Компрессорно-конденсаторный блок является неотъемлемым компонентом большинства вентиляционных систем, отвечающим за изменение температуры воздуха, как в сторону его нагрева, так и охлаждения. Этот блок относится к категории кондиционеров, которые не функционируют автономно.
В этом агрегате хладагент сначала находится в жидком состоянии, проходит начальную обработку, а затем попадает в теплообменник, где происходит его испарение.
В данном материале мы подробно рассмотрим принципы функционирования компрессорно-конденсаторного блока, а также дадим рекомендации по его подбору и особенностям установки.
Краткое содержание статьи
Составляющие компрессорно-конденсаторного блока
ККБ представляет собой моноблок с компактным расположением всех необходимых узлов. Его используют вместе с приточными вентиляционными установками, а также сплит-системами различных типов, включая те, что имеют внутренние блоки или системы для непосредственного охлаждения. Агрегат может заменить чиллер в случаях, когда установка последнего невозможна из-за чрезмерной нагрузки на крышу.
Среди основных составляющих этого важного компонента вентиляционной системы выделяются:
- компрессор;
- двигатель;
- центробежный или осевой вентилятор;
- теплообменник, который выполняет функции конденсатора;
- электропитание;
- управляющая система.
Кроме того, ККБ может быть дополнен соединительными элементами, которые повышают его функциональность, такими как дроссель, специальные фильтры, соленоидные клапаны и смотровые стекла. Современные модели работают на экобезопасных хладагентах. В них могут использоваться высокоэкологичные фреоны, такие как R-22, R-407C и R-410A. Эти вещества подходят как для различных вентиляционных установок, так и для канальных охладителей.
Монтаж компрессорно-конденсаторного блока может осуществляться как внутри помещений, так и снаружи. Обычно производители оснащают устройства защитными модулями от перепадов давления и напряжения.
Внутренние компоненты блока изолируются и заземляются для предотвращения поражения током. Кроме того, все узлы покрываются антикоррозийными средствами, что позволяет надежно эксплуатировать их даже в условиях повышенной влажности.
Преимущества компрессорно-конденсаторного блока
Сравнивая ККБ с чиллером, можно выделить несколько его явных достоинств:
- Производство одного киловатта холода обходится дешевле, так как здесь отсутствует промежуточный хладоноситель.
- Удобство в регулировке. Каждый блок подключается к одной приточной установке, что позволяет осуществлять управление с помощью стандартных контроллеров.
- Простота монтажа. Не требуются дополнительные вентиляторы, воздуховоды и дополнительные компоненты, достаточно установить только теплообменник испарителя.
ККБ может быть как частью обширной системы вентиляции, так и независимым блоком, установленным в прибор. Он бывает стационарным (как напольным, так и настенным) и может устанавливать на крыше или рядом с зданиями.
Включение ККБ в систему кондиционирования — это наиболее экономичное и доступное решение.
Современные компрессоры в ККБ защищены от нестабильной работы электросети, влияния влаги, физических повреждений, а также критически высоких и низких температур, так как такие факторы могут нарушить исправность работы устройства. Корпус блока изготавливается из оцинкованной стали, что предотвращает коррозию.
Для повышения скорости охлаждения, теплообменник, конденсатор и магистрали часто комплектуются алюминиевыми вставками. Теплообменник также защищен антикоррозийным сплавом.
Для контроля за давлением внутри ККБ все компоненты, соприкасающиеся с хладагентом, оборудованы ревизионными ниппелями.
Несмотря на указанные выигрыши, часто происходит быстрое отключение ККБ после его установки или его отказ в работе. Эксперты связывают это с неправильным выбором компрессорно-конденсаторного блока и испарителя.
Нюансы подбора ККБ
В большинстве случаев подходящий компрессорно-конденсаторный агрегат выбирают по его мощности. Для этого необходимо произвести стандартные вычисления, основываясь на производительности вентиляционной установки в м³/час, наружной температуре и влажности воздуха в летний период, а также температуре приточного воздуха. Эти параметры определяются для конкретного региона согласно нормам СНиП.
