Климатические системы в крупных зданиях устроены иначе, чем в квартирах. Система чиллер-фанкойл — популярное решение для коммерческих объектов. Центральный агрегат вырабатывает холодную или горячую жидкость, а локальные устройства распределяют её по помещениям. Офисы, гостиницы, торговые центры — там чаще всего применяют такую схему.
Что такое система чиллер-фанкойл
Система чиллер-фанкойл — это связка центрального чиллера и распределённых фанкойлов. Центральный блок готовит жидкость нужной температуры, локальные устройства передают эффект по комнатам через систему трубопроводов. В качестве рабочей среды используют воду или водный раствор гликоля — такой теплоноситель можно перекачивать на большие расстояния. В зависимости от сезона и потребностей чиллер работает на охлаждение или обогрев.
От обычных сплит-систем такая схема отличается масштабом. Расстояние между центральным агрегатом и самыми дальними точками достигает сотен метров. Это даёт гибкость при планировке объекта.
Система кондиционирования воздуха этого типа
Система кондиционирования работает как единый организм — централизованное управление плюс распределённые исполнители в помещениях. Такой подход даёт гибкое зонирование и сохраняет контроль. Масштабируемость — главный козырь при выборе решения. Температуру настраивают точно в каждой зоне. Параметры каждого помещения можно задавать индивидуально — локально или удалённо — при этом не требуется сложная автоматика.
Чиллер-фанкойл: принцип работы системы
Как работает система чиллер для охлаждения воздуха в помещении
Центральный чиллер охлаждает воду по тому же принципу, что и холодильник — парокомпрессионный цикл. Компрессор сжимает фреон, тот отдаёт тепло наружу в конденсаторе.
Процессы в чиллере
В чиллере вода охлаждается в испарителе, где фреон забирает тепло. Агрегат производит воду температурой 7–12 °C — этого хватает летом. Воздух в помещении охлаждается эффективно.
Главное отличие от обычных кондиционеров — чиллер охлаждает воду, а не воздух напрямую. От тепловых насосов отличается приоритетом: насосы заточены под обогрев, чиллеры — под охлаждение, хотя реверсивные модели умеют и то, и другое.
Зимой реверсивные чиллеры переключаются на обогрев помещений. Температура теплоносителя достигает 50–60 °C, обеспечивая комфорт. Водоохлаждаемый чиллер сбрасывает тепло через градирню на крыше здания. Воздушные модели проще — используют наружный блок с вентиляторами. Насосы подают подготовленную воду по трубам. Теплоноситель поступает в фанкойлы с помощью циркуляционных насосов. Автоматика следит за температурами воздуха и жидкости, управляет всем оборудованием за счёт датчиков и контроллеров.
Работает система чиллер-фанкойл через местные блоки
Фанкойл — это радиатор с вентилятором. Холодная жидкость течёт по трубкам его теплообменника. Вентилятор прогоняет комнатный воздух через теплообменник, происходит теплообмен. Летом воздух отдаёт тепло холодной воде и выходит прохладным. Зимой наоборот: забирает тепло и нагревается. Таким образом обеспечиваются охлаждение и обогрев помещений. Принцип работы фанкойла основан на циркуляции жидкости через его теплообменник.
Каждый фанкойл может работать независимо. Где-то включают полную мощность, где-то минимальную. Термостат позволяет выбрать температуру и влажность. Вентилятор регулируется по потребностям. Выпускают кассетные модели (в подвесной потолок), канальные (за потолком), настенные и напольные фанкойлы под разные задачи. В качестве опции доступны модели с датчиками CO2.
Схема системы чиллер-фанкойл: от чиллера до фанкойлов
Основные элементы системы кондиционирования
В состав системы чиллер-фанкойл входят:
- Центральный чиллер (ставят на крыше или в техподвале)
- Фанкойлы (расположены по обслуживаемым помещениям)
- Трубопроводная разводка
- Автоматика управления
Трубы связывают всё в единую гидравлическую сеть, обеспечивая циркуляцию между чиллером и фанкойлами.
