Какво представлява компресорно-кондензаторният блок: устройство и принцип на действие

Практически в състава на всички вентилационни системи се включва компресорно-кондензаторен блок, отговарящ за нагряване или охлаждане на въздуха. ККБ влиза в класа на неавтономни климатици.

В него хладилният агент в течно състояние преминава подготвителен етап, а след това постъпва в топлообменника и се изпарява.

В този материал ще разкажем за принципите на работа на това оборудване, ще се спрем подробно на нюансите при неговия подбор и някои особености на монтажа.

Съставни части на компресорно-кондензаторния блок

ККБ — моноблок с компактно разположени възли. Прилагат ги в тандем с устройства за приточна вентилация, с сплит-системи от всякакъв тип, оборудвани с вътрешни блокове или системи за директно охлаждане. Те могат да заменят чилър, когато инсталацията на последния е невъзможна поради голямо натоварване на покрива.

Основните елементи на тази значима част от вентилационната система са:

• компресор;
• двигател;
• вентилатор центробежен или аксиален;
• топлообменник, изпълняващ функцията на кондензатор;
• система за електрозахранване;
• система за управление.

Допълнително ККБ се комплектува със свързващи елементи, които усилват неговата работоспособност и се състоят от дросел, специален филтър, соленоиден клапан, контролно стъкло. Съвременните модели ККБ работят с озонобезопасни хладилни агенти. В тях може да циркулира високоекологичен фреон R-22, R-407C, R-410a. Подходящи са както за всякакви вентилационни инсталации, така и за канални охладители.

Компресорно-кондензаторният блок се монтира както отвътре, така и отвън. Обикновено производителите оборудват агрегата със защита от колебания на напрежението и налягането

Вътрешните елементи на ККБ се изолират и заземяват, за да се избегне нараняване от електрически ток. Производителите покриват повърхностите на всички възли на уреда с антикорозионно покритие. Това позволява да се експлоатира във влажни условия.

Предимства на компресорно-кондензаторния блок

Ако сравним ККБ с чилър, то можем да отбележим явните предимства на първия:

1. Изработката на един kW студ струва по-евтино, тъй като тук няма междинен хладилен носител.
2. Удобна регулировка. Всеки ККБ се свързва към една приточна инсталация, поради което управлението се осъществява посредством стандартни контролери.
3. Лесен монтаж. Не са необходими допълнителни вентилатори, въздуховоди или други елементи. Ще е необходим само монтаж на топлообменника на изпарителя.

ККБ може да бъде част от голяма вентилационна система или отделен блок, вграден в апарата. Биват стационарни подови и стенни. Стационарните блокове се поставят до сгради и на покрив.

Включването на ККБ в системата за климатизация е най-евтиното и достъпно решение

Компресорът на ККБ в модерно изпълнение се оборудва със защита от нестабилна работа на електрическата мрежа, влияние на влагата, механични повреди, критично високи и ниски температури. Всичко това нарушава функционирането на агрегата. Корпусът, в който е заключен блокът, се изработва от поцинкована стомана, поради което не корозира.

За да става по-бързо охлаждането на устройството, производителите често допълват топлообменника, кондензатора и тръбопроводите с алуминиеви вложки. Защитен от вредни въздействия е и топлообменникът – върху повърхността му се нанася специална антикорозионна сплав.

За да може да се осъществява контрол на налягането вътре в ККБ, всички елементи, които контактуват с хладоносителя, се оборудват с ревизионни нипели.

Въпреки тези предимства, често се случва след монтажа на ККБ той бързо да излезе от строя или изобщо да не се включи в работа. Специалистите посочват една причина. Това е неграмотният подбор на компресорно-компенсаторния блок и изпарителя.

Нюанси при подбора на ККБ

Най-често избират подходящ за конкретните обстоятелства компресорно-кондензаторен агрегат по мощност. За това ще трябва да се извърши стандартно изчисление, изхождайки от производителността на вентилационната инсталация в м³/час, температурата, влажността на въздуха навън през летния период, температурата на подавания въздух. Този параметър плюс влажността се подбират за конкретния регион според СНиП.