Первый параметр обычно берется на 6 градусов ниже оптимального уровня в помещении. Кроме этого, потребуется использовать психометрическую диаграмму. Все полученные параметры подставляются в формулу: Qхол=1,2хLх(Iнар-Iприт)/3600.
На изображении представлена психометрическая диаграмма влажного воздуха, благодаря которой, используя лишь две известные величины, можно определять остальные параметры воздуха, включая требуемое количество холода без сложных расчетов.
Для тех, кто хочет избежать расчетов, существует упрощенная методика. Она гласит, что на каждые 10 м² площади при высоте помещений 3 м требуется 1 кВт холода. Таким образом, для помещения площадью 200 м² необходим блок мощностью 20 кВт.
Специалисты рекомендуют учитывать несколько важных моментов для правильного подбора агрегата. Чтобы обеспечить эффективную работу ККБ, его следует рассчитывать не на максимальную температуру наружного воздуха, а на минимальные параметры, предусмотренные диапазоном функционирования ККБ.
Если расчет проведен исходя из максимальной температуры воздуха, блок сможет нормально функционировать только при равенстве или превышении этой температуры. При снижении температуры может произойти частичное кипение хладагента в испарителе. В этом случае жидкий фреон возвратится к компрессору, что может привести к его заклиниванию.
Для стабильной работы компрессорная мощность должна быть ниже максимальной производительности испарителя. Компоненты, необходимые для соединения, не всегда входят в комплект с компрессорно-конденсаторным блоком, так что их иногда нужно подбирать отдельно, для чего нужно знать технические характеристики элементов, составлющих эту систему.
Рекомендации по выбору фильтра-осушителя
Этот элемент важен для поглощения влаги и нежелательных примесей из хладагентной магистрали. Его выбор производится по таблицам производителей с учетом марки хладагента. Кроме того, важно заранее определить способ установки фильтра — пайка, под отбортовку или на штуцерах. Это повлияет на размеры соединений.
Данный узел отвечает за чистоту холодильного контура. Эффективно справляется с этой задачей только высококачественный фильтр.
На выбор фильтра также влияет производительность по жидкости, что в свою очередь определяет периодичность его замены. Кроме того, стоит учесть, будет ли ККБ работать исключительно на охлаждение или также на отопление. В первом случае хладагент перемещается в одном направлении, во втором — в обоих.
Как правильно выбрать смотровое стекло?
Этот компонент необходим для мониторинга уровня заправки хладагентом, состояния фильтра и наличия влаги в контуре. При выборе смотрового стекла учитывают тип хладагента, окружающую температуру, способ установки стекла, наличие индикатора влажности и критические значения этой влажности.
Если хладагент R407C или R410A циркулирует по контуру, то полиэфирное масло для этих типов может образовывать кислоту и спирты при контакте с водой. Об этом сигнализирует изменение цвета смотрового стекла, что помогает предотвратить заклинивание компрессора из-за деградации масла. О нормальном состоянии холодильного контура свидетельствует зеленый цвет индикатора.
Переход в желтый оттенок указывает на необходимость более тщательного контроля за холодильным контуром. Полностью желтый индикатор сигнализирует о недопустимом содержании влаги в системе. В таком случае, после удаления влаги, следует заменить фильтр.
Подбор терморегулирующего вентиля
ТРВ контролирует поступление хладагента из блока в испаритель для процесса охлаждения. Его выбирают исходя из типа хладагента, номинальной холодопроизводительности, температуры кипения, степени переохлаждения и конденсации. Также следует учитывать максимальные и минимальные температуры рабочей среды.
ТРВ представляет собой важный элемент в холодильном контуре. Существует два типа терморегулирующих клапанов — с внешним и внутренним уравниванием. Он регулирует подачу хладагента в испаритель и отвечает за его расширение, что приводит к снижению давления и температуры.
На выбор также влияет способ уравнивания давления—внешний или внутренний. Необходимо знать, каким образом будет монтироваться ТРВ. Обычно его устанавливают под пайку, отбортовку или на штуцерах.
