Підбір фанкойлів: повний гід — типи, розрахунок потужності

Підбір фанкойлів: повний гід — типи, розрахунок потужності — матеріал, який послідовно розкладає інженерну логіку від теплового балансу приміщення до конкретної моделі в каталозі, з огляду на температурний режим тепло- холодоносія, типовий для сучасних теплових насосів.

Зміст

• Типи фанкойлів за способом розміщення
• Тепловтрати
• Теплові надходження
• Експрес-підбір
• Швидкий підбір повітропроводів
• Особливості підбору: режим холоду та режим тепла
• Висновок

У статті розглянуто, як архітектура приміщення диктує форм-фактор обладнання — настінний, касетний, канальний чи напольний, — і чому скляний південний фасад влітку часто стає вирішальним фактором, а не зимові тепловтрати. Окремий блок присвячено експрес-методиці підбору за питомою потужністю на квадратний метр, яку застосовують при заміні застарілих систем або попередній оцінці бюджету, а також розрахунку повітроводів для канальних блоків з огляду на обмежений зовнішній статичний тиск.

Завершують матеріал два повних практичних приклади: підбір напольного фанкойла серії SEC для житлової кімнати та канального HPL для офісного відкритого простору з розгалуженою мережею повітроводів. На цих кейсах показано, як уникнути типових помилок — від тактування теплоносія через завищену потужність до недогріву віддалених приміщень через неправильно прокладену трасу. Матеріал орієнтовано на інженерів-проєктувальників, монтажників та власників будинків, які приймають остаточне рішення щодо системи клімат-контролю.

Фанкойл (від англ. fan — вентилятор, coil — теплообмінник) працює з водою як теплоносієм і дозволяє одним пристроєм закривати дві задачі: опалення взимку та охолодження влітку. Власне тому він став ключовим терміналом у системах з тепловими насосами та чилерами.

Принцип роботи

Вентилятор всередині корпусу прокачує повітря приміщення крізь мідно-алюмінієвий теплообмінник, по якому циркулює вода — холодна (зазвичай 7/12 °C) у режимі охолодження або тепла (40–60 °C, а для теплових насосів часто 35–45 °C) у режимі опалення. Повітря віддає або отримує тепло і повертається у приміщення з потрібною температурою. Конденсат, що утворюється в режимі холоду, відводиться через дренажний піддон у каналізацію або конденсатну помпу.

Регулювання потужності виконується трьома способами: зміною швидкості вентилятора (як правило, 3–7 ступенів або плавне EC-керування), керуванням двоходовим чи триходовим клапаном на подачі теплоносія, а також зміною температури води з боку джерела (теплового насоса чи чилера). Завдяки такій багаторівневій модуляції фанкойл утримує задану температуру з точністю ±0,5 °C, тоді як класична радіаторна система з термоголовкою працює з відхиленням ±1,5–2 °C, а інерційна тепла підлога — ще більшим. Для офісів, серверних і житла преміум-класу така стабільність є критичною.

Відмінності від кондиціонера та радіатора

На відміну від спліт-системи, фанкойл не містить компресора й холодоагенту — у нього подається вже підготовлена вода. Це дає кілька практичних наслідків:

• Один контур — два сезони. Та сама гідравліка обслуговує і опалення, і кондиціювання.
• Менший шум у приміщенні. Шумне обладнання (компресор, конденсатор) винесене за межі будівлі або в технічне приміщення; рівень шуму самого фанкойла на мінімальній швидкості становить лише 22–28 дБ(А).
• Масштабованість. До одного джерела можна підключити десятки терміналів різних типів — настінних, канальних, касетних, напольних.
• Сумісність із низькотемпературними режимами. На відміну від радіаторів, ефективно працює з водою 35–45 °C, що критично для теплових насосів і підвищує їхній SCOP на 15–25 %.
• Швидкий відгук. Прогрів і охолодження відбуваються за рахунок примусової конвекції — приміщення виходить на режим за 10–15 хвилин замість 1–2 годин у радіаторної системи.

Така архітектура пояснює, чому в проєктах енергоефективних будинків фанкойли часто комбінують з теплою підлогою: підлога тримає базовий комфорт, а фанкойл оперативно реагує на пікові навантаження та закриває потребу в холоді влітку.

Типи фанкойлів за способом розміщення

Архітектурне рішення приміщення диктує форм-фактор обладнання задовго до того, як інженер відкриває каталог. Скляна вітрина магазину виключає касету, низька стеля мансарди — канальний блок, а офіс open space погано приймає настінні моноблоки в робочій зоні. Класифікація за способом монтажу залишається базовим орієнтиром при виборі моделі , оскільки саме вона визначає трасування трубопроводів, доступ для сервісу та інтеграцію з системою припливної вентиляції.

Відкриті та приховані конструкції

• Настінні — встановлюються у верхній частині стіни, нагадують спліт-системи; оптимальні для житла та невеликих кабінетів площею до 35 м². Висота монтажу — від 1,8 до 2,7 м від підлоги для рівномірного розподілу потоку.
• Напольні (підвіконні) — монтуються вздовж панорамного скління, компенсуючи холодні потоки від вікон; типове рішення для приватних будинків, готельних номерів та конференц-залів із вітражним склінням.
• Касетні стельові — інтегруються у підвісну стелю Armstrong із чотиристороннім розподілом повітря; підходять для офісів, ресторанів, торгових залів. Стандартний типорозмір 600×600 мм або 840×840 мм спрощує заміну плитки.
• Канальні — повністю приховуються за фальш-стелею і працюють на мережу повітропроводів, обслуговуючи кілька зон одночасно через систему решіток і дифузорів.
• Універсальні (підлогово-стельові) — допускають два варіанти кріплення без зміни корпусу; зручні для реконструкцій, коли проектне рішення коригується на етапі монтажу.

