Les climatiseurs domestiques refroidissent (chauffent) l'air localement dans 1-2 chambres. Les systèmes de ventilo-convecteurs refroidisseurs sont conçus pour résoudre un plus large éventail de tâches, par exemple, maintenir simultanément le microclimat dans des dizaines de pièces séparées. De plus, la façade d'un immeuble de bureaux ou d'un centre commercial n'est pas défigurée par des unités extérieures de "splits". Un schéma de conditionnement similaire (SLE) peut être mis en œuvre dans un chalet privé. Nous proposons de comprendre ce qu'est le ventilo-convecteur, de décrire le principe de fonctionnement et les types d'unités climatiques modernes.
Conception de ventilo-convecteur
Le nom anglais du ventilo-convecteur de l'appareil signifie littéralement «ventilo-convecteur» et indique une similitude structurelle avec les aérothermes ABO (unités de chauffage à air) connus depuis longtemps. L'aspect et l'agencement du ventilo-convecteur ressemblent également aux unités internes d'un système divisé, seul de l'eau ou un liquide non gelant, de l'antigel, est utilisé à la place du fréon.
Référence. Le fluide de travail dans les systèmes de climatisation industriels est un antigel à l'éthylène glycol traditionnellement toxique. Un analogue sûr - le propylène glycol - est 30 à 50% plus cher, il est donc moins utilisé.
Fancoil se compose des éléments suivants:
- étui équipé de grilles ou de buses d'air;
- échangeur de chaleur - une bobine d'un tube de cuivre avec de nombreuses plaques;
- un ventilateur, généralement centrifuge;
- filtre à air grossier;
- valve électromagnétique - régulateur de débit de fluide à travers un radiateur d'échange de chaleur;
- soupape de purge manuelle;
- tableau de commande électronique.
Un réservoir de collecte des condensats est installé sous l'échangeur de chaleur. Ce dernier est évacué par une conduite vers la rue ou vers le collecteur d'égouts. Si l'unité est installée à une distance considérable du point de décharge, le condensat est pompé par la pompe de vidange.
Principe de fonctionnement
L'appareil fonctionne sur le principe du réchauffeur d'air susmentionné: de l'antigel ou de l'eau d'une certaine température circule à travers les tubes de la bobine, le ventilateur souffle l'air ambiant à travers les ailettes. L'échange de chaleur se produit, le courant chauffe ou se refroidit. D'où le deuxième nom de l'appareil - ventilo-convecteur.
Caractéristiques du ventilo-convecteur:
- l'unité est capable de fonctionner en mode chauffage ou refroidissement, en fonction de la température de l'eau entrante;
- la fonction principale est de transférer la chaleur ou le froid produit par d'autres plantes à l'air;
- l'écoulement du fluide est assuré par une pompe externe, il n'y en a pas;
- le flux d'air d'admission est nettoyé de la poussière du filtre;
- généralement le ventilo-convecteur traite l'air intérieur de la pièce (recirculation complète);
- certains modèles intégrés au système de ventilation forcée peuvent chauffer / refroidir l'air soufflé;
- La régulation de la puissance thermique / de réfrigération s'effectue de deux manières: en modifiant les performances du ventilateur et en limitant le débit d'eau par une vanne électromagnétique à deux voies.
Remarque. L'unité électronique de l'appareil est engagée dans la commande de puissance - elle ouvre / ferme la vanne et modifie la vitesse de la roue par le signal du capteur de température ou du thermostat d'ambiance.
Ainsi, le ventilo-convecteur fait partie intégrante d'un système de climatisation centralisé qui maintient la température de l'air dans une pièce particulière ou dans une zone spécifique de l'atelier de production. Fonctions supplémentaires:
- drainage;
- ventilation (mode ventilation);
- le mélange d'air frais est une option;
- télécommande;
- chauffer le débit avec un élément chauffant électrique (également en option).
La différence entre le ventilo-convecteur et le système divisé est le principe de fonctionnement - il n'y a pas de cycle de compression de vapeur, le fluide de travail est de l'eau qui ne change pas l'état d'agrégation.De plus, l'énergie thermique arrive au radiateur de l'extérieur avec le liquide, comme prévu dans les radiateurs.
- Chaudières traditionnelles utilisant diverses sources d'énergie. Il est clair que cet équipement ne fournit que du chauffage de l'eau ou de l'antigel.
- Pompes à chaleur (VT) de deux types - géothermie et eau. En hiver, l'installation réchauffe le liquide de refroidissement; en été, au contraire, elle refroidit.
- Les refroidisseurs sont de puissants refroidisseurs refroidis par air ou par eau.
Référence. Les refroidisseurs modernes fonctionnent en mode hiver-été et sont équipés d'onduleurs - régulateurs de vitesse du compresseur de fréquence. De ce fait, l'unité de réfrigération peut chauffer le liquide de refroidissement (ainsi que la pompe à chaleur) à moins 15 ... 20 ° C dans la rue, bien que les performances soient sensiblement réduites.
