Los aires acondicionados domésticos enfrían (calientan) el aire localmente en 1-2 habitaciones. Los sistemas de bobina de ventilador-enfriador están diseñados para resolver una gama más amplia de tareas, por ejemplo, mantener simultáneamente el microclima en docenas de habitaciones separadas. Además, la fachada de un edificio de oficinas o un centro comercial no está desfigurada por unidades exteriores de "divisiones". Se puede implementar un esquema de acondicionamiento similar (SLE) en una cabaña privada. Ofrecemos comprender qué es la bobina del ventilador, describir el principio de funcionamiento y los tipos de unidades climáticas modernas.
Diseño de la bobina del ventilador
El nombre en inglés de la unidad fan coil significa literalmente "fan coil" e indica una similitud constructiva con los calentadores de aire ABO (unidades de calentamiento de aire) conocidos desde hace mucho tiempo. Las unidades de fan coil también se parecen a las unidades internas del sistema dividido en apariencia y dispositivo, solo agua o líquido no congelante: se usa anticongelante en lugar de freón.
Referencia. El fluido de trabajo en los sistemas de aire acondicionado industriales es el anticongelante de etilenglicol tradicionalmente tóxico. Un análogo seguro, el propilenglicol, es un 30-50% más caro, por lo tanto, se usa con menos frecuencia.
Fancoil consta de los siguientes elementos:
- estuche equipado con rejillas de aire o boquillas;
- intercambiador de calor: una bobina de un tubo de cobre con numerosas placas;
- un ventilador, generalmente centrífugo;
- filtro de aire grueso;
- válvula electromagnética: regulador del flujo de fluido a través de un radiador de intercambio de calor;
- válvula de ventilación manual;
- Tablero de control electrónico.
Se instala un tanque de recolección de condensado debajo del intercambiador de calor. Este último se descarga a través de una tubería a la calle o al receptor de alcantarillado. Si la unidad se instala a una distancia considerable del punto de descarga, la bomba de drenaje bombea el condensado.
Principio de operación
El dispositivo funciona según el principio del calentador de aire mencionado anteriormente: el anticongelante o el agua de cierta temperatura fluye a través de los tubos de la bobina, el ventilador sopla el aire de la habitación a través de las aletas. Se produce intercambio de calor, la corriente se calienta o se enfría. De ahí el segundo nombre del dispositivo: fan coil.
Características de la bobina del ventilador:
- la unidad puede funcionar en modo de calefacción o refrigeración, dependiendo de la temperatura del agua entrante;
- la función principal es transferir calor o frío producido por otras plantas al aire;
- el flujo de fluido es provisto por una bomba externa, no hay propia;
- la corriente de aire de admisión se limpia del polvo del filtro;
- generalmente la bobina del ventilador procesa el aire interior de la habitación (recirculación completa);
- Algunos modelos integrados en el sistema de ventilación forzada pueden calentar / enfriar el suministro de aire;
- La regulación de la potencia térmica / de refrigeración se lleva a cabo de dos maneras: cambiando el rendimiento del ventilador y limitando el flujo de agua mediante una válvula electromagnética de dos vías.
Nota. La unidad electrónica del dispositivo se dedica al control de potencia: abre / cierra la válvula y cambia la velocidad del impulsor a la señal del sensor de temperatura o el termostato de ambiente.
Por lo tanto, el fan coil es un elemento integral de un sistema climático centralizado que mantiene la temperatura del aire en una habitación en particular o en un área específica del taller de producción. Funciones adicionales:
- drenaje;
- ventilación (modo de ventilación);
- mezclar aire fresco es una opción;
- control remoto;
- Calentar el flujo con un elemento de calentamiento eléctrico (también una opción).
La diferencia entre el fan coil y el sistema dividido es el principio de funcionamiento: no hay un ciclo de compresión de vapor, el fluido de trabajo es agua que no cambia el estado de agregación.Además, la energía térmica llega al radiador desde el exterior junto con el líquido, como se proporciona en los calentadores.
- Calderas tradicionales que utilizan diversas fuentes de energía. Está claro que este equipo solo proporciona calentamiento de agua o anticongelante.
- Bombas de calor (VT) de dos tipos: geotérmica y agua. En invierno, la instalación calienta el refrigerante; en verano, por el contrario, se enfría.
- Las enfriadoras son potentes enfriadoras enfriadas por aire o agua.
