном случае можно произвести подбор с ошибкой до 50-60%.
Приблизительный (срочный, прикидочный)
Такой расчет производится менеджерами, которые занимаются продажами фанкойлов и систем кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл, но не имеют навыков подбора. Производится из расчета площади помещения. На каждые 10 кв.м подбирается фанкойл холодопроизводительности 1000 Вт. при высоте потолка до 2,70 - 3 м.
Почти никогда в таких случаях не принимается во внимание скрытая теплота. А в регионах с влажностью 40% скрытая теплота составляет примерно 30% от явной теплоты, а при влажности 80-90% - до 50 % от явной. Такие расчеты могут отразиться на работе всей системы чиллер-фанкойл или привести к ее поломке, поэтому подобные расчеты и подбор фанкойлов надо доверять проверенным и квалифицированным специалистам.
Как выбрать фанкойл правильно?
Фанкойл это отдельный элемент системы кондиционирования, основными составляющими которого являются теплообменник с вентилятором. Работать фанкойлы могут как на охлаждение, так и на обогрев, всё зависит от температуры поступаемого теплоносителя.
Подогрев, ровно, как и охлаждение теплоносителя для фанкойлов, задаётся внешним источником, а в качестве теплоносителя, может использоваться антифриз или обычная вода. О том, что такое фанкойл и как его выбрать правильно, будет рассказано ниже.
Осуществляя выбор фанкойла, следует знать, что все они подразделяются в первую очередь по типу функционирования. Бывают фанкойлы одноконтурные (двухтрубные) и двухконтурные (четырёхтрубные). По виду установки, фанкойлы могут быть:
- Настенными и напольно-потолочными;
- Канальными и кассетными.
Самым простым по принципу работы является двухтрубный фанкойл, поскольку он не может работать на обогрев и на охлаждение одновременно. Температурный режим работы одноконтурного фанкойла, задаётся посредством температуры теплоносителя в трубах.
Более сложной конструкцией обладает двухконтурный фанкойл. Благодаря двум раздельным друг от друга теплообменникам, четырёхтрубный фанкойл может работать одновременно и на охлаждение и на обогрев.
Если рассматривать виды фанкойлов по типу установки, то наиболее универсальным решением являются напольно-потолочные фанкойлы. В зависимости от интерьерного решения, установку фанкойлов этого типа, можно выполнить как на потолок, так и на пол.
Настенные фанкойлы монтируют по принципу бытовых кондиционеров, на поверхность стены. Что же касается кассетных фанкойлов, то это неплохой вариант для установки на различные подвесные с возможностью полностью скрыть трубы и провода.
Подходя к рассмотрению вопроса о том, как выбрать фанкойл, нужно знать, что основной их технической характеристикой является тепловая мощность. Данный показатель фанкойлов может быть различным для режимов подогрева воздуха и, напротив, для его охлаждения.
Другие, не менее важные характеристики фанкойлов, это их производительность, указывающая на количество пропускающего через теплообменник воздуха, за одну единицу времени. Также, к производительности фанкойлов относится, и средняя длина воздушной струи.
Работа фанкойла осуществляется без потребления электроэнергии, она требуется лишь для работы вентилятора. Тем не менее, если устанавливается много фанкойлов, то следует рассчитать возможные нагрузки, которые могут возникнуть на электросеть вследствие этого.
Кроме того, выбирая фанкойл, следует обратить внимание и на такую не менее важную его характеристику, как уровень шума. Любой фанкойл издаёт шум, поэтому для помещения, в котором будут постоянно находиться люди, следует выбрать модель с наименьшим уровнем шума.
Исходные данные:
Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м2, высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» - только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).
Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.
Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы». (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.
Для обеспечения системы горячей водой (45-40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.
Внешний корпус чиллера изготовлен из сплава «Peraluman», пригодного для работы вне помещения. Блок WRAN оснащен микропроцессорной системой управления, которая позволяет настраивать, регулировать и оптимизировать все функции. Пульт дистанционного управления, подключаемый к микропроцессору, позволяет осуществлять все настройки и контролировать функционирование чиллера на расстоянии.
Внутренние блоки (фанкойлы) и наружный блок (чиллер) соединены между собой стальными водогазопроводными , которые необходимо заизолировать, чтобы избежать выпадения конденсата на стенках труб, когда по ним будет циркулировать с параметрами tподающ. = 7°С, tобрат. = 12°С (при работе системы в режиме охлаждения). Каждый фанкойл имеет поддон для сбора , от которого отводится дренажный трубопровод. Все дренажные трубопроводы соединены общим коллектором и подключены к существующей системе канализации. Все коммуникации прокладываются по коридору в зоне подшивного потолка. Для прокладки дренажного трубопровода необходимо обеспечить уклон 10 мм на 1 м длины.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для обеспечения циркуляции хладоносителя в системе устанавливается насосная станция.