Първият параметър се взима с 6 градуса по-малък от оптималната температура в помещението. Освен тези стойности ще трябва да се използва и-д диаграма. След това всички намерени параметри се заместват във формулата: Qхол=1,2хLх(инар-иприт)/3600.

На снимката е изобразена психрометрична и-д диаграма на влажния въздух. С нейна помощ могат на база на две известни величини да се определят останалите параметри на въздуха, включително и разходът на студ без сложни изчисления.

За да се избегнат изчисленията напълно, понякога се използва опростен метод. Установено е, че на всеки 10 м² и височина на помещението 3 м е необходим 1 кВт студ. Ако площта на помещението е 200 м², е необходим блок 20 кВт.

Специалистите съветват да се обърне внимание на няколко нюанса, важни за правилния избор на агрегата. За да се гарантира ефективна работа на ККБ, той трябва да се изчислява не за максимален температурен режим на външния въздух, а за минимум, предвиден от обхвата на работа на ККБ.

Ако се извърши изчисление по максималната температура на въздуха отвън, агрегатът ще може да работи нормално, когато температурата навън е равна на изчислената или се повиши над тази стойност. Когато стойността ѝ падне, ще се наблюдава явление, при което хладилният агент ще кипи само частично в изпарителя. Течният фреон ще се върне към всмукването на компресора. След това ще настъпи заклинване на последния.

За нормална работа производителността на компресора трябва да бъде по-малка от максималната производителност на изпарителя. Свързващият комплект не винаги се продава заедно с компресорно-кондензаторния блок. Понякога трябва да го изберете самостоятелно, но за това трябва да знаете техническите характеристики на елементите, включени в този монтажен възел.

Препоръки за подбор на филтър-сушител

Този възел е необходим за абсорбиране на влага и различни нежелани примеси от фреоновата тръба. Изборът му се извършва според таблиците на производителите, като се вземе предвид марката на хладилния агент. Освен това е важно предварително да се знае по какъв начин ще се извърши монтажът на този елемент – чрез запояване, под фланцоване или на штуцери. От това ще зависят свързващите размери.

Този елемент на обвързването отговаря за поддържане чистотата на хладилния кръг. Само филтър с добро качество се справя добре с тази задача.

Влияе върху избора на филтър и показателят за производителност по течност, което влияе на интервала между смените. Важно е и как ще функционира ККБ – само за студ или и за топлина. В първия случай фреонът ще се движи в една посока, а във втория – и в двете.

Как да изберем контролно стъкло?

Този елемент е необходим за контрол на нивото на зареждане с фреон, състоянието на филтъра и наличието на влага в кръга. При избора му се изхожда от марката на фреона, температурата на околната среда, начина на монтаж на стъклото, наличието на индикатор за влажност и критичното ниво на влажност.

Ако в кръга циркулира фреон R407C или R410A, полиестерното масло за тези марки може да образува киселина и алкохол при взаимодействие с вода. За това ще сигнализира промененият цвят на смотровото стъкло, което ще помогне за предотвратяване на заклинване на компресора в резултат на разлагане на маслото. За нормалното състояние на хладилния кръг свидетелства зеленият цвят на индикатора.

Преходът към жълт оттенък показва, че хладилният кръг трябва да се наблюдава по-внимателно. Напълно жълтият индикатор показва недопустимо количество влага в кръга. След предприетите мерки за отстраняването ѝ филтърът ще трябва да се смени.

Избор на терморегулиращ вентил

ТРВ регулира постъпването на хладилния агент от блока към изпарителя за охлаждане. Избира се според вида на хладилния агент, номиналния хладилен капацитет, температурата на кипене, преохлаждане и кондензация. Взема се предвид и температурното ниво на работната среда – максимум и минимум.

ТРВ е важен елемент от хладилния кръг. Различават се два вида терморегулиращи вентили – с външно и вътрешно изравняване. Той играе ролята на регулатор на подаването на хладилен агент към изпарителя. Също така отговаря за разширяването му, което води до понижаване на налягането и температурата.

Влияе върху избора и начина на изравняване на налягането – вътрешно или външно. Необходимо е да се знае как ще се извърши монтажът на ТРВ. Обикновено той се монтира чрез запояване, развалцуване или чрез фитинги.