Выбор соленоидного клапана
При выборе этого элемента нужно учитывать марку хладагента, максимальные параметры рабочей температуры и давления. Также важен такой показатель, как пиковое значение перепада давлений, при котором клапан открывается. Необходимо обращать внимание на размеры соединений и производительность.
Необходимо учитывать коэффициент Ку, который отражает изменение расхода рабочей среды при перепаде давления на соленоидном клапане в 1 Бар.
Разновидности компрессорно-конденсаторных блоков
Тип ККБ определяется методом охлаждения, который может осуществляться с использованием воздуха, воды или внешнего охладителя. Оборудование первого типа имеет встроенный вентилятор, создающий воздушный поток.
Если в конструкции используется осевой вентилятор, то агрегат устанавливают снаружи здания. При наличии центробежного вентилятора установка выполняется внутри комнаты.
Показатели охлаждения системы на воздушном основании могут значительно варьироваться — вплоть до 45 кВт в час. В бытовых условиях зачастую достаточно устройства с мощностью до 8 кВт.
Компрессорно-конденсаторный агрегат с водяным охлаждением обладает большей мощностью. Его работа не требует значительных объемов воздуха, что придает ему компактность и позволяет устанавливать его внутри помещений. Кроме того, его монтаж возможен на больших расстояниях.
ККБ с выносным конденсатором используется реже, в основном в условиях ограниченного пространства. В таких случаях главный блок устанавливается внутри помещения, а теплообменник располагается снаружи.
Принцип функционирования ККБ
Основой функционирования компрессорно-конденсаторного блока является физический принцип, по которому хладагент, изменяя свое состояние из жидкого в другой агрегатный вид, поглощает тепловую энергию. При обратном процессе происходит выделение ранее накопленного тепла, которое передается конечному пользователю.
Когда ККБ используется для охлаждения, в теплообменнике происходит процесс испарения фреона, который затем конденсируется. В ситуации обогрева все происходит в обратном порядке.
Управление агрегатом осуществляется с помощью системы управления, которая позволяет включать и выключать устройство, а также регулировать мощность потока воздуха. Для подключения этой системы к ККБ используются специальные шины и датчики.
В отличие от установки чиллера, которая предоставляет возможность задавать индивидуальные температурные условия для каждого помещения, компрессорно-конденсаторный блок фиксирует одинаковую температуру во всех зонах. Эта температура выставляется на основном термостате для всего здания.
ККБ с воздушным охлаждением
Холодильный контур состоит из двух теплообменников: конденсаторного, расположенного в самом ККБ, и испарительного, который находится в воздухоохладителе центрального кондиционера. Также в контур входят компрессор, находящийся в корпусе ККБ, а также фильтр-осушитель, терморегулирующий вентиль и смотровое стекло, расположенные на межблочной жидкостной линии возле испарителя.
В отличие от других элементов холодильного контура, сечение термо-расширительного вентиля для пропуска фреона достаточно маленькое. Регулировка его осуществляется в зависимости от температуры испарения фреона в теплообменнике и уровня давления. Прежде чем достичь термо-расширительного вентиля, сжатый газообразный фреон в конденсаторе имеет высокое давление, созданное компрессором. После прохождения через ТРВ давление резко уменьшается.
В конденсаторе хладагент, отдав тепло окружающей среде, конденсируется. Несмотря на потерю тепловой энергии, фреон все еще находится под повышенным давлением до момента прохождения через термо-расширительный вентиль, после чего давление стремительно падает и происходит охлаждение.
Чаще всего компрессорно-конденсаторные блоки комплектуют конденсаторами с воздушным охлаждением. Входные и выходные трубопроводы блока снабжены запорными вентилями для предотвращения попадания влаги или загрязнений внутрь устройства.
Под воздействием центробежного вентилятора основного кондиционера теплообменная поверхность испарителя нагревается. Хладагент, находившийся в жидком состоянии, нагревается и переходит в газообразную форму, поглощая тепло из поступающего воздуха и тем самым охлаждая его.