Вплив типу на параметри підбору

Канальні моделі вимагають окремого розрахунку зовнішнього статичного тиску — від 30 до 150 Па залежно від довжини мережі, кількості поворотів і типу решіток. Касетні чутливі до висоти стелі: при підвісі понад 3,2 м падає ефективність обдування підлоги, а зона комфорту зміщується ближче до стелі. Настінні та напольні виконання, навпаки, працюють із вільним викидом і не потребують аеродинамічних поправок, проте для них критичним є шумовий показник — не вище 32 дБ(А) у спальнях. Окремо враховується доступ до фільтрів: касетні та канальні блоки обслуговуються через ревізійні люки, тоді як настінні розбираються без демонтажу декоративних панелей.

Тепловтрати

Перш ніж відкрити каталог фанкойлів, інженер визначає, скільки тепла приміщення віддає назовні в найхолоднішу п'ятиденку року (для більшості регіонів України це -22…-18 °C).

Складові тепловтрат приміщення

Тепло виходить із приміщення трьома основними шляхами: через огороджувальні конструкції, через інфільтрацію зовнішнього повітря та через вентиляцію. Для коректного підбору фанкойла враховують усі три статті балансу, а не лише трансмісійні втрати крізь стіни.

• Зовнішні стіни — залежать від матеріалу, товщини утеплювача та коефіцієнта теплопровідності.
• Вікна та засклені поверхні — найбільш проблемна зона; одинарне скло втрачає до 5–6 разів більше тепла, ніж двокамерний енергозберігаючий склопакет із i-покриттям.
• Покрівля та горищне перекриття — критично для приміщень верхнього поверху або одноповерхових будинків.
• Підлога по ґрунту — особливо в цокольних і напівпідвальних кімнатах.

Інфільтрація через нещільності віконних рам, дверей і місць введення комунікацій.

Тепловтрати — детальне пояснення

Тепловтрати — це кількість теплоти, яка витрачається кожну годину на те, щоб компенсувати різницю температур у приміщенні та на зовнішньому повітрі з урахуванням теплового опору стін, вікон, дверей, перекриття та підлоги.

Простими словами: взимку тепло з теплого приміщення «втікає» назовні через усі огороджувальні конструкції. Щоб у кімнаті залишалася комфортна температура, систему опалення (і фанкойл зокрема) потрібно підібрати так, аби вона компенсувала ці втрати щогодини.

Загальна формула тепловтрат

Q_заг = Q_стіни + Q_вікна + Q_двері + Q_перекриття + Q_підлога + Q_в

Сумарні тепловтрати приміщення складаються з втрат через кожну окрему конструкцію плюс втрати на вентиляцію. Кожна поверхня рахується окремо, тому що матеріали мають різний тепловий опір: стіна з утеплювачем «тримає» тепло краще, ніж скло вікна, а вікно — краще, ніж відкриті двері.

Розрахункові формули

Формула №1: Тепловтрати через конструкцію

Q = k × F × ΔT

Це базова формула для будь-якої поверхні — стіни, вікна, дверей, підлоги тощо.

Логіка: чим більша площа конструкції, чим гірше вона тримає тепло (більше k), і чим холодніше надворі (більше ΔT) — тим більше тепла втрачається.

Формула №2: Втрати на вентиляцію

Q_в = 0,337 × V × ΔT × 0,8

Окремо рахуються втрати тепла, які «йдуть» разом із повітрям, що видаляється з приміщення системою вентиляції (або через нещільності).

Логіка: свіже холодне повітря, яке заходить у приміщення, треба нагріти до кімнатної температури — це додаткове навантаження на систему опалення.

Формула №3: Зв'язок k і R

k = 1 / R

Це проста математична залежність між двома способами описати теплоізоляційну здатність конструкції.

Логіка: R вказують у характеристиках утеплювачів і будівельних матеріалів — це показник, наскільки добре матеріал «опирається» проходженню тепла. Чим більший R — тим краще ізоляція, і тим меншим виходить k у формулі Q = k × F × ΔT.

Приклад залежності:

• Стіна з товстим утеплювачем: R = 3,5 → k = 0,29 → втрачає мало тепла
• Звичайне вікно: R = 0,4 → k = 2,5 → втрачає багато тепла
• Енергоефективне вікно: R = 1,0 → k = 1,0 → втрачає в 2,5 раза менше

Як це працює на практиці

1. Рахуємо площу кожної конструкції (стіни, вікна, двері, підлога, стеля).
2. Для кожної знаходимо R (за паспортом матеріалу) і обчислюємо k = 1 / R.
3. Визначаємо ΔT (наприклад, +20 °C усередині, −20 °C надворі → ΔT = 40 °C).
4. Для кожної поверхні рахуємо Q = k × F × ΔT.
5. Окремо рахуємо Q_в для вентиляції.
6. Складаємо все — отримуємо Q_заг, на яке й підбираємо фанкойл у режимі опалення.

Швидка альтернатива: якщо немає часу на детальний розрахунок, можна скористатися експрес-коефіцієнтами з пункту 4 — 40, 60 або 80 Вт на 1 м² залежно від рівня утеплення будинку.

Теплові надходження

Теплові надходження — це кількість теплоти, яка надходить кожну годину до приміщення від людей, від роботи різного обладнання, від сонця (інсоляція) та припливного повітря..

Простими словами: влітку ситуація протилежна до зими — тепло не «втікає», а навпаки накопичується в приміщенні з різних джерел. Якщо його не відводити, температура зростає, і стає некомфортно. Завдання фанкойла в режимі холоду — компенсувати ці надходження, тобто «забрати» зайве тепло й вивести його з приміщення.

Загальна формула теплових надходжень

Q_заг = Q_люди + Q_техніка + Q_інсоляція + Q_в

Сумарні теплові надходження складаються з чотирьох основних джерел. Кожне з них вираховується окремо, тому що природа тепловиділення в кожному випадку різна — і за інтенсивністю, і за стабільністю в часі.

