Os condicionadores de ar domésticos refrigeram (aquecem) o ar localmente em 1-2 salas. Os sistemas de bobinas de ventilador e resfriador são projetados para resolver uma ampla gama de tarefas, por exemplo, manter simultaneamente o microclima em dezenas de salas separadas. Além disso, a fachada de um prédio de escritórios ou de um shopping center não é desfigurada pelas unidades externas de "divisões". Um esquema de condicionamento semelhante (LES) pode ser implementado em uma casa particular. Oferecemos entender o que é a bobina do ventilador, descrever o princípio de operação e os tipos de unidades climáticas modernas.
Design da bobina do ventilador
O nome em inglês da unidade da bobina do ventilador significa literalmente “bobina do ventilador” e indica uma semelhança estrutural com os conhecidos aerotermos ABO (unidades de aquecimento de ar). A aparência e o arranjo da bobina do ventilador também se assemelham às unidades internas de um sistema dividido, apenas água ou líquido não congelante, anticongelante, é usado no lugar do freon.
Referência. O fluido de trabalho em sistemas industriais de ar condicionado é tradicionalmente anticongelante etileno glicol tóxico. Um análogo seguro - propilenoglicol - é 30-50% mais caro, portanto, é usado com menos frequência.
Fancoil consiste nos seguintes elementos:
- estojo equipado com grades ou bicos de ar;
- trocador de calor - uma bobina de um tubo de cobre com várias placas;
- um ventilador, geralmente centrífugo;
- filtro de ar grosso;
- válvula eletromagnética - regulador do fluxo de fluido através de um radiador de troca de calor;
- válvula de ventilação manual;
- placa de controle eletrônico.
Um tanque de coleta de condensado é instalado sob o trocador de calor. O último é desviado através de um cano para a rua ou para o receptor de esgoto. Se a unidade for instalada a uma distância considerável do ponto de descarga, o condensado é bombeado pela bomba de drenagem.
Princípio de funcionamento
O dispositivo funciona segundo o princípio do aquecedor de ar acima mencionado: anticongelante ou água de uma certa temperatura flui através dos tubos da bobina, o ventilador sopra o ar ambiente através das aletas. A troca de calor ocorre, o fluxo aquece ou esfria. Daí o segundo nome do dispositivo - bobina do ventilador.
Características da bobina do ventilador:
- a unidade é capaz de trabalhar no modo de aquecimento ou resfriamento, dependendo da temperatura da água que entra;
- a principal função é transferir o calor ou o frio produzido por outras plantas para o ar;
- o fluxo de fluido é fornecido por uma bomba externa, não existe;
- o fluxo de ar de entrada é limpo de poeira do filtro;
- geralmente a bobina do ventilador processa o ar ambiente interno (recirculação total);
- alguns modelos integrados ao sistema de ventilação forçada podem aquecer / resfriar o ar de suprimento;
- A regulação da potência térmica / de refrigeração é realizada de duas maneiras - alterando o desempenho do ventilador e limitando o fluxo de água por uma válvula eletromagnética de duas vias.
Nota. A unidade eletrônica do dispositivo está envolvida no controle de potência - abre / fecha a válvula e altera a velocidade do impulsor pelo sinal do sensor de temperatura ou termostato da sala.
Portanto, a bobina do ventilador é um elemento integrante de um sistema climático centralizado que mantém a temperatura do ar em uma sala específica ou em uma área específica da oficina de produção. Funções adicionais:
- drenagem;
- ventilação (modo de ventilação);
- a mistura de ar fresco é uma opção;
- controle remoto;
- aquecimento do fluxo com um elemento de aquecimento elétrico (também uma opção).
A diferença entre a bobina do ventilador e o sistema de separação está no princípio de operação - não há ciclo de compressão de vapor, o fluido de trabalho é a água, o que não altera o estado de agregação.Além disso, a energia térmica chega ao radiador do lado de fora junto com o líquido, conforme fornecido nos aquecedores.
- Caldeiras tradicionais usando várias fontes de energia. É claro que este equipamento fornece apenas aquecimento de água ou anticongelante.
- Bombas de calor (VT) de dois tipos - geotérmica e água. No inverno, a instalação aquece o refrigerante; no verão, ao contrário, esfria.
- Os chillers são poderosos chillers resfriados a ar ou a água.