Le bundle le plus courant est le système refroidisseur-ventilo-convecteur. Il s'agit de la meilleure option pour le prix de l'équipement, il sera plus coûteux d'acheter et d'installer des TT de performances similaires. Comment les agrégats de circuits interagissent, lisez ci-dessous.
Types de ventilo-convecteurs
Tous les ventilo-convecteurs existants sont divisés en types selon la méthode d'installation:
- Modules muraux (aka - console). Comme l'unité intérieure, divisée, elle est fixée au mur dans la zone supérieure de la pièce ou placée au-dessus des étages.
- Les dispositifs à canal sont souvent fabriqués sans revêtement plastique décoratif, toutes les pièces sont montées sur un cadre métallique. Les modèles déballés sont intégrés dans le conduit de ventilation d'alimentation ou de recirculation.
- Les ventilo-convecteurs à cassette de plafond sont d'apparence similaire aux unités à système divisé similaires - ils distribuent l'air traité dans 2 à 4 directions et sont équipés de volets rotatifs sur les servos. Ces modules sont conçus pour une installation dans des plafonds suspendus, un panneau décoratif est fourni uniquement par le bas.
- Les unités de colonne de plancher, respectivement, sont placées au sol. Par souci d'économie de surface utile, le bloc est réalisé sous la forme d'une colonne rectangulaire, c'est-à-dire qu'il est allongé en hauteur.
Remarque. En plus de ces options, il existe des fermetures universelles, par exemple du sol au plafond. Le module peut être monté en 2 positions - horizontale (montage au plafond) et verticale (au-dessus du sol). En conséquence, 2 bains sont prévus pour collecter le condensat.
En standard, les ventilo-convecteurs sont équipés d'un échangeur de chaleur; il est connecté au secteur par un schéma à deux tubes. Les versions cassette, plancher et canal peuvent être équipées de deux radiateurs séparés, la connexion est à quatre tubes.
Les unités à deux tuyaux impliquées dans un seul réseau reçoivent le liquide de refroidissement d'une seule source - un système de chauffage de l'eau ou un refroidisseur. Cela signifie que toutes les pièces du bâtiment seront uniquement chauffées ou refroidies, les utilisateurs ne fixeront qu'une température confortable.
Les fermetures avec 2 échangeurs de chaleur sont conçues pour le SCR multizone. Un radiateur reçoit l'eau chaude d'une chaudière ou d'un autre appareil de chauffage, le second - froid d'un refroidisseur. Les utilisateurs des pièces voisines peuvent allumer simultanément leur ventilo-convecteur dans différents modes - chauffage ou refroidissement.
Fonctionnement du refroidisseur et du ventilo-convecteur
Tout d'abord, nous examinerons le fonctionnement d'un SCR monozone pour 3 blocs + un refroidisseur à onduleur, illustré dans le diagramme ci-dessous. Le système maintient une température confortable en été et pendant la période de transition automne - printemps. Le chauffage en hiver fonctionne efficacement à -5 ... -10 degrés en dessous de zéro.
Clarification. Le refroidisseur est une unité qui utilise le cycle de compression de vapeur Carnot pour refroidir / chauffer le liquide de refroidissement. L'unité est placée dans la rue, le fréon R410a ou R407a est le fluide de travail. L'échangeur de chaleur-condenseur est soufflé à l'air ou refroidi par un liquide.
L'algorithme de travail ressemble à ceci:
- En été, un refroidisseur air-eau refroidit le liquide de refroidissement à une température standard de +7 ° C (si la cour est de +35 degrés ou moins).
- Le module hydraulique dirige l'eau froide vers un réseau de ventilo-convecteurs connectés par un circuit à deux tuyaux (comme des radiateurs dans un système de chauffage).
- À l'aide de la télécommande, l'utilisateur règle séparément la température de l'air souhaitée dans chaque pièce.
- Au début, les ferme-portes atteignent la température réglée, fonctionnant à la puissance maximale. Ensuite, selon le signal du capteur, le contrôleur réduit l'intensité de refroidissement - il diminue la vitesse du ventilateur par étapes (de 3 à 8 étapes au total, selon le modèle).
- Lorsque l'air atteint les paramètres définis, une électrovanne à deux voies coupe l'alimentation en liquide de refroidissement à la demande de l'électronique. Un autre ventilo-convecteur maintient la température.
- Chauffée à 12 ° C (en moyenne), l'eau est renvoyée vers l'échangeur-évaporateur du refroidisseur, le cycle se répète.
- En automne, la température extérieure baisse, le refroidisseur reçoit une demande de liquide de refroidissement chaud des ventilo-convecteurs et passe en mode chauffage. La commutation se fait manuellement ou automatiquement - à la commande d'un contrôleur supplémentaire.