Складові теплових надходжень

1. Q_люди — тепло від людей

Логіка: кожна людина — це постійне джерело тепла. У стані спокою людина виділяє приблизно 80–120 Вт, при фізичній активності — до 200–300 Вт і більше. Тому в офісі на 20 людей «прихована» теплова потужність 1,6–2,4 кВт лише від присутніх — це окремий повноцінний фанкойл.

Від чого залежить:

• кількість людей у приміщенні
• характер їхньої активності (сидять, ходять, працюють фізично)
• тривалість перебування

2. Q_техніка — тепло від обладнання

Логіка: практично вся електрична потужність, яку споживає прилад, рано чи пізно перетворюється на тепло. Комп'ютер, який «їсть» 300 Вт з розетки, віддає в приміщення майже ті самі 300 Вт у вигляді тепла. Те саме стосується освітлення, серверів, кухонної техніки, виробничого обладнання.

Від чого залежить:

• кількість і тип техніки
• режим роботи (постійний чи періодичний)
• ККД обладнання (для деяких систем частина енергії «йде» з матеріалом, наприклад при різанні металу)

Приклади тепловиділення:

• ноутбук: 30–60 Вт
• настільний ПК з монітором: 200–400 Вт
• сервер: 500–2000 Вт
• холодильник: 100–200 Вт (плюс він «викидає» тепло з компресора в приміщення)
• LED-освітлення: ~10 % від потужності лампи

3. Q_інсоляція — тепло від сонця

Логіка: сонячне проміння, яке потрапляє через вікно, нагріває предмети, підлогу, стіни всередині приміщення — і це тепло залишається в кімнаті. Скло пропускає коротковильне сонячне випромінювання всередину, але затримує довгохвильове теплове випромінювання назад — це класичний «парниковий ефект».

Від чого залежить:

• площа засклення (великі вікна = більше тепла)
• орієнтація вікон за сторонами світу:

  • південь — найбільше надходження тепла

  • захід — пік у другій половині дня (часто найгарячіший час доби)
  • схід — пік уранці
  • північ — мінімальне сонячне навантаження
• тип скла (звичайне, енергозберігаюче, тоноване, мультифункціональне)
• наявність зовнішніх затінювачів (маркізи, жалюзі, дерева, сусідні будівлі)
• географічна широта й сезон

Орієнтовно: на південне вікно у сонячний літній день надходить 400–700 Вт на кожний м² скла.

4. Q_в — тепло від припливного повітря (вентиляції)

Логіка: дзеркальна ситуація до зимової вентиляції. Влітку зовнішнє повітря тепліше за внутрішнє, і коли система вентиляції подає його в приміщення, разом із ним надходить додаткове тепло. Це повітря треба охолоджувати до кімнатної температури — і це окреме навантаження на фанкойл.

Від чого залежить:

• об'єм припливного повітря (м³/год)
• різниця температур (зовнішня температура мінус внутрішня)
• наявність рекуператора (зменшує навантаження)
• вологість зовнішнього повітря (вологе повітря «несе» більше тепла — це прихована теплота, яка вивільняється при конденсації на холодному теплообміннику фанкойла)

Явна і повна потужність — важливий нюанс

Саме у зв'язку з теплонадходженнями виникає різниця між явною та повною холодильною потужністю фанкойла:

• Явна потужність — те, що йде на зниження температури повітря. Її порівнюємо з теплонадходженнями.
• Повна потужність — включає ще й приховану складову на конденсацію вологи з повітря (осушення). На неї підбирають типорозмір самого фанкойла.

Тому при підборі в режимі холоду:

• потужність, що подається в приміщення → явна (=Q_заг теплонадходжень);
• потужність, що подається на фанкойл → повна (більша за явну).

Як це працює на практиці

1. Рахуємо орієнтовну кількість людей у приміщенні та сумуємо їхнє тепловиділення → Q_люди.
2. Складаємо потужності всіх приладів, що працюють у приміщенні → Q_техніка.
3. Оцінюємо площу засклення, орієнтацію та тип вікон → Q_інсоляція.
4. Знаходимо витрату припливної вентиляції та рахуємо нагрів зовнішнім повітрям → Q_в.
5. Сумуємо все → Q_заг, і саме на це число підбираємо фанкойл по явній холодильній потужності.

Швидка альтернатива: якщо потрібен експрес-розрахунок без деталізації — використовуйте коефіцієнти з пункту 4: 100 Вт/м² (житло), 125 Вт/м² (багато людей або великі вікна), 150 Вт/м² (поєднання обох факторів).

Експрес-підбір — детальне пояснення

Експрес-підбір — це швидкий спосіб оцінити потрібну потужність фанкойла без детального інженерного розрахунку кожної конструкції та джерела тепла. Замість того, щоб рахувати втрати через кожну стіну, вікно та двері (як у пункті 2) або обчислювати кожне джерело теплонадходжень окремо (як у пункті 3), використовується усереднений коефіцієнт навантаження на 1 м² площі приміщення.

Простими словами: береш площу кімнати, множиш на коефіцієнт — і отримуєш орієнтовну потужність у ватах. Швидко, зручно, але це попередня оцінка, а не точний розрахунок.