Referência. Os chillers modernos operam no modo inverno-verão e são equipados com inversores - controladores de velocidade do compressor de frequência. Devido a isso, a unidade de refrigeração pode aquecer o líquido de refrigeração (assim como a bomba de calor) a menos 15 ... 20 ° C na rua, embora o desempenho diminua acentuadamente.
O pacote mais comum é o sistema de bobina de ventilador e chiller. Essa é a melhor opção para o preço do equipamento, será mais caro comprar e instalar VTs com desempenho semelhante. Como os agregados do circuito interagem, leia abaixo.
Tipos de unidades de ventiloconvectores
Todas as ventiloconvectores existentes são divididas em tipos de acordo com o método de instalação:
- Módulos de parede (aka - console). Como a unidade interna, dividida, são fixadas à parede na zona superior da sala ou colocadas acima do piso.
- Os dispositivos de canal geralmente são produzidos sem revestimento plástico decorativo; todas as peças são montadas em uma armação de metal. Os modelos não embalados são incorporados ao duto de ventilação ou recirculação de suprimento.
- As unidades da bobina do ventilador do teto da cassete têm aparência semelhante às unidades do sistema dividido - elas distribuem o ar tratado em 2 a 4 direções e são equipadas com persianas rotativas nos servos. Estes módulos são projetados para instalação em tetos falsos, um painel decorativo é fornecido apenas a partir da parte inferior.
- As unidades da coluna do piso, respectivamente, são colocadas no piso. A fim de salvar a área útil, o bloco é feito na forma de uma coluna retangular, ou seja, é alongado em altura.
Nota. Além dessas opções, existem fechos universais, por exemplo, do chão ao teto. O módulo pode ser montado em 2 posições - horizontal (montagem no teto) e vertical (acima do piso). Assim, são fornecidos 2 banhos para a coleta de condensado.
Como padrão, as bobinas do ventilador são equipadas com 1 trocador de calor e são conectadas à rede elétrica por um esquema de dois tubos. As versões cassete, piso e canal podem ser equipadas com dois radiadores separados, a conexão é de quatro tubos.
As unidades de dois tubos envolvidas em uma única rede recebem o líquido de refrigeração de uma fonte - um sistema de aquecimento de água ou um chiller. Isso significa que todos os cômodos do edifício só serão aquecidos ou resfriados, os usuários definirão apenas uma temperatura confortável.
Fechos com 2 trocadores de calor são projetados para SCR de várias zonas. Um radiador recebe água quente de uma caldeira ou outro aquecedor, o segundo - frio de um resfriador. Os usuários em salas vizinhas podem ativar simultaneamente a bobina do ventilador em vários modos - aquecimento ou resfriamento.
Operação da bobina do ventilador do resfriador
Primeiro, consideraremos como funciona um SCR de zona única para 3 blocos + um chiller de inversor, mostrado no diagrama abaixo. O sistema mantém uma temperatura confortável no verão e durante o período de transição outono - primavera. O aquecimento no inverno funciona efetivamente a -5 ... -10 graus abaixo de zero.
Esclarecimento. O chiller é uma unidade que usa o ciclo de compressão de vapor Carnot para resfriar / aquecer o líquido de refrigeração. A unidade é colocada na rua, freon R410a ou R407a é o fluido de trabalho. O trocador de calor-condensador é soprado ou resfriado por um líquido.
O algoritmo de trabalho se parece com isso:
- No verão, um resfriador de ar e água resfria o líquido de arrefecimento a uma temperatura padrão de +7 ° C (se o quintal for +35 graus ou menos).
- O módulo hidráulico direciona a água fria para uma rede de ventiloconvectores conectados por um circuito de dois tubos (como radiadores em um sistema de aquecimento).
- Usando o controle remoto, o usuário define a temperatura do ar desejada separadamente em cada ambiente.
- A princípio, os fechos de portas atingem a temperatura definida, operando na potência máxima. Em seguida, de acordo com o sinal do sensor, o controlador reduz a intensidade de resfriamento - reduz gradualmente a velocidade do ventilador (de 3 a 8 etapas no total, dependendo do modelo).
- Quando o ar atinge os parâmetros definidos, uma válvula solenóide bidirecional desliga o suprimento de refrigerante ao comando dos eletrônicos. Mais bobina do ventilador mantém a temperatura.
- Aquecida a 12 ° C (em média), a água é devolvida ao trocador de calor-evaporador do chiller, o ciclo se repete.
- No outono, a temperatura externa cai, o chiller recebe um pedido de refrigerante quente das unidades de ventiloconvectores e entra no modo de aquecimento. A troca é feita manual ou automaticamente - sob o comando de um controlador adicional.