Remarque. Les fabricants bien connus d'équipements CVC Gree et Carrier indiquent la température ambiante de fonctionnement maximale plus 46 ° C. Dans de telles conditions, l'eau peut être refroidie à +18 degrés.
Le module hydraulique qui fournit l'alimentation en liquide de refroidissement se compose d'une pompe, d'un vase d'expansion et d'une unité d'automatisation exécutive. Les éléments sont inclus dans la conception du refroidisseur ou sont installés séparément. Les unités de puissance accrue sont fournies avec des modules hydrauliques pour 2-3 pompes.
Pour que le système monozone fonctionne pleinement en hiver, une chaudière est connectée au réseau de ventilo-convecteurs. En cas de gel en dessous de moins 10 ... 15 degrés, le refroidisseur s'arrête. Les vannes exécutives commutent le liquide de refroidissement sur une ligne de chauffe-eau avec une pompe séparée.
Comment fonctionne le système multizone:
- Le nombre requis de ferme-portes est connecté simultanément au refroidisseur et à la chaudière. Un schéma à quatre tubes est utilisé, plus précisément, deux impasses à deux tubes. La puissance des équipements thermiques est déterminée par calcul.
- Lorsque le premier utilisateur règle le chauffage, l'automatisation du ventilo-convecteur ouvre le conduit à travers l'échangeur de chaleur «chaud», le deuxième radiateur est inactif. A la sortie, nous obtenons de l'air chaud.
- Si le deuxième utilisateur active le refroidissement, le plus proche dans la pièce suivante ne démarre que l'échangeur de chaleur «froid» et celui «chaud» se ferme.
- Les ventilo-convecteurs du même réseau fonctionnent indépendamment les uns des autres.
Si pour une raison quelconque, les vannes de tous les fermetures sont fermées, le refroidisseur "comprendra" par la température de l'eau de retour qu'il est nécessaire d'arrêter l'alimentation en froid et de s'arrêter. L'automatisation de la chaudière fonctionnera de manière similaire.
Avantages et inconvénients de la monnaie forte avec les fermetures
Un avantage évident de la climatisation avec ventilo-convecteurs est le maintien précis de la température souhaitée dans différentes pièces. Les systèmes multizones permettent un contrôle très large des paramètres du microclimat au sein d'un même bâtiment. Autres avantages par rapport aux climatiseurs conventionnels:
- le coût de l'équipement pour 2-3 chambres sera nettement inférieur au prix d'un système multi-split de puissance identique;
- les sources de chaleur et de froid sont situées dans le local technique ou dans la rue, les unités extérieures n'encombrent pas la façade;
- les ventilo-convecteurs peuvent être réglés à 50 ... 200 mètres du refroidisseur;
- les communications entre les unités sont faites de tuyaux en plastique bon marché - polyéthylène basse pression ou polypropylène (ce dernier doit être soudé);
- en cas d'accident et de fuite, il est plus facile de réparer et de reconstituer le système avec de l'eau purifiée.
Commentaire. La distance entre le refroidisseur et le ventilo-convecteur n'est limitée que pour des raisons de commodité, car sur des lignes trop longues, des pertes de chaleur (froid) élevées se produisent, plus la consommation d'énergie d'une pompe puissante augmente.
Ne pensez pas que le refroidisseur-ventilo-convecteur de type SCR ne s'applique qu'aux bâtiments industriels.Les marques Daikin, Carrier et Gree produisent de petits refroidisseurs à double ventilateur d'une capacité de 3 ... 10 kW, qui conviennent parfaitement aux maisons privées.
Inconvénients des ventilo-convecteurs:
- SLE pour 2 chambres est encore plus cher que deux systèmes séparés séparés;
- taille et poids décents de l'unité de refroidissement;
- une installation et une mise en service qualifiées de l'équipement sont nécessaires;
- l'équipement devra être révisé, appeler annuellement les maîtres.
A l'échelle industrielle, les systèmes Freon VRF fonctionnant sur le principe du «split» restent les principaux concurrents de la monnaie forte de l'eau. Jusqu'à 50 unités intérieures sont connectées uniquement au module de compression de vapeur externe. Le coût de l'équipement est à peu près le même, mais les ventilo-convecteurs bénéficient de la facilité de pose des autoroutes et du moindre coût des tuyaux en plastique par rapport au cuivre. Une autre histoire est la fuite de fréon d'un énorme système, qui n'est pas facile à trouver et à éliminer.
Conclusion
La question se pose: le ventilo-convecteur est-il un conditionneur ou non? La réponse est définitivement oui. Rappelez-vous la définition du conditionnement - amener l'environnement d'air de la pièce à l'état nécessaire. Avec l'aide de refroidisseurs, de chaudières et de pompes à chaleur, nos unités fournissent simplement la température d'air requise. Par conséquent, ils peuvent être appelés en toute sécurité fermoirs de climatisation.