Коли застосовувати експрес-підбір

✅ Доречно:

• на етапі попередньої консультації із замовником
• коли потрібно швидко прикинути бюджет проєкту
• для типових житлових приміщень без особливих умов
• коли немає часу або вихідних даних для повного розрахунку
• для перевірки результатів детального розрахунку («чи в межах розумного»)

⚠️ Не доречно:

• для відповідальних об'єктів (серверні, медичні приміщення, виробництво)
• коли є нестандартні навантаження (великі тепловиділення від обладнання)
• для приміщень із панорамним заскленням
• при унікальній геометрії або висоті стель понад 3 м
• коли треба здавати проєкт експертизі

Для обрахунку тепловтрат

Формула: Тепловтрати (Вт) = Площа (м²) × Коефіцієнт (Вт/м²)

Як обрати правильний коефіцієнт:

• Подивитися на рік побудови та стан утеплення
• Оцінити якість вікон (двокамерні склопакети — добре; старі дерев'яні рами — погано)
• Врахувати розташування приміщення (кутова квартира втрачає більше; квартира посеред будинку — менше)
• Якщо сумніваєтесь — беріть більший коефіцієнт (запас не зашкодить)

Приклад розрахунку:

• Приміщення 25 м² у середньо утепленому будинку: → 25 × 60 = 1500 Вт = 1,5 кВт тепловтрат
• Те саме приміщення в погано утепленому будинку: → 25 × 80 = 2000 Вт = 2,0 кВт тепловтрат

Для обрахунку теплових надходжень

Формула: Теплонадходження (Вт) = Площа (м²) × Коефіцієнт (Вт/м²)

Як обрати правильний коефіцієнт:

• Скільки людей одночасно перебуває в приміщенні
• Яка площа засклення відносно площі підлоги
• На яку сторону світу виходять вікна (південь, захід — критично)
• Чи багато електричної техніки працює постійно

Приклад розрахунку:

• Приміщення 25 м² — звичайна квартира: → 25 × 100 = 2500 Вт = 2,5 кВт теплонадходжень
• Те саме приміщення — офіс із панорамними вікнами на південь: → 25 × 150 = 3750 Вт = 3,75 кВт теплонадходжень

Чому коефіцієнти для холоду більші, ніж для тепла

Якщо порівняти:

• Тепловтрати: максимум 80 Вт/м²
• Теплонадходження: мінімум 100 Вт/м², максимум 150 Вт/м²

Це не випадково. Літом джерел тепла більше і вони різноманітніші:

• Узимку «працює» лише різниця температур через конструкції.
• Влітку до цього додаються люди, техніка, інсоляція, вологе припливне повітря.

Тому холодильна потужність фанкойла зазвичай більша за теплову — і саме за теплонадходженнями його найчастіше підбирають як визначальним параметром.

Практичний приклад з документа (Приклад 2)

Приміщення 22,25 м², погано утеплене, з великими вікнами та помірною кількістю людей:

Тепловтрати: 22,25 м² × 80 Вт/м² = 1780 Вт ≈ 1,8 кВт

Теплонадходження: 22,25 м² × 150 Вт/м² = 3337 Вт ≈ 3,4 кВт

Що робити після експрес-розрахунку

1. Отримані цифри використовуються як орієнтир для попереднього вибору моделі фанкойла з каталогу.

Далі обов'язково перевіряємо фанкойл за детальними таблицями коригування виробника:

• на реальну температуру повітря в приміщенні
• на реальну вологість
• на реальні параметри теплоносія/холодоносія
• на втрати тиску в повітропроводах (для канальних моделей)

1. Якщо детальна перевірка показує, що потужності бракує — піднімаємось на типорозмір вище.
2. Якщо потужності з великим запасом — можна перевірити менший типорозмір (це дешевше й тихіше).

Головне правило: експрес-розрахунок дає вам відправну точку, але остаточне рішення приймається завжди після перевірки за робочими параметрами, а не за стандартними каталожними.

Особливості підбору: режим холодопостачання vs режим теплопостачання — детальне пояснення

Фанкойл — це універсальний прилад, який працює у двох принципово різних режимах: влітку охолоджує повітря (режим холодопостачання), а взимку нагріває (режим теплопостачання). Хоча фізично це той самий пристрій із тим самим теплообмінником і вентилятором, алгоритм підбору в цих двох режимах суттєво відрізняється — і це одна з найважливіших речей, яку треба розуміти при проєктуванні.

Простими словами: не можна підбирати фанкойл лише «по одній цифрі». Треба окремо перевіряти його роботу влітку та взимку — і брати таку модель, яка задовольнить обидва сценарії одночасно.

Загальна схема підбору

Підбір фанкойла починається з визначення двох ключових питань:

1. Що ми компенсуємо? — тепловтрати (взимку) або теплонадходження (влітку)
2. Яка потужність потрібна? — явна або повна, у приміщення чи на сам теплообмінник

Далі алгоритм розгалужується на два паралельні розрахунки, які потім зводяться в одну фінальну модель.

Режим холодопостачання (літо)

Вибір потужності: по теплових надходженнях

Фанкойл повинен «забрати» з приміщення стільки тепла, скільки в нього щогодини надходить від людей, техніки, сонця та припливного повітря (див. пункт 3). Тобто базовою цифрою для підбору є Q_заг теплонадходжень.

Потужність, що подається в приміщення: явна

Це найважливіший нюанс режиму холоду. Явна потужність — це та частина холодильної потужності, яка йде безпосередньо на зниження температури повітря. Саме її ми порівнюємо з теплонадходженнями приміщення.

Потужність, що подається на фанкойл: повна

А ось сам теплообмінник фанкойла повинен бути розрахований на повну потужність — вона включає і явну (охолодження), і приховану (осушення повітря) складові.

Чому так?

Влітку повітря у приміщенні має певну вологість (зазвичай 50 % за стандартом). Коли воно проходить через холодний теплообмінник фанкойла (із водою 7/12 °C), волога з повітря конденсується на ребрах теплообмінника й стікає в дренажний піддон. На цей процес конденсації витрачається значна частина енергії — це прихована теплота.