После этого газообразный хладагент вновь попадает в компрессор, где сжимается и снова переходит в жидкое состояние, тем самым начинается новый цикл циркуляции.
Агрегат с водяным охлаждением
Компрессорно-конденсаторные блоки с водяным охлаждением требуют предварительных расчетов и квалифицированного монтажа. Их стоимость выше, чем у аналогов с воздушным охлаждением, что обосновано необходимостью дополнительных расходов на установку градирни, прокладку контуров и покупку насосов.
Эти агрегаты предназначены для установки внутри зданий. Охлаждение конденсатора здесь осуществляется за счет жидкости, циркулирующей по замкнутому контуру. Градирня, которая может быть мокрой или сухой, устанавливается снаружи, или используется проточная вода.
Это климатическое оборудование имеет дополнительный теплообменник, который охлаждает хладагент и, частично забирая тепло, подогревает циркулирующую воду. Это позволяет повторно использовать воду, которая может идти на систему отопления или горячего водоснабжения и оправдывает более высокие затраты на такое оборудование.
ККБ с водяным охлаждением можно устанавливать в высотных зданиях. Эти устройства идеально подходят для прибрежных регионов, так как их внутренняя установка защищает от агрессивной внешней среды.
Преимущество агрегатов с водяным охлаждением в их высокой мощности и возможности увеличить расстояние между блоком и градирней в соответствии с удобством. Если проточная вода используется как охладитель, затраты на кондиционирование воздуха значительно снижаются.
Особенности монтажа ККБ
Перед установкой компрессорно-конденсаторного блока необходима тщательная подготовка. В первую очередь следует проверить соответствие параметров агрегата (фазное подключение, напряжение, частота тока) требованиям электросети.
Место установки ККБ должно быть чистым, чтобы избежать попадания пыли в теплообменник. Воздушный поток, исходящий из конденсатора, не должен возвращаться обратно.
Монтаж вентиляционной системы начинается с установки напольного ККБ, испарителя и прокладки межблочной магистрали. Наиболее сложный этап включает установку ТРВ, фильтров, ресиверов, смотровых стекол и других компонентов.
При монтаже агрегата на земле следует позаботиться о том, чтобы в него не попадали дождевые капли и снег. Пространство вокруг блока должно оставаться свободным, чтобы не препятствовать движению воздуха и обслуживанию устройства. Нельзя подключать воздуховоды, которые подают или выводят воздух из блока.
Сборка и монтаж компрессорно-конденсаторных блоков выполняются специализированными организациями, сотрудники которых имеют соответствующую квалификацию и сертификацию. Для подключения блока требуется специальное оборудование и инструменты. Иногда может понадобиться дозаправка или полная заправка блока.
Авторитетные производители ККБ
Итальянская компания Aermec выпускает компрессорно-конденсаторные агрегаты с высокими эксплуатационными характеристиками. В их ассортименте есть как профессиональные модификации с воздушным охлаждением, так и устройства для домашнего использования.
ККБ Aerotek, производимые одноименной международной компанией из Швейцарии, пользуются популярностью благодаря хорошо подобранным параметрам для российского рынка.
Французская компания Airwell известна высоким качеством своей продукции. Также следует отметить агрегаты от фирмы Carrier, поставляемой на рынок климатического оборудования американской корпорацией Carrier, имеющей представительство на российском рынке. Популярностью пользуются и климатические устройства японской компании Daikin.
Выводы и полезное видео по теме
Основные компоненты компрессорно-конденсаторного агрегата:
Как правильно выбрать компрессорно-конденсаторный блок:
Для обеспечения эффективной вентиляции офиса, дома или любого другого помещения компрессорно-конденсаторный блок станет оптимальным вариантом. Устройство отличается небольшими размерами и весом, что не влияет на его производительность. Важно соблюдать правила эксплуатации и следовать инструкциям, чтобы агрегат служил долго.
Если у вас возникли вопросы по содержанию статьи, вы можете оставить их в разделе комментариев, и мы постараемся дать на них развернутый ответ. Там же можно оставить свой комментарий или поделиться советом по выбору ККБ.