Насосные станции фирмы CLIVET включают автоматику и всю необходимую технологическую обвязку. Они готовы к работе сразу же после подключения их к электрической и гидравлической системам.
Для определения типоразмеров входящего в систему кондиционирования оборудования следует произвести соответствующие расчеты.
Расчет теплоизбытков и подбор оборудования
Расчет тепловой нагрузки фанкойлов ведется на основании полученных данных о наличии в каждом помещении людей, оргтехники и др.источников выделения тепла.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определяем по каждому помещению общее количество теплоизбытков и из каталога фирмы DELONGHI выбираем по холодопроизводительности модели фанкойлов. Данные расчета и подбора фанкойлов приведены в табл. 2.
Исходя из суммарной холодопроизводительности всех фанкойлов (19,6 кВт), по каталогу фирмы CLIVET подбираем чиллер (с ближайшей большей холодопроизводительностью) - WRAN 91 (холод = 20,6 кВт, тепло = 23,1 кВт).
Выбор чиллера с «тепловым насосом» позволяет использовать систему кондиционирования в режиме обогрева в переходный период года, когда система отопления еще не включена.
На основании проведенного расчета теплоизбытков определены: Тепловая нагрузка всей системы составляет 19,6 кВт. Теплоноситель - вода с параметрами 7-12°С. Трубы стальные, водогазопроводные.
Чиллер WRAN 91 холодопроизводительностью 20,6 кВт без встроенного насосного контура. Фанкойлы - согласно таблице 1.
Гидравлический расчет системы
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов каждого участка системы и подбор насосной станции для устойчивой работы водяного контура.
Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то необходимо определить, достаточно ли его давления для нормальной работы системы.
Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным гидравлического расчета подбирается необходимая насосная станция.
В соответствии с планами помещений выполняется аксонометрическая схема системы «чиллер-фанкойлы», обозначаются номера участков и определяются их длины (рис. 2).
Расчет потерь давления должен быть произведен для наиболее удаленного фанкойла. В данном случае это фанкойл FС 30. Потери давления складываются из потерь по длине и потерь на местные сопротивления. Потери по длине определяются в соответствии с таблицами для расчета водопроводных труб. Потери на местные сопротивления могут быть приняты равными 30% от величины потерь по длине.
Рассмотрим методику гидравлического расчета на примере участка № 1 (см. рис. 2).
 |
Участок № 1 - это участок между чиллером и первым по ходу воды фанкойлом. Его нагрузка - общая нагрузка системы:
Q1 = 19,7 кВт или
Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16 982 ккал/ч.
Температурный перепад воды по каталогу на входе и выходе из фанкойла составляет Dt = 5°С (из каталога). Таким образом, можно вычислить расход воды на участке № 1:
где Q2 - , ккал/ч; С - теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг · °С.
G1= 16896/1·5=3376 кг/ч (0,939 л/с).
По таблице расчета системы водопровода, например из «Справочника проектировщика», подбираем диаметр трубопровода 32 мм, исходя из условия, что скорость воды не превышает 1 м/с.
Определяем удельную потерю давления по длине R (см., например, «Справочник проектировщика»). Она составляет 77 мм вод. ст./м.
а) Зная R и длину участка, можно вычислить сопротивление участка R_I, равное 385 мм вод.ст.
в) Гидравлическое сопротивление фанкойла, равное 900 мм вод.ст.,- определяется по каталогам.
г) Зная расход воды (общий) и выбранную марку чиллера (), сопротивление теплообменника в самом чиллере можно определить по диаграмме из каталога CLIVET.
В данном примере гидравлическое сопротивление теплообменника составляет 28 кПа или 2800 мм вод.ст.
д) После сложения сопротивлений всех участков получаем общие потери давления в системе; прибавляем 30% - запас на местные сопротивления - и получаем необходимое давление, которое должна развивать насосная станция Dрн≥106 кПа.
DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 мм вод. жт = 106 кПа
По диаграмме из каталога CLIVET определяем марку насосной станции М2, которая развивает давление в сети 135 кПа, то есть больше, чем 106 кПа.
Источник : http://mir-klimata.apic.ru/
Статья из журнала "Мир климата", номер 11. 2001
Уважаемые читатели!
Редакция журнала продолжает публикацию отдельных глав книги «Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика», подготовленной специалистами компании «Евроклимат».
Исходные данные:
Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м 2 , высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» - только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).
Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.
Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы ». Чиллер (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.
Для обеспечения системы горячей водой (45–40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.