Тому співвідношення завжди таке:

Повна потужність = Явна потужність + Прихована потужність (на осушення)

Приклад зі стандартної таблиці HPL 33 з документа:

• Повна (Pc): 4,81 кВт
• Явна (Ps): 3,81 кВт
• Різниця 1,0 кВт «йде» на осушення повітря

Стандартні параметри холодоносія: вода 7/12 °C

• 7 °C — температура води на вході в теплообмінник (від чилера)
• 12 °C — температура води на виході (повертається до чилера)
• ΔT = 5 °C — типовий перепад для систем чилер-фанкойл

Це базовий каталожний параметр, на якому виробник заявляє номінальну потужність. Якщо реальні параметри інші (наприклад, 10/15 °C) — потужність треба коригувати за таблицями виробника.

Стандартні параметри повітря: 27 °C db, вологість 50 %

• 27 °C db (dry bulb) — температура «сухого термометра», тобто звичайна температура повітря, яке заходить у фанкойл
• 50 % відносної вологості — стандартні умови для розрахунку

Важливо: реальна температура в приміщенні зазвичай нижча — 24–26 °C. Це означає, що при реальних умовах фанкойл видасть меншу потужність, ніж заявлено в каталозі при 27 °C. Тому обов'язково користуватися таблицями коригування на реальну температуру.

Режим теплопостачання (зима)

Вибір потужності: по тепловтратах

Фанкойл повинен «віддати» приміщенню стільки тепла, скільки воно втрачає щогодини через стіни, вікна, двері, перекриття, підлогу та вентиляцію (див. пункт 2). Базова цифра для підбору — Q_заг тепловтрат.

Потужність, що подається в приміщення: повна

На відміну від режиму холоду, тут немає поділу на явну і повну — уся теплова потужність йде на нагрівання повітря. Це найголовніша відмінність від літнього режиму, і причина пояснена нижче (див. примітку про конденсат).

Стандартні параметри теплоносія

Залежать від типу гідравлічної системи:

Для двотрубних фанкойлів — вода 35/30 °C або 45/40 °C:

• Один спільний теплообмінник працює і на холод, і на тепло
• Низькотемпературний режим — підходить для систем із тепловим насосом (саме тому теплові насоси чудово працюють у парі з фанкойлами)
• ΔT = 5 °C

Для чотиритрубних фанкойлів — вода 60/50 °C:

• Два окремі теплообмінники: один для холоду, другий для тепла
• Дозволяє вищу температуру теплоносія
• ΔT = 10 °C
• Зазвичай застосовується з традиційними котлами або в комерційних системах, де потрібна швидка реакція на зміну режиму

Стандартні параметри повітря: 20 °C

Це нормативна комфортна температура для опалюваного приміщення. Реальна температура може бути 18–22 °C — і відповідно до цього коригується потужність за таблицями виробника.

Ключова примітка: чому в режимі тепла не враховується вологість

«У режимі подачі тепла не утворюється конденсат, тому можна не зважати на вологість повітря.»

Чому це важливо. У режимі холоду теплообмінник холодний (7 °C), а повітря тепле (27 °C) — волога з повітря конденсується на ребрах. Це фізика: тепле повітря зустрічається з холодною поверхнею, температура якої нижче точки роси → утворюється рідка вода.

У режимі тепла навпаки: теплообмінник гарячий (35–60 °C), а повітря холодне (20 °C). Температура поверхні завжди вища за температуру повітря і тим більше — за точку роси. Тому жодної конденсації не відбувається, і вся теплова потужність працює тільки на нагрівання повітря.

Практичні наслідки:

1. Немає прихованої потужності → немає різниці між «явною» і «повною» → у каталозі вказана одна цифра.
2. Не потрібно проєктувати дренажну систему під режим тепла (вона потрібна тільки для літа).
3. Розрахунки в режимі тепла значно простіші — менше параметрів і коригувань.

Порівняльна таблиця двох режимів

Чому в підборі визначальним частіше є режим холоду

Якщо подивитися на приклади з документації:

Приклад (SEC/F 5.3-2T):

• Тепловтрати 1,5 кВт → фанкойл видає 3,24 кВт у режимі тепла (з великим запасом)
• Теплонадходження 2,0 кВт → фанкойл видає 2,09 кВт явної потужності (точно в розмір)

Висновок: у переважній більшості реальних проєктів холодильне навантаження більше за теплове (через сонце, людей, техніку, осушення повітря), тому саме режим холоду стає обмежувальним фактором при виборі типорозміру. Тепловий режим тоді залишається з природним запасом і дозволяє експлуатацію на нижчих, тихіших швидкостях двигуна.

Ключові особливості підбору

Ці п'ять правил — практичні нюанси, які впливають на реальну продуктивність фанкойла й часто визначають, чи буде підбір вдалим.

Найкращий тепло/холодоносій — вода. Гліколь зменшує продуктивність фанкойла того ж типорозміру, при цьому витрату теплоносія потрібно збільшувати. Використовуйте гліколь лише там, де є ризик замерзання системи.

Температура холодоносія впливає двояко. При її збільшенні менше втрачається потужності на конденсат, але й сам фанкойл слабшає (зате чилер можна взяти меншого типорозміру). При зменшенні — навпаки.

Температура повітря в приміщенні змінює потужність фанкойла. Чим менша різниця між повітрям і теплоносієм — тим менша віддача. Тому каталожні цифри (27 °C для холоду, 20 °C для тепла) майже завжди треба коригувати під реальні умови.

Повітропроводи «з'їдають» потужність. Для канального фанкойла з повітроводами втрати тиску повітря збільшуються — і реальна потужність буде меншою за каталожну (для 0 Па).

Підбір починається з рівня шуму. Спочатку погоджуєте із замовником допустимий рівень шуму — і лише потім підбираєте модель і швидкість, які в нього вписуються.

Додаткові правила підбору

Прикладні поради на випадки, коли стандартних даних бракує або умови нетипові.

Без таблиць коригування — підбирайте на стандартних параметрах і середній швидкості. Це дає запас по потужності й шуму.

Немає значення на потрібну температуру — застосовуйте інтерполяцію за суміжними значеннями таблиці.

