Фанкойл (fancoil) – состоит из нескольких частей: fan (вентилятор) и coil (теплообменник или змеевик). По сути это аппарат, предназначенный для охлаждения или нагрева воздуха посредством циркуляции через теплообменник. Вентилятор перемещает воздух по змеевикам, содержащим горячую или холодную жидкость, в зависимости от сезона, и в результате теплообмена воздух охлаждается (или нагревается). Теплоноситель поступает из чиллера – холодильной машины, которая подготавливает его для фанкойлов.
Фанкойлы представляют собой решение, отвечающее требованиям различных областей применения, обеспечивая комфортную внутреннюю среду. Они могут управляться централизованно или отдельно для каждого помещения. Чаще всего устанавливаются в зданиях с большим количеством помещений, например, офисы, гостиницы, торговые центры, жилые и общественные объекты.
Как работает фанкойл?
Фанкойл работает как вентилятор, который собирает воздух в помещении, а затем подает в агрегат с охлаждающим или нагревательным змеевиком. В результате из устройства выходит воздух требуемой температуры. 
В сплит-системах внутренний блок это тот же самый фанкойл только по нему циркулирует фреон. Фанкойлы в качестве теплоносителя используют воду или этиленгликоль. В процессе охлаждения на теплообменнике образуется конденсат, который потом собирается в лоток и отводится в дренажную систему или канализацию.
Классификация фанкойлов
По количеству теплообменников аппараты бывают двух- и четырехтрубные (с одним и двумя теплообменниками). Двухтрубные пропускают через систему горячую или охлажденную воду. В четырехтрубных конфигурациях горячая вода проходит через один комплект труб, а охлажденная вода - через другой. Четырехтрубные системы предлагают большую гибкость, хотя первоначальные затраты выше.
В зависимости от конструктивных особенностей и расположения выделяют следующие виды:
- корпусные;
- бескорпусные;
- напольно-потолочные;
- потолочные;
- кассетные;
- канальные;
- шкафные.
Все варианты предлагают одинаковый уровень производительности и могут обеспечивать обогрев и охлаждение, поэтому технические характеристики обычно сводятся к проектным требованиям и обеспечению выполнения техзадания.
Фанкойлы кассетные
Идеально подходят для новостроек или в качестве варианта модернизации, когда блоки необходимо скрыть в пространстве потолка. При этом типе установки оборудование работает немного тише, поскольку акустика заглушена потолком и другими изолирующими конструкциями.
Потолочные фанкойлы
Популярны как часть промышленного дизайна в офисах, квартирах, ресторанах, приемных. Открытый корпус должен соответствовали эстетике внутреннего пространства. Повышенные требования предъявляются к шумовым характеристикам устройства. Производители уделяют особое внимание качеству пластика и минимизируют количество элементов способных создавать шум.
Напольные фанкойлы
Эффективно работают по периметру помещения в сочетании с вытяжной системой вентиляции для борьбы с сквозняками и солнечными лучами от застекленных фасадов или витражей. Напольные модели позволяют сохранить высоту помещения, создавая более просторные конструкции.
Настенные фанкойлы
Идеально подходят для ситуаций, когда низкий потолок ограничивает установку канальных устройств. В этом случае вертикальный блок может быть скрыт внутри фальш-стены или шкафа с использованием шасси или поставляться в открытом корпусе. Агрегаты можно устанавливать возле пола или под потолком.
Преимущества использования
В последние годы установка фанкойлов стала одним из самых эффективных средств кондиционирования воздуха в новых и отремонтированных коммерческих помещениях. Рассмотрим основные преимущества систем:
- Фанкойлы просты в обслуживании. Фильтрующие элементы легко снимаются, меняются или чистятся.
- К одному чиллеру можно подключить несколько фанкойлов. Это позволяет сэкономить место в инженерной системе объекта.
- Теплоизоляция трубопроводных конструкций позволяет транспортировать теплоноситель на большие расстояния. Можно размещать кондиционируемые помещения далеко от чиллера.
Хотя система не является сложной по своей сути, при нарушении технологий монтажа может возникнуть ряд проблем, таких как шум, падение тепловой мощности, сквозняки. Поэтому при проектировании и установке оборудования необходимо проявлять осторожность.
Принцип работы чиллера
Чиллер – это охладитель жидкости или водоохлаждающая установка, которая использует парокомпрессионный или абсорбционный цикл. В зависимости от принципа действия все устройства подразделяются на две большие группы: с водяным охлаждением конденсатора и абсорбционные. Последние получили наибольшее распространение.
Промышленные системы водяного или гликолевого чиллера содержат два основных контура: контур охлаждения и контур жидкости. Холодильный контур состоит из четырех компонентов: компрессора, конденсатора, расширительного клапана и испарителя. Холодильный контур отводит тепло от технологической жидкости. Контур жидкости состоит из резервуара, насоса, фильтров и теплообменника. Гидравлический контур переносит технологическую жидкость вокруг охлаждаемого объекта.
Холодильный цикл использует принципы термодинамики для эффективного перемещения тепла из одной области в другую. В случае чиллеров тепло отбирается от охлаждаемой жидкости и передается окружающему воздуху.
Холодильный цикл начинается с компрессора. Компрессор принимает хладагент низкого давления и низкой температуры в виде газа и сжимает его в газ под высоким давлением и высокой температурой. Затем этот газ проходит через змеевики в конденсаторе, где воздух или вода текут по змеевикам, и отводит тепло от хладагента. По мере того, как хладагент теряет тепло, он начинает конденсироваться, пока весь газ не превратится в жидкость. После выхода из конденсатора жидкость проходит через расширительный клапан. Расширительный клапан ограничивает поток хладагента. Когда жидкость под высоким давлением проходит через расширительный клапан, она попадает в испаритель. В испарителе хладагент начинает обратно переходить в газ. Когда хладагент испаряется, он становится очень холодным и поглощает много тепла. Именно в испарителе технологическая жидкость взаимодействует с хладагентом. Тепло отводится от жидкости и передается хладагенту. Затем он поступает в компрессор, и цикл начинается снова.