Подбор на соленоиден клапан

Изборът на този елемент се влияе от марката на фреона, максималните показатели на работната температура и налягане. Важен е и такъв параметър като пиковата стойност на отварящия диференциал на налягането. Трябва да се обърне внимание на свързващите размери и производителността.

Подлежи на отчитане коефициентът Ку, който отчита изменението на дебита на работната среда, когато разликата в наляганията върху соленоидния клапан е 1 бар.

Разновидности на компресорно-кондензаторни блокове

Видът на ККБ се определя от вида на собственото охлаждане. То може да се осъществява с помощта на въздух, вода, външен охладител. Агрегатите от първия вид имат вграден вентилатор, който формира въздушен поток.

Ако в конструкцията е включен аксиален вентилатор, то агрегатът се монтира извън сградата. При наличие на центробежен вентилатор монтажът на агрегата се извършва директно в помещението.

Мощността на охлаждания с въздух ККБ може да бъде много голяма – до 45 kW на час. В бита обикновено е достатъчен агрегат с мощност максимум 8 kW.

Компресорно-кондензаторният агрегат, в който кондензаторът се охлажда с помощта на вода, е по-мощен. Той не изисква за своята работа голям обем въздух, затова се отличава с компактност и е предназначен за вътрешен монтаж. Неговият монтаж е възможен на значително разстояние.

ККБ с кондензатор от отдалечен тип се прилагат по-рядко, основно при липса на място в помещението. При това самият блок се монтира вътре в стаята. Топлообменникът се разполага извън нея.

Принцип на функциониране на ККБ

В основата на работата на компресорно-кондензаторния блок е заложен физичен закон за поглъщане на топлинна енергия при промяна на състоянието на хладилния агент от течно състояние в друга агрегатна форма. При протичане на процеса в обратна посока се отделя предварително натрупаната топлинна енергия и се предава на потребителя.

Когато ККБ работи за охлаждане, вътре в топлообменника става изпарение на фреона, след това неговата кондензация. При отопление всичко е обратно.

Включват и изключват агрегата, а също регулират мощността на въздушния поток чрез система за управление. За свързването й към ККБ има специални шини и сензори.

Докато монтажът на чилър системата позволява индивидуално задаване на температурния режим за всяко помещение, при прилагането на ККБ температурата ще има една и съща стойност навсякъде. Задават я на основния термостат за цялата сграда.

ККБ с въздушно охлаждане

Хладилният контур има 2 топлообменника. Единият от тях — топлообменникът на кондензатора, се намира в самия ККБ. Вторият — топлообменникът на изпарителя, е разположен във въздухоохладителя на централния климатик. Освен тези възли в хладилния контур влиза компресор, затворен в корпуса на ККБ.

Също негови елементи са филтър-осушител, ТРВ, смотрово стъкло. Последните три елемента се намират на междублоковата течна магистрала недалеч от изпарителя.

За разлика от другите възли на хладилния контур, сечението за пропускане на фреона в термо-разширителния вентил е малко. Регулирането му зависи от температурата на изпарение на фреона в топлообменника и от големината на налягането. Преди ТРВ сгъстеният газообразен фреон в топлообменника на кондензатора има излишно налягане, нагнетявано от компресора. След ТРВ — в топлообменника на изпарителя налягането се понижава.

В кондензатора хладилният агент, след като загуби топлина на околното пространство, кондензира. След отдаване на част от топлинната енергия фреонът още остава под повишено налягане, но само до момента на преминаване през термо-разширителния вентил. След това налягането рязко спада и настъпва охлаждане.

Най-често ККБ се оборудват с кондензатор с въздушно охлаждане. Входящите и изходящите тръбопроводи на блока са оборудвани със спирателни вентили, за да се изключи попадането на влага или външни замърсявания вътре.

Под въздействието на центробежния вентилатор на основния климатик топлообменната повърхност на изпарителя се нагрява. Придобива висока температура и преминава в газообразна фаза и дотогава течният хладилен агент, циркулиращ в изпарителя. При това той поема топлина от приточния въздух, като по този начин го охлажда.

След това хладилният агент под формата на газ отново се оказва в компресора, като се свива, трансформира се в течно агрегатно състояние и процесът на циркулация се възобновява.

