Как устроен компрессорно-конденсаторный блок
Устройство компрессорно-конденсаторного блока
В состав ККБ входят следующие элементы:
- Компрессор (один или более)
- Система управления и электропитания
- Теплообменник конденсатора (кроме варианта исполнения с выносным конденсатором)
- Осевой или центробежный вентилятор
Кроме того для функционирования системы холодоснабжения компрессорно-конденсаторный блок оборудуется соединительным комплектом, в состав которого входят:
- Терморасширительный вентиль
- Фильтр-осушитель
- Смотровое стекло
- Соленоидный клапан
Типы компрессорно-конденсаторных блоков
- ККБ воздушного охлаждения с осевыми вентиляторами. Этот тип выбирают в случае установки блока на улице. Это наиболее дешевый вариант исполнения, требующий достаточно свободного места на улице, чтобы снабжать блок необходимым количеством воздуха для охлаждения конденсатора.
- ККБ воздушного охлаждения с центробежными вентиляторами. Такой тип выбирают при установке блока внутри технических помещений и присоединении его к системе воздуховодов, по которым будет поступать и отводиться наружный воздух для охлаждения конденсатора. Этот вариант подходит для объектов, где нет места для установки ККБ на самом здании или около него.
- ККБ водяного охлаждения используется в случае установки блока внутри технических помещений и использовании градирни для обеспечения водяного охлаждения конденсатора. Вариант с водяным охлаждением позволяет уменьшить размеры ККБ и установить его внутри помещения с минимальными потерями по занимаемой площади. Дополнительным преимуществом является возможность установить ККБ и градирню на большом расстоянии друг от друга.
- ККБ с выносным конденсатором применяется, когда блок устанавливается внутри технических помещений, а теплообменник конденсатора выносится из помещения на улицу. Данный вариант позволяет максимально минимизировать занимаемую площадь в техническом помещении.
Как выбрать компрессорно-конденсаторный блок
Выбирая ККБ необходимо учитывать следующие параметры:
Тип ККБ, выбор которого зависит от площади технического помещения, свободного пространства для установки ККБ и имеющихся финансовых средств.
- Температура кипения в испарители
- Температура конденсации (или температура воздуха на улице в расчетный летний период)
- Нагрузка на ККБ
- Тип фреона
- Количество контуров
Все эти данные необходимо сообщить специалистам компании-поставщика, которые подберут вариант, максимально отвечающий вашим потребностям.
Установка компрессорно-конденсаторных блоков
Монтаж и установку ККБ должны производить специализированные организации, персонал которых прошел соответствующее обучение и получил сертификаты по монтажу данного оборудования. Для подключения блока потребуется специализированное оборудование и инструмент. В некоторых случаях, при монтаже блоков большой мощности, потребуется дозаправка или полная заправка фреоном.
Публикация подготовлена при помощи специалистов компании «Кливет»
Как правильно выбрать ККБ?
Основным критерием выбора ККБ является его мощность. Она определяется исходя из производительности вентиляционной линии. Кроме этого, подбор нужной модели ККБ определяется по следующим показателям:
- температура приточного воздуха
- влажность воздуха, в том числе учитываются сезонные колебания
- климатические условия (температура снаружи)
Некоторые из необходимых данных имеются в технических характеристиках используемого оборудования, другие (влажность или среднегодовая температура) находятся в таблицах СНиП. Все данные подставляют в диаграмму и выбирают оптимальный показатель мощности блока.
При выполнении расчетов следует опираться не на максимальную, а на минимальную температуру воздуха, при которой только способен работать данный блок. Это позволит добиться номинального режима работы и снизить перегрузки. Также надо проследить, чтобы производительность компрессора несколько уступала возможностям испарителя. Это необходимо знать, поскольку иногда блоки не комплектуются компрессорами, и их приходится покупать отдельно.