Referencia. Las enfriadoras modernas funcionan en modo invierno-verano y están equipadas con inversores: controladores de velocidad del compresor de frecuencia. Debido a esto, la unidad de refrigeración puede calentar el refrigerante (así como la bomba de calor) a menos 15 ... 20 ° C en la calle, aunque el rendimiento se reduce notablemente.
El paquete más común es el sistema de bobina enfriadora-ventilador. Esta es la mejor opción por el precio del equipo, será más costoso comprar e instalar VT de rendimiento similar. Cómo interactúan los agregados de circuitos, lea a continuación.
Tipos de unidades de fan coil
Todos los fan coils existentes se dividen en tipos según el método de instalación:
- Módulos de pared (también conocidos como consola). Al igual que la unidad interior, dividida, se unen a la pared en la zona superior de la habitación o se colocan sobre los pisos.
- Los dispositivos de canal a menudo se producen sin revestimiento de plástico decorativo, todas las partes están montadas en un marco de metal. Los modelos desempaquetados están integrados en el conducto de suministro de ventilación o recirculación.
- Las unidades de bobina de ventilador de cassette de techo son similares en apariencia a las unidades de sistema dividido similares: distribuyen el aire tratado en 2–4 direcciones y están equipadas con persianas giratorias en servos. Estos módulos están diseñados para su instalación en techos suspendidos, solo se proporciona un panel decorativo desde la parte inferior.
- Las unidades de columna de piso, respectivamente, se colocan en el piso. En aras de salvar el área utilizable, el bloque está hecho en forma de una columna rectangular, es decir, tiene una altura alargada.
Nota. Además de estas opciones, hay cierres universales, por ejemplo, de piso a techo. El módulo se puede montar en 2 posiciones: horizontal (montaje en el techo) y vertical (sobre el piso). En consecuencia, se proporcionan 2 baños para recoger el condensado.
Como estándar, los fan coils están equipados con 1 intercambiador de calor; está conectado a la red eléctrica mediante un esquema de dos tubos. Las versiones de cassette, piso y canal se pueden equipar con dos radiadores separados, la conexión es de cuatro tubos.
Las unidades de dos tubos involucradas en una sola red reciben el refrigerante de una fuente: un sistema de calentamiento de agua o un enfriador. Esto significa que todas las habitaciones del edificio solo se calentarán o enfriarán, los usuarios solo establecerán una temperatura cómoda.
Los cierrapuertas con 2 intercambiadores de calor están diseñados para SCR multizona. Un radiador recibe agua caliente de una caldera u otro calentador, el segundo, frío de un enfriador. Los usuarios en las habitaciones vecinas pueden encender simultáneamente su fan coil en varios modos: calefacción o refrigeración.
Operación de la bobina del ventilador enfriador
En primer lugar, consideraremos cómo funciona un SCR de zona única para 3 bloques + un enfriador inversor, que se muestra en el siguiente diagrama. El sistema mantiene una temperatura confortable en el verano y durante el período de transición otoño - primavera. La calefacción de invierno funciona efectivamente a -5 ... -10 grados bajo cero.
Aclaración. Chiller es una unidad que utiliza el ciclo de compresión de vapor Carnot para enfriar / calentar el refrigerante. La unidad se coloca en la calle, el freón R410a o R407a es el fluido de trabajo. El intercambiador de calor-condensador se sopla con aire o se enfría con un líquido.
El algoritmo de trabajo se ve así:
- En verano, el enfriador de aire y agua enfría el refrigerante a una temperatura estándar de +7 ° C (si el patio tiene +35 grados o menos).
- El módulo hidráulico dirige el agua fría a una red de unidades fan coil conectadas por un esquema de dos tubos (como los radiadores en un sistema de calefacción).
- Usando el control remoto, el usuario establece la temperatura del aire deseada por separado en cada habitación.
- Al principio, los cierrapuertas alcanzan la temperatura establecida y funcionan a la máxima potencia. Luego, de acuerdo con la señal del sensor, el controlador reduce la velocidad de enfriamiento: disminuye la velocidad del ventilador en pasos (de 3 a 8 pasos en total, según el modelo).
- Cuando el aire alcanza los parámetros establecidos, una válvula solenoide de dos vías cierra el suministro de refrigerante por orden de la electrónica. La fan coil adicional mantiene la temperatura.
- Calentado a 12 ° C (promedio), el agua se devuelve al intercambiador de calor-evaporador del enfriador, el ciclo se repite.
- En otoño, la temperatura de la calle disminuye, el enfriador recibe una solicitud de refrigerante caliente del serpentín del ventilador y cambia al modo de calefacción. El cambio se realiza de forma manual o automática, a las órdenes de un controlador adicional.