Типы чиллеров
Две разные охлаждающие среды (воздух или вода) могут способствовать передаче тепла, отдаваемой при переходе хладагента из пара в жидкость. Таким образом, чиллеры могут использовать два разных типа конденсаторов: с воздушным и водяным охлаждением. Выбор правильного типа чиллера для охлаждения производственных процессов и помещений может снизить эксплуатационные затраты, минимизировать время простоя и повысить эффективность работы.
Чиллеры с водяным охлаждением
Наиболее распространенный тип чиллера, где для охлаждения газообразного хладагента в конденсаторе используется вода из внешней градирни. После отвода тепла хладагент претерпевает фазовый переход в жидкость и возвращается в систему.
Чиллеры с водяным охлаждением обычно более эффективны, чем чиллеры с воздушным охлаждением. Они работают тише, подходят для небольших и для крупных объектов, доступны портативные решения для помещений с ограниченным пространством. Их располагаются внутри помещений в среде, защищенной от непогоды. Следовательно оборудование имеет более длительный срок службы.
Чиллеры с водяным охлаждением более дорогостоящие в установке и обслуживании из-за необходимости монтировать градирню, резервуары и водяной насос. Поскольку им требуется постоянная подача воды для охлаждения, они могут не подходить для мест с нехваткой воды или ее отсутствием. Оборудование требуют периодической обработки воды конденсатора для предотвращения образования минеральных отложений в системе.
Чиллеры с воздушным охлаждением
Чиллеры с воздушным охлаждением используют окружающий воздух для отвода тепла от хладагента в конденсаторе. Вентиляторы, прикрепленные к устройству, помогают ускорить процесс охлаждения. Они используются в местах, где отводимое тепло не будет проблемой, поскольку в процессе эксплуатации оборудования выдается значительное количество тепла.
Доступны портативные решения для помещений с ограниченным пространством. Они активно используются в малых промышленных и коммерческих масштабах в зависимости от размера и производительности чиллера. Обходятся дешевле в установке и обслуживании, чем системы с водяным охлаждением. Тепло, выбрасываемое из чиллера, можно использовать для обогрева помещения в холодные периоды, обеспечивая дополнительную экономию электроэнергии.
В чиллерах с воздушным охлаждением используются охлаждающие вентиляторы, которые создают шумовую нагрузку. Они занимают меньше места и располагаются вне помещения. Поэтому, у наружных элементов более короткий срок службы. Затраты на техническое обслуживание ниже, чем у водных моделей. Их относительная простота в сочетании с меньшими требованиями к пространству дает большие преимущества во многих типах установок.
Промышленные чиллеры могут быть дополнительно сгруппированы по типу парокомпрессионный или паропоглощающий, в зависимости от способа транспортировки хладагента в системе.
Чиллеры с паровым компрессором
В чиллерах с паровым компрессором используется компрессор для перекачки хладагента, который отбирает нежелательное тепло из процесса. Компоненты системы такие же, как и у абсорбционного типа - испаритель, конденсатор и расширительный блок. Однако в установке нет абсорбирующей среды.
Чиллеры с абсорбцией пара
В отличие от парокомпрессорных систем, пароабсорбционные используют источник тепла для транспортировки хладагента по системе. Компоненты системы такие же, как и в чиллерах парокомпрессорного типа, но вместо компрессора используются абсорбер, насос и генератор.
Источник тепла может нагреваться водой или паром, хладагент может быть с низким потенциалом глобального потепления (ПГП), например, R-134a или R1234ze, а абсорбирующей средой может быть раствор бромида лития или аммиака. Нагретая вода или пар помогает регенерировать адсорбционный раствор.
Винтовой и центробежный чиллеры
Центробежные чиллеры - это надежные агрегаты с парокомпрессионным циклом, идеально подходящие для средних и крупных объектов (от 150 до 6000 тонн холода). Они состоят из обычного испарителя, компрессора, конденсатора и расширительного устройства, но с дополнительными вращающимися крыльчатками, которые сжимают хладагент и транспортируют его по системе.
Винтовые чиллеры - это чиллеры с компрессором пара, в которых для транспортировки хладагента по системе используется винтовой компрессор. Некоторыми ключевыми преимуществами являются их компактная установка, бесшумная работа, более низкие затраты на техническое обслуживание и высокая энергоэффективность. Также они идеально подходят для многоэтажных домов.
Повышение эффективности и автоматизация
Для оптимизации эффективности системы фанкойлов могут быть применены следующие технологии:
- Специальная установка для наружного воздуха с рекуперацией отработанного тепла и приточным воздухом с низкой точкой росы для обеспечения изолированной вентиляции наружного воздуха и улучшенного контроля влажности.
- Управление вентиляцией с помощью двухпозиционных одноканальных воздухораспределителей, интегрированных с системой контроля присутствия в помещении.
- Высокоэффективная установка охлажденной воды, включая высокоэффективные чиллеры с водяным охлаждением, перекачивание охлажденной воды с регулируемой скоростью / потоком.
- Местная или централизованная установка нагрева воды с использованием конденсационных котлов и первичной перекачки с регулируемой скоростью.
- Фанкойлы со ступенчатым регулированием скорости вращения вентилятора.