Агрегат с водно охлаждане

Инсталирането на ККБ с водно охлаждане изисква предварителни хидравлични изчисления и професионален монтаж. Стойността на тези блокове е по-висока от тази на въздушните аналози. Обяснява се с необходимостта от допълнителни разходи за устройство на охладителна кула, прокарване на контура към нея, закупуване на помпи.

Тези агрегати са предназначени за монтаж вътре в сградата. Охлаждането на кондензатора тук става с помощта на течност, която извършва кръгово движение по затворен контур. Навън се инсталира охладителна кула – мокра или суха, или се използва течаща вода.

Това климатично оборудване има допълнителен топлообменник. Той охлажда хладилния агент и, като поема частично топлината, загрява циркулиращата вода, която след това може да се използва повторно. Използването ѝ в отоплителната система, за горещо водоснабдяване оправдава малко по-големите инвестиции в закупуването на оборудване от този тип.

ККБ с водно охлаждане могат да се монтират във високи сгради. Такива агрегати са идеално подходящи за крайбрежни райони, тъй като вътрешната инсталация ги предпазва от въздействието на присъстващата тук агресивна среда.

Предимство на агрегатите с водно охлаждане е тяхната по-висока мощност и възможността и перспективата за увеличаване на разстоянието между блока и охладителната кула доколкото е удобно. Ако като охладител се използва течаща вода, тогава цената на климатизацията значително пада.

Особености на монтажа на ККБ

На инсталирането на компресорно-кондензаторния агрегат трябва да предшества щателна подготовка. Преди всичко се проверява съответствието на данните на агрегата като фазно свързване, напрежение, честота на тока със съответните характеристики на електрозахранващата линия.

На мястото, където се планира инсталирането на ККБ, не трябва да има прах, в противен случай тя може да попадне в топлообменника. Въздушният поток, излизащ от кондензатора, не трябва да се връща обратно в него.

Процесът на монтаж на вентилационната система започва с инсталиране на подовия ККБ, изпарителя, полагане на междублоковата магистрала. Най-сложният момент е инсталирането на ТРВ (термостатичен разширителен вентил), изсушаващите филтри, ресиверите, смотровите стъкла и други елементи.

В случай на инсталиране на агрегата на земята, трябва да се разположи така, че да не попадат дъждовна вода и сняг в него. Пространството около блока трябва да бъде свободно, без препятствия за движение на въздуха и обслужване. Не могат да се свързват въздуховоди, които подават и отвеждат въздух от блока.

Сглобяването и монтажните работи на компресорно-кондензаторните блокове се извършват от специализирани фирми, чиито служители имат съответната квалификация и сертификати. За да се свърже блокът, е необходим специален инструмент и оборудване. Случва се също така блокът да се нуждае от дозареждане или да се извърши пълното му зареждане.

Авторитетни производители на ККБ

ККБ с високи експлоатационни характеристики произвежда италианската компания Aermec. В асортимента има професионални компресорно-кондензаторни блокове с въздушен вид охлаждане и оборудване за домашна употреба.

Популярни са компресорно-кондензаторните блокове (ККБ) Aerotek, произвеждани от едноименната международна компания, основана в Швейцария. Параметрите на оборудването са напълно съобразени с руския потребител.

Френската компания Airwell се слави с качеството на произвежданото оборудване. Не по-малко популярни са агрегатите Carrier, доставяни на пазара на климатична техника от американската корпорация Carrier. Компанията Daikin от Япония има свое представителство у нас, чието климатично оборудване също се радва на голямо търсене.

Изводи и полезно видео по темата

Съставни части на компресорно-кондензаторния агрегат:

Разумен избор на компресорно-кондензаторен блок:

За да се осигури отлична вентилация на офис, дом или друго помещение, компресорно-кондензаторният блок ще бъде най-доброто решение. Самият агрегат има малко тегло и размери, но това по никакъв начин не намалява неговите функционални възможности. Важно е да не се нарушават правилата за експлоатация и да се спазва инструкцията, тогава агрегатът ще служи дълги години.

Ако имате въпроси по темата на статията, можете да ги зададете в блока с коментари, а ние ще се постараем да дадем изключително ясен отговор. Там също можете да оставите коментар към тази статия или да споделите съвет относно избора на ККБ.