Насосы постоянно гоняют жидкость по трубам. Расширительные баки компенсируют температурное расширение воды или раствора при нагреве. Фильтры улавливают грязь и примеси из циркулирующей жидкости. Балансировочные клапаны выравнивают расходы по веткам, чтобы всем хватало. Датчики температуры и давления передают информацию контроллерам, которые управляют всей системой кондиционирования воздуха. Для критичных объектов можно добавить резервный чиллер.
Двухтрубные и четырехтрубные варианты
Двухтрубная схема имеет магистрали подачи и обратной воды. Фанкойлы подключены параллельно. Минус — невозможность одновременного охлаждения и обогрева, так как система работает в одном режиме. Переключение — сезонное.
Четырёхтрубная схема включает два контура: холодной и горячей воды. Фанкойл может подключаться к обоим контурам через свои теплообменники. В одном помещении охлаждают воздух, в другом — греют. Это оптимально для гостиниц и офисов с разными зонами. В межсезонье четырёхтрубная система особенно выгодна.
Преимущества системы чиллер-фанкойл для охлаждения
Один центральный чиллер обслуживает десятки или сотни помещений. При этом каждый фанкойл управляется независимо. Такое зонирование ценно для объектов с разными внутренними тепловыми нагрузками. Масштабируемость достигается подключением дополнительных фанкойлов к существующим магистралям. При необходимости нарастить мощность целесообразно установить ещё один чиллер.
Офисные центры легко адаптируют систему при изменении планировки. Фанкойлы переставляются, трубы наращиваются. Гостиницы дают постояльцам индивидуальный пульт. Торговые центры охлаждают разные зоны от одного источника. Такие системы кондиционирования позволяют реализовать сложные сценарии охлаждения или обогрева.
Недостатки и ограничения
Стартовые затраты ощутимы. Центральный агрегат, фанкойлы, трубы, изоляция, насосы, баки, автоматика — всё складывается в крупную сумму. Монтаж тоже недёшев: нужны квалифицированные специалисты для балансировки и настройки. Подбор оборудования требует точных расчётов тепловых нагрузок. Выбор мощности чиллера критически важен, так как от этого зависит эффективная работа системы.
Системе требуется техническое помещение площадью от 10 квадратных метров. В готовом здании найти такое место бывает сложно. Шум от работы компрессоров и вентиляторов чиллера может быть ощутимым, если блок стоит на крыше жилого дома. Приходится добавлять звукоизоляцию и виброопоры.
Обслуживание требует квалификации. Нужно следить за составом теплоносителя, промывать теплообменники, менять фильтры. Плохое гидравлическое балансирование приводит к неравномерной работе: в одних помещениях жарко, в других холодно. Исправление таких ошибок после сдачи объекта обходится дорого. Также важно контролировать качество теплоносителя для предотвращения коррозии.
Когда подходит
Коммерческая недвижимость площадью от тысячи квадратов — типичный случай. Офисные центры, гостиницы, торговые комплексы, медицинские учреждения. Там система чиллер-фанкойл полностью оправдывает себя для охлаждения помещений разных типов.
В частных домах другая история. Коттедж на 500–700 квадратных метров с бассейном, спортзалом, винным погребом — вот где четырёхтрубная схема уместна. Можно одновременно охлаждать спортзал и греть бассейн. Для обычного дома в 150–300 квадратных метров это избыточно. Проще поставить инверторные сплит-системы или тепловой насос с фанкойлами или радиаторами.
Сравнение с VRF-системами
VRF использует фреон, что ограничивает расстояние до 100–150 метров от наружного блока. Системы чиллер-фанкойл с водой таких ограничений не имеют. Магистрали могут тянуться на сотни метров.
По бюджету для объектов 1000–2000 квадратных метров обе технологии сопоставимы. На больших площадях выигрывают системы чиллер-фанкойл. Обслуживание VRF требует сертифицированных специалистов по фреону.