Немає даних на нижчих швидкостях — застосовуйте понижуючий коефіцієнт 25 % на кожен ступінь швидкості (для 3-швидкісних моделей).

Канальний фанкойл на максимальному тискові повітря — потужність падає на 50 %. Враховуйте це ще на етапі вибору моделі.

Етиленгліколь у приміщеннях із людьми заборонено — використовується тільки пропіленгліколь (нетоксичний).

Коефіцієнт для пропіленгліколю (40 % розчин) — 0,92 по потужності. Витрату коригують окремо — за різницею теплоємностей води та гліколю.

Приклад 1: підбір настінного фанкойла SEC — детальне пояснення

Цей приклад показує повний цикл підбору пристінного (настінного) фанкойла від отримання вихідних даних до перевірки моделі за всіма ключовими параметрами. Розглядається типова житлова ситуація з помірними навантаженнями та вимогою до тихої роботи.

Вихідні дані приміщення

Перед початком підбору замовник або проєктувальник надає набір даних, що повністю описують умови експлуатації:

• Тип фанкойла: пристінний — кріпиться на стіну, естетичний вигляд, для невеликого житлового приміщення.
• Тепловтрати: 1,5 кВт — навантаження на опалення взимку.
• Теплові надходження: 2,0 кВт — навантаження на охолодження влітку.
• Гідравлічна система: двотрубна — один теплообмінник, що працює і на холод, і на тепло (теплоносії циркулюють по черзі залежно від сезону).
• Теплоносій: вода 45/40 °C — типова температура для систем із тепловим насосом або низькотемпературним котлом.
• Холодоносій: вода 7/12 °C — стандартні параметри від чилера.
• Температура в приміщенні літом: 25 °C — комфортна для людини (не 27 °C, як у каталозі).
• Температура в приміщенні взимку: 20 °C — норматив для опалюваного приміщення.
• Вологість повітря: 50 % — стандартна.
• Бажаний рівень шуму: 36 дБ — досить тихо, що типово для спальні або вітальні.

Чому це важливо. Реальна температура літом (25 °C) нижча за каталожну (27 °C), тому фанкойл при реальних умовах видасть меншу потужність, ніж заявлено. Це обов'язково треба перевірити за таблицями коригування.

Хід підбору

Крок 1. Попередній вибір моделі за загальною таблицею

За загальною таблицею за шумом, явною та тепловою потужностями підходить SEC/F 5.3-2T при стандартних параметрах.

Логіка вибору:

• Шум на швидкості V — 34 дБ (укладається у бажані 36 дБ із запасом 2 дБ).
• Cooling sensible emission на швидкості V — 2,38 кВт (перекриває 2,0 кВт надходжень).
• Heating на швидкості V — 3,24 кВт (перекриває 1,5 кВт тепловтрат з великим запасом).

Тепер потрібно перевірити, чи підходить фанкойл на наші параметри (а не каталожні).

Крок 2. Перевірка холодильної продуктивності на реальні умови

Дивимось таблицю Cooling emission of 3 row coil при Entering air temperature: 25 °C, R.H.: 50 % (тобто на наші реальні умови, а не каталожні 27 °C).

На швидкості V при WT 7/12 °C фанкойл видає:

• Ps (явна потужність) = 2,09 кВт
• Pc (повна потужність) = 2,64 кВт
• Qw (витрата води) = 463 л/год

  
  

На скоригованій температурі повітря в 25 °C при вологості 50 % фанкойл видає 2,09 кВт явної потужності, що повністю задовольняє нашу вимогу (2,0 кВт теплових надходжень).

Зверніть увагу: при реальних 25 °C явна потужність впала з каталожних 2,38 кВт до 2,09 кВт — це і є вплив температурного коригування, про який згадувалося в пункті 7.

Крок 3. Перевірка теплової продуктивності на реальні умови

Дивимось таблицю Heating emission of 3 row coil при Entering air temperature: 20 °C.

На швидкості V при WT 45/40 °C фанкойл видає:

• Ph (теплова потужність) = 3,24 кВт

• Qw = 557 л/год

Фанкойл на обраній швидкості видає 3,24 кВт, що значно перевищує потребу у 1,5 кВт. Це означає, що можна не тільки повністю покрити теплове навантаження, а й експлуатувати фанкойл на нижчих, більш тихих швидкостях двигуна.

Подивившись у таблицю далі, бачимо, що навіть на швидкості I (MIN) фанкойл видає 1,65 кВт — все ще достатньо для покриття 1,5 кВт тепловтрат. Тобто взимку фанкойл може працювати на мінімальній швидкості — практично безшумно.

Підсумок прикладу 1

Висновок: модель SEC/F 5.3-2T повністю задовольняє всі вимоги при пристінному монтажі без повітропроводів. Завдяки великому запасу в режимі тепла можлива експлуатація на нижчих швидкостях для тихішої роботи.

Важлива настанова з прикладу: одна й та сама модель може підходити в одному виконанні (пристінному, без повітропроводів) і не підходити в іншому (канальному, з повітропроводами на 20 Па). Тому тип монтажу — це не просто питання естетики, а ключовий параметр підбору, який впливає на доступну потужність.

Приклад 2: Підбір канального фанкойла HPL

Цей приклад значно складніший за попередній — він демонструє повний цикл підбору канального фанкойла з повітропроводами та дифузором. Тут не достатньо просто обрати модель за каталогом: треба провести ітераційний розрахунок аеродинаміки системи, врахувати втрати тиску в повітроводах і вентиляційних решітках, а потім скоригувати потужність фанкойла за реальними робочими параметрами.

Це класичний інженерний кейс, з яким стикається кожен проєктувальник систем чилер-фанкойл.

