Расчет воды для фанкойлов. Разработка системы кондиционирования для группы офисных помещений на базе чиллера-фанкойлов
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.
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.
Фанкойл – один из видов инженерного оборудования, при помощи которого охлаждают рециркуляционный воздух помещения. Так же как и кондиционер, фанкойл имеет теплообменник, вентилятор, фильтр и устройство для осуществления управления данной системой охлаждения. В отличие от обычного кондиционера теплоносителем в фанкойле служит вода.
Для правильного подбора оборудования специалисты производят расчёт фанкойлов. Сначала определяется тепловая нагрузка помещения. При расчете тепловой нагрузки учитывается все источники: работающее в помещении оборудование, предполагаемое максимальное количество людей, наличие вентиляции, осветительные приборы, количество и размер окон, а также освещенность и ориентация помещения по сторонам света. Сумма тепловыделений от перечисленных источников тепла называется тепловой нагрузкой помещения. Для создания запаса мощности к расчётной добавляют от десяти до двадцати процентов, что и становится отправной точкой в подборе фанкойла.
Есть и более простой вариант оценки тепловой нагрузки помещения. Предварительно проделанные расчёты в различных помещениях показывают, что в офисе с большим количеством техники и оборудования в среднем на один квадратный метр приходится сто пятьдесят Вт выделяемого тепла, а на жилое помещение – около ста Вт. Для приближенной оценки тепловой нагрузки достаточно умножить удельную нагрузку на площадь помещения.
Производители фанкойлов предлагают технические спецификации для подбора оборудования, а также предлагают специалистам пользоваться программами подбора фанкойлов. Программное обеспечение существенно ускоряет процесс расчета фанкойлов и позволяет посмотреть несколько вариантов подходящих моделей по производительности, сравнить их параметры, в том числе акустические. Учитывая климатические показатели воздуха объекта (температура, относительная влажность) и варьируя температуру теплоносителя, скорость вентилятора оптимизируют выбор типоразмеров и моделей фанкойлов с учетом стоимости и бюджета проекта.
Важно. В характеристиках фанкойлов приводятся два значения холодопроизводительности: явная и полная. Разница между ними показывает, сколько холода потратится на конденсацию влаги, содержащейся в воздухе помещения при его охлажении от начальной температуры до заданной. В среднем для нашей климатической зоны разница составляет около 30%, однако рекомендуется делать расчет на проектных параметрах воздуха. Явная холодопроизводительность затрачивается на съем теплопритоков помещения без учета конденсации, и именно она равна полученной тепловой нагрузке помещения. Выбор типоразмера фанкойла и расчет необходимого расхода теплоносителя проводят по полной холожопроизводительности.
Доверьте расчет фанкойлов опытным инженерам, которые ежедневно работают с программами подбора фанкойлов. Звоните по телефону, и мы подберем оптимальное для проекта оборудование в течение дня.