Nota. Los fabricantes conocidos de equipos de climatización Gree y Carrier indican la temperatura ambiente máxima de funcionamiento más 46 ° C. Bajo tales condiciones, el agua se puede enfriar a +18 grados.
El módulo hidráulico que proporciona el suministro de refrigerante consta de una bomba, un tanque de expansión y una unidad de automatización ejecutiva. Los elementos se incluyen en el diseño de la enfriadora o se instalan por separado. Las unidades de mayor potencia se suministran con módulos hidráulicos para 2-3 bombas.
Para que el sistema de zona única funcione completamente en invierno, se conecta una caldera a la red de fan coil. En las heladas por debajo de menos 10 ... 15 grados, el enfriador se detiene. Las válvulas ejecutivas cambian el refrigerante a una línea de calentador de agua con una bomba separada.
¿Cómo funciona el sistema multizona?
- El número requerido de cierrapuertas se conecta simultáneamente a la enfriadora y a la caldera. Se utiliza un esquema de cuatro tubos, más precisamente, dos callejones sin salida de dos tubos. La potencia de los equipos de energía térmica se determina por cálculo.
- Cuando el primer usuario configura la calefacción, la automatización de la bobina del ventilador abre el conducto a través del intercambiador de calor "caliente", el segundo radiador está inactivo. A la salida tenemos aire caliente.
- Si el segundo usuario enciende el enfriamiento, entonces el cerrador de la siguiente habitación solo inicia el intercambiador de calor "frío", y el "caliente" se cierra.
- Los fancoils de la misma red operan independientemente uno del otro.
Si por alguna razón las válvulas de todos los cierrapuertas están cerradas, la enfriadora "comprenderá" por la temperatura del agua de retorno que es necesario detener el suministro de frío y detenerlo. Del mismo modo, la automatización de la caldera funcionará.
Pros y contras de divisas con cerradores
Una ventaja obvia del acondicionamiento de fan coil es el mantenimiento preciso de la temperatura deseada en diferentes habitaciones. Los sistemas multizona permiten un control muy amplio de los parámetros del microclima dentro del mismo edificio. Otras ventajas en comparación con los aires acondicionados convencionales:
- el costo del equipo para 2-3 habitaciones saldrá claramente por debajo del precio de un sistema de múltiples divisiones de potencia idéntica;
- las fuentes de calor y frío se encuentran en la sala técnica o en la calle, las unidades exteriores no abarrotan la fachada;
- los fan coils se pueden configurar a 50 ... 200 metros del enfriador;
- las comunicaciones entre las unidades están hechas de tubos de plástico económicos: polietileno o polipropileno de baja presión (estos últimos deben estar soldados);
- En caso de accidente y fuga, es más fácil reparar y reponer el sistema con agua purificada.
Comentario. La distancia desde la enfriadora hasta la bobina del ventilador está limitada solo por razones de conveniencia, ya que en líneas demasiado largas se producen pérdidas elevadas de calor (frío), además de que aumenta el consumo de energía de una bomba potente.
No piense que la bobina enfriadora-ventilador tipo SCR es aplicable solo en edificios industriales.Las marcas Daikin, Carrier y Gree producen pequeñas enfriadoras de dos ventiladores con una capacidad de 3 ... 10 kW, que son bastante adecuadas para hogares privados.
Desventajas de los fan coils:
- El SLE para 2 habitaciones es aún más costoso que dos sistemas divididos separados;
- tamaño y peso decentes de la unidad enfriadora;
- se requiere instalación y puesta en servicio calificada de equipos;
- el equipo tendrá que ser reparado, llame anualmente a los maestros.
A escala industrial, los sistemas Freon VRF que funcionan según el principio de "divisiones" siguen siendo los principales competidores de SCR acuoso. Hasta 50 unidades interiores están conectadas solo al módulo externo de compresión de vapor. El costo del equipo es casi el mismo, pero las unidades fan coil se benefician de la facilidad de tendido de carreteras y el menor costo de las tuberías de plástico en comparación con el cobre. Otra historia es la fuga de freón de un sistema enorme, que no es fácil de encontrar y eliminar.
Conclusión
Surge la pregunta: ¿es fan coil un acondicionador o no? La respuesta es definitivamente sí. Recuerde la definición de acondicionamiento: llevar el aire de la habitación a la condición necesaria. Con la ayuda de enfriadores, calderas y bombas de calor, nuestras unidades solo proporcionan la temperatura del aire requerida. Por lo tanto, se les puede llamar de forma segura cerradores de aire acondicionado.