Вихідні дані приміщення №1

• Площа приміщення: 22,25 м² — невелика кімната (наприклад, спальня-вітальня в одно-двокімнатній квартирі за планом з документа).
• Температура літом: +25 °C — комфортна для людини (нижча за каталожні 27 °C).
• Температура взимку: +20 °C — нормативна для опалюваного приміщення.
• Вологість повітря: 50 % — стандартна.
• Бажаний рівень шуму: до 45 дБ — досить ліберально (типове обмеження для житлових і офісних приміщень).
• Панорамні вікна на південь

Чим цей приклад відрізняється від першого. У прикладі 1 нам дали готові цифри тепловтрат (1,5 кВт) і теплонадходжень (2,0 кВт). Тут їх ще треба розрахувати самостійно — на основі площі та якісних характеристик приміщення.

Розрахунок навантажень

Маючи площу приміщення 22,25 м² (погано утеплене житлове, з великими вікнами на північь), застосовуємо експрес-коефіцієнти .

Втрати тепла в приміщенні:

22,25 м² × 80 Вт = 1780 Вт ≈ 1,8 кВт

(коефіцієнт 80 Вт/м² — для погано утеплених будинків)

Теплові надходження:

22,25 м² × 150 Вт = 3375Вт ≈ 3,4 кВт

Підберемо канальний фанкойл HPL

Дивимось каталожну таблицю при реальних умовах нашого приміщення: температура повітря 25 °C, вологість 50 %, доступний тиск 0 Па.

Параметри для пошуку:

• Колонка WT: 7/12 °C — наш холодоносій
• Колонка Ps (kW) — явна холодильна потужність
• Потрібно покрити 3,4 кВт теплонадходжень

Знайдена модель: HPL 33 на швидкості 4 (MED):

Нам підходить фанкойл HPL 33 з явною холодильною потужністю 3,81 кВт при температурі повітря 25 °C, вологості 50 % з витратою повітря 960 м³/год.

Розрахунок повітропроводу. Перевірка Ø200 мм

Загальну витрату 960 м³/год розподіляємо на дві гілки для рівномірної подачі повітря в приміщення.

Витрата на кожну гілку:

960 м³/год / 2 = 480 м³/год

Перевірка діаметра Ø200 мм:

Висновок:

4,24 м/с > 3 м/с ❌

Швидкість перевищує допустимі 3 м/с — повітропровід Ø200 мм не підходить. Збільшуємо діаметр і перевіряємо знову.

Перевірка повітропроводу Ø250 мм

Збільшуємо діаметр з 200 мм до 250 мм і перераховуємо при тій самій витраті 480 м³/год на гілку.

Результати розрахунку:

Перевірка швидкості:

2,72 м/с < 3 м/с ✓

Швидкість укладається в норму — діаметр Ø250 мм підходить.

Розрахунок втрат тиску на повну довжину гілки:

5 м × 0,411 Па/м = 2,1 Па

Це втрати тиску тільки на повітропроводі. Далі потрібно додати втрати на дифузорі — переходимо до його підбору.

Підбір дифузора

Підбираємо вентиляційну решітку (дифузор) на цільову швидкість близько 3 м/с і витрату 480 м³/год на гілку.

Обраний дифузор: ПДК-12+R (300×300 мм)

Висновок:

Дифузор ПДК-12 підходить — швидкість 2,9 м/с близька до цільових 3 м/с, шум практично відсутній (< 20 дБ).

Наступний крок: обчислюємо сумарні втрати тиску в системі (повітропровід + дифузор + місцеві опори) і коригуємо параметри фанкойла під ці втрати.

Розрахунок сумарних втрат з коефіцієнтом на місцеві опори:

(2,1 Па + 16,2 Па) × 1,3 = 23,8 Па

де:

• 2,1 Па — втрати в повітропроводі Ø250 мм (5 м)
• 16,2 Па — втрати на дифузорі ПДК-12
• × 1,3 — коефіцієнт на місцеві опори (відводи, переходи, з'єднання)

Коригуємо фанкойл за таблицею Air flow depending on speed and requested available pressure:

Дивимось рядок HPL 33 на швидкості 4 (MED):

Що сталося:

При наявному тискові ~24 Па (між 20 і 30 Па) витрата падає з каталожних 960 до ~825–875 м³/год — це на 9–14 % менше.

Як видно з таблиці, при збільшенні втрат тиску падає витрата повітря — тепер потрібно поступово перерахувати повітропроводи та дифузор, щоб параметри системи й фанкойла зійшлися.

Друга ітерація. Перерахунок повітропроводу

Беремо нову витрату фанкойла (875 м³/год при 20 Па) і ділимо її на дві гілки.

Нова витрата на кожну гілку:

875 м³/год / 2 = 437 м³/год

Перерахунок повітропроводу Ø250 мм для нової витрати:

Втрати тиску на повну довжину гілки 5 м:

5 м × 0,345 Па/м = 1,7 Па

Що змінилося:

Витрата зменшилася з 480 до 437 м³/год — відповідно знизилися й швидкість (з 2,72 до 2,47 м/с), і питомі втрати (з 0,411 до 0,345 Па/м). Діаметр Ø250 мм залишається коректним.

Далі потрібно так само перерахувати дифузор на нову витрату 437 м³/год.

Перерахунок дифузора на нову витрату

Той самий дифузор ПДК-12 (300×300 мм) перевіряємо при нижчій витраті 437 м³/год на гілку.

Оновлені параметри:

Висновок:

Дифузор ПДК-12 продовжує підходити — швидкість і втрати тиску знизилися пропорційно зменшенню витрати. Шум залишився мінімальним.

Тепер з оновленими цифрами (повітропровід 1,7 Па + дифузор 13,4 Па) перераховуємо нові сумарні втрати і перевіряємо, чи зійшлися параметри системи з параметрами фанкойла.

Повторюємо розрахунок сумарних втрат тиску з новими цифрами після другої ітерації.