Nota. Fabricantes conhecidos de equipamentos de climatização Gree e Carrier indicam a temperatura ambiente operacional máxima mais 46 ° C. Sob tais condições, a água pode ser resfriada a +18 graus.
O módulo hidráulico que fornece o suprimento de refrigerante consiste em uma bomba, um tanque de expansão e uma unidade executiva de automação. Os elementos estão incluídos no design do chiller ou são instalados separadamente. Unidades de maior potência são fornecidas com módulos hidráulicos para 2-3 bombas.
Para que o sistema de zona única funcione totalmente no inverno, uma caldeira é conectada à rede de ventiloconvectores. Na geada abaixo de menos 10 ... 15 graus, o chiller pára. As válvulas executivas trocam o líquido de arrefecimento para uma linha de aquecedor de água com uma bomba separada.
Como o sistema multi-zona funciona:
- O número necessário de fechos de portas é conectado simultaneamente ao chiller e à caldeira. Um esquema de quatro tubos é usado, mais precisamente, dois becos sem saída de dois tubos. A potência do equipamento de energia térmica é determinada por cálculo.
- Quando o primeiro usuário define o aquecimento, a automação da bobina do ventilador abre o duto através do trocador de calor "quente", o segundo radiador fica inativo. Na saída, temos ar quente.
- Se o segundo usuário ligar o resfriamento, o mais próximo na sala ao lado iniciará apenas o trocador de calor "frio" e o "quente" será fechado.
- Fancoils da mesma rede operam independentemente um do outro.
Se, por algum motivo, as válvulas de todos os fechos estiverem fechados, o chiller "entenderá" pela temperatura da água de retorno que é necessário interromper o fornecimento de frio e parar. Da mesma forma, a automação da caldeira funcionará.
Prós e contras de moeda forte com fechos
Uma vantagem óbvia do condicionamento da bobina do ventilador é a manutenção precisa da temperatura desejada em diferentes salas. Os sistemas de várias zonas permitem um controle muito amplo dos parâmetros do microclima dentro do mesmo edifício. Outras vantagens em comparação com os condicionadores de ar convencionais:
- o custo do equipamento para 2-3 salas será claramente menor que o preço de um sistema multi-dividido de potência idêntica;
- fontes de calor e frio estão localizadas na sala técnica ou na rua; as unidades externas não entulham a fachada;
- as bobinas do ventilador podem ser ajustadas de 50 a 200 metros do chiller;
- as comunicações entre as unidades são feitas de tubos de plástico baratos - polietileno de baixa pressão ou polipropileno (o último deve ser soldado);
- em caso de acidente e vazamento, é mais fácil reparar e reabastecer o sistema com água purificada.
Comente. A distância do resfriador à bobina do ventilador é limitada apenas por motivos de conveniência, pois em rodovias muito longas há altas perdas de calor (frio) mais o consumo de energia de uma bomba poderosa aumenta.
Não pense que a bobina de chiller-ventilador do tipo SCR é aplicável apenas em edifícios industriais.As marcas Daikin, Carrier e Gree produzem pequenos chillers de ventilador duplo com capacidade de 3 ... 10 kW, que são adequados para residências particulares.
Desvantagens das bobinas do ventilador:
- O SLE para 2 quartos ainda é mais caro que dois sistemas separados;
- tamanho e peso decentes da unidade de resfriador;
- é necessária instalação e comissionamento qualificados do equipamento;
- o equipamento terá que ser reparado, chame anualmente os mestres.
Em escala industrial, os sistemas Freon VRF que operam com o princípio de “divisões” continuam sendo os principais concorrentes da moeda forte da água. Até 50 unidades internas são conectadas apenas ao módulo de compressão de vapor externo. O custo do equipamento é praticamente o mesmo, mas as unidades de ventiloconvectores se beneficiam da facilidade de instalação de rodovias e do menor custo de tubos de plástico em comparação com o cobre. Outra história é o vazamento de freon de um sistema enorme, que não é fácil de encontrar e eliminar.
Conclusão
Surge a pergunta: a bobina do ventilador é um condicionador ou não? A resposta é definitivamente sim. Lembre-se da definição de condicionamento - trazendo o ar da sala às condições necessárias. Com a ajuda de chillers, caldeiras e bombas de calor, nossas unidades apenas fornecem a temperatura do ar necessária. Portanto, eles podem ser chamados com segurança de fechos de ar condicionado.