Сравнение с тепловым насосом
Воздушный тепловой насос типа «воздух-вода» — близкий родственник. Он тоже производит горячую или холодную воду для распределения в фанкойлы. Разница в акцентах: насосы заточены под отопление, чиллеры — под охлаждение. По эффективности в режиме отопления тепловой насос выигрывает при умеренных морозах. При температуре на улице от 0 до +15 градусов они могут выдавать 3–4 киловатта тепла на каждый киловатт электричества. В режимах охлаждения и обогрева показатели примерно одинаковые при правильной настройке.
Сравнение с обычными кондиционерами
Мультисплит-системы — это когда к одному наружному блоку подключают несколько внутренних. Ограничение: не больше 5–9 внутренних блоков и расстояния до 50 метров. Для крупного объекта фасад превратится в склад наружных блоков. С централизованной схемой можно подключить 50, 100 или более фанкойлов к одному чиллеру. Фасад остаётся чистым, вся техника спрятана на крыше.
Какие бренды представлены
Производители делают упор на разные аспекты работы. Одни гонятся за эффективностью через инверторные технологии. Другие фокусируются на надёжности. Третьи предлагают продвинутую автоматику.
Daikin делает ставку на инверторные компрессоры и фирменные холодильные контуры. Carrier специализируется на высокомощном оборудовании для крупных объектов. Climaveneta ориентируется на прецизионные чиллеры для дата-центров. Mycond производит стандартные решения среднего ценового сегмента. Универсального чемпиона нет — выбор зависит от конкретного проекта.
Типичные ошибки
Три главные ошибки при проектировании:
- Неправильная схема разводки. Двухтрубная схема дешевле, но если нужно одновременное охлаждение и обогрев, экономия выходит боком. Гостиница весной получит жалобы: в одних номерах жарко, в других холодно, а переключить систему нельзя.
- Недостаточная мощность чиллера. Берут упрощённую методику расчёта — и летом чиллер не справляется. Компрессор работает на износ, температура не снижается. Причины: забыли теплопритоки от остекления, не заложили нагрузку от оборудования, сэкономили на запасе мощности.
- Плохое гидравлическое балансирование. Систему запустили, а в одной части здания фанкойлы «шпарят», в другой еле дышат — воды не хватает удалённым точкам. Приходится работать балансировочными клапанами, перенастраивать насосы и правильно распределять расходы.
Итоги
Централизованная схема остаётся рабочим инструментом для крупных объектов. Сильные стороны проявляются на площадях от тысячи квадратов. Гибкость зонирования и отсутствие жёстких ограничений делают технологию востребованной. Высокий порог входа сужает область применения.
Вопросы и ответы (FAQ)
Что такое система чиллер-фанкойл простыми словами?
Один большой чиллер делает холодную или горячую воду, вода или теплоноситель бежит по трубам. По зданию расставлены маленькие блоки — фанкойлы, которые этой водой охлаждают или греют воздух в помещениях. Каждый фанкойл работает независимо: в одной комнате включают холод, в другой — тепло.
Как работает центральный агрегат?
Принцип работы как у холодильника. Компрессор гоняет фреон, тот забирает тепло у воды и воздуха в одном месте, отдаёт наружу в другом. На выходе получается холодная вода летом или горячая зимой. Её гоняют насосы по трубам к локальным фанкойлам.
Чем отличается чиллер от теплового насоса?
По сути это одно и то же оборудование. Насосами называют технику под отопление, чиллером — под охлаждение. Реверсивный чиллер может и то, и другое.
Можно ли ставить в частный дом?
Можно, но имеет смысл только в больших домах от 500 квадратных метров с бассейном, спортзалом, винным погребом. Для обычного дома 150–300 квадратных метров это избыточно. Проще взять сплит-системы или тепловой насос.
Какие производители есть?
Daikin и Mitsubishi Electric делают энергоэффективные чиллеры с инверторами. Carrier — мощную технику. Mycond — оборудование со средним ценником.