Нові сумарні втрати з коефіцієнтом на місцеві опори:

(1,7 Па + 13,4 Па) × 1,3 = 19,6 Па

де:

• 1,7 Па — втрати в повітропроводі Ø250 мм при витраті 437 м³/год на гілку
• 13,4 Па — втрати на дифузорі ПДК-12 при тій же витраті
• × 1,3 — коефіцієнт на місцеві опори

Звіряємо з таблицею фанкойла Air flow depending on speed and requested available pressure:

Наші 19,6 Па ≈ 20 Па — і саме при цьому тискові таблиця показує витрату 875 м³/год.

Висновок:

Як видно з таблиці, тепер наші робочі параметри тиску та витрати повітря системи дистрибуції та фанкойла збігаються.

Параметри замкнулися самі на себе:

• Фанкойл при тискові 20 Па дає 875 м³/год
• Система при витраті 875 м³/год (тобто 437 на гілку) створює опір ~19,6 Па

Ітераційний розрахунок завершений. Більше повітропроводи й дифузор перераховувати не потрібно — переходимо до коригування потужності фанкойла за робочими параметрами.

Коригування явної холодильної потужності

Тепер, коли параметри системи зійшлися (тиск 20 Па, витрата 875 м³/год), коригуємо потужність фанкойла за допомогою поправочних коефіцієнтів.

Розрахунок:

3,81 кВт × 0,94 = 3,58 кВт

де:

• 3,81 кВт — каталожна явна холодильна потужність HPL 33 при 0 Па
• 0,94 — поправочний коефіцієнт із таблиці Correction factors for Sensible cooling emission and Heating emission на швидкості 4 при тискові 20 Па

Перевірка покриття навантаження:

Висновок:

Як видно з обрахунку, явна холодильна потужність при робочих параметрах 3,58 кВт повністю задовольняє покриття 3,4 кВт теплових надходжень.

Фанкойл з робочою потужністю проходить в режимі холоду. Тепер аналогічно перевіримо повну холодильну потужність та режим тепла.

Перевірка фанкойла в режимі тепла

Перевіряємо обраний фанкойл HPL 33 на компенсацію 1,8 кВт тепловтрат.

Параметри перевірки:

• Температура повітря на вході — 20 °C
• Теплоносій — WT 45/40 °C
• Доступний тиск — 0 Pa

Результати з каталогу для HPL 33:

• На швидкості 4 (MED) — 6,16 кВт теплової потужності
• На швидкості 1 (MIN) — 3,48 кВт теплової потужності

Висновок:

При робочих параметрах теплоносія 45/40 °C навіть на 1-й швидкості теплова потужність фанкойла значно перевищує наші тепловтрати, тому подальше коригування потужності відповідно до робочих параметрів системи дистрибуції повітря не потрібне.

Навіть мінімальні 3,48 кВт у понад 1,9 раза більші за потребу в 1,8 кВт. Взимку фанкойл може працювати на найтихішій 1-й швидкості — це економно й практично безшумно

Коригування повної холодильної потужності

Аналогічно коригуємо повну холодильну потужність за окремою таблицею Correction factors for Total cooling emission.

Розрахунок:

4,81 кВт × 0,95 = 4,57 кВт

де:

• 4,81 кВт — каталожна повна холодильна потужність HPL 33 при 0 Па
• 0,95 — поправочний коефіцієнт на швидкості 4 при тискові 20 Па

Навіщо знадобиться повна потужність:

Повна потужність (на відміну від явної) включає і охолодження повітря, і конденсацію вологи. Саме на неї підбирається сам теплообмінник, і саме за нею далі рахується витрата холодоносія через формулу:

Витрата (л/год) = Потужність (Вт) / ΔT / 1,163

Тому 4,57 кВт — це робоча цифра для наступного кроку: розрахунку витрати води та гідравлічного опору фанкойла.

Розрахунок витрати води та гідравлічного опору

Маючи скориговану повну холодильну потужність 4,57 кВт (4570 Вт), обчислюємо витрату холодоносія.

Формула розрахунку витрати води:

Витрата (л/год) = Потужність (Вт) / ΔT (°C) / 1,163

де 1,163 — коефіцієнт теплоємності води (Вт·год / (л·°C)).

Підстановка значень:

4570 Вт / (12 °C − 7 °C) / 1,163 = 786 л/год

де:

• 4570 Вт — повна холодильна потужність
• (12 − 7) = 5 °C — перепад температур холодоносія (вхід/вихід)
• 1,163 — теплоємність води

Визначення втрати тиску по воді:

За графіком гідравлічних характеристик HPL 33 (Main coil, 3 row coil) для витрати 786 л/год втрата тиску становить:

16 кПа

Підсумкові гідравлічні параметри фанкойла:

• Витрата холодоносія: 786 л/год
• Втрата тиску по воді: 16 кПа
• Перепад температур: 5 °C (7 → 12 °C)

Ці три цифри — ключові вихідні дані для проєктування гідравлічної обв'язки: розрахунку діаметра труб, підбору запірно-регулюючої арматури та визначення параметрів циркуляційного насоса в системі чилер-фанкойл.

Перевірка рівня шуму. Фінальний підбір

З таблиці шумових характеристик HPL 33 на швидкості 4 (MED) — Sound pressure level outlet становить 39 дБ.

При вимозі до 45 дБ маємо запас 6 дБ — комфортно.

Рівень шуму нашого фанкойла на відповідній швидкості становитиме 39 дБ, що задовольняє нашим умовам.

Фанкойл підібрано

Підсумкові робочі параметри HPL 33 (швидкість 4 / MED):

• Витрата повітря — 875 м³/год при 20 Па
• Явна холодильна потужність — 3,58 кВт
• Повна холодильна потужність — 4,57 кВт
• Теплова потужність — 6,16 кВт
• Витрата холодоносія — 786 л/год
• Втрата тиску по воді — 16 кПа
• Рівень шуму — 39 дБ

Підбір завершено за всіма параметрами: потужність, аеродинаміка, гідравліка, акустика.