Фильтр-осушитель
Газообразный фреон способен содержать различные примеси и пары воды. При конденсации эти элементы отрицательно воздействуют на детали установки, изменяют режим ее работы, блокируют трубки. Для устранения пара и нежелательных компонентов используют фильтры-осушители. Существуют разные типы фильтров, отличающиеся способом присоединения:
- пайкой
- запрессовкой (или отбортовкой)
- с использованием фланцевых или штуцерных присоединительных элементов
На долговечность элемента влияет его производительность по жидкому хладагенту. Чем она выше, тем реже придется менять фильтр, что обеспечит экономию денег, времени и трудозатрат. Кроме того, выбор фильтра зависит от режима работы ККБ — на охлаждение или на обогрев. Это определяет направление передвижения фреона в системе.
Смотровое стекло
Смотровое стекло позволяет визуально проконтролировать количество жидкого фреона в системе. Это его основная задача, но есть и дополнительные функции:
- контроль за состоянием фильтра
- наличие влаги в системе
Нормальное состояние контура определяется по зеленому свечению индикатора. При появлении желтого оттенка необходимо усилить контроль за состоянием и режимом работы ККБ, так как изменение цвета говорит от наличии нежелательных компонентов (влаги). Если индикатор полностью желтый, надо произвести удаление влаги из внутренней части системы и обязательно сменить фильтр-осушитель, который перестал выполнять свои функции.
Терморегулирующий вентиль
Терморегулирующий вентиль (ТРВ) — это контрольно-управляющий прибор высокой точности. Он выполняет регулирование объемов поступления жидкого хладагента в испаритель, а также исключает возможность попадания жидкого фреона в компрессор. Существует два вида ТРВ:
- с внутренним уравниванием
- с наружным уравниванием
Монтаж вентиля производится всеми обычными способами — на пайку, запрессовку или штуцер, в зависимости о типа конструкции (типа модели).
Соленоидный клапан
Это — электромагнитный регулятор потока, широко применяющийся в климатических или вентиляционных установках специального назначения. Клапан перемещается под действием усилия, которое создается в катушке при подаче на обмотку напряжения. Сердечник втягивается или вытягивается, отпирая или запирая клапан. На выбор узла влияют:
- условия работы
- тип хладагента
- рабочая температура и давление в системе
Помимо этих показателей необходимо обеспечить соответствие присоединительных элементов, а также производительность клапана. Если он не в состоянии пропускать заданное количество фреона, режим работы системы будет необратимо нарушен.
Принцип функционирования ККБ
В основу работы компрессорно-конденсаторного блока положен закон физики о поглощении тепловой энергии при смене состояния хладагента из жидкого состояния в другую агрегатную форму. При протекании процесса в обратном направлении выделяется ранее накопленная тепловая энергия и передается потребителю.
Когда ККБ работает на охлаждение, внутри теплообменника идет испарение фреона, затем его конденсация. При обогреве все наоборот.
Включают и выключают агрегат, а также регулируют мощность воздушного потока посредством системы управления. Для подключения ее к ККБ имеются специальные шины и датчики
В то время как монтаж чиллер-системы позволяет индивидуально задавать температурный режим для каждого помещения, при применении ККБ температура будет иметь везде одинаковое значение. Задают ее на основном термостате для всего здания.
ККБ с воздушным охлаждением
Холодильный контур имеет 2 теплообменника. Один из них — теплообменник конденсатора, находится в самом ККБ. Второй — теплообменник испарителя, расположен в воздухоохладителе центрального кондиционера. Кроме этих узлов в холодильный контур входит компрессор, заключенный в корпус ККБ.
Также его элементами являются фильтр-осушитель, ТРВ, стекло смотровое. Последние три элемента находятся на межблочной жидкостной магистрали недалеко от испарителя.
В отличие от других узлов холодильного контура, сечение для пропуска фреона в термо-расширительном вентиле небольшое. Регулировка его зависит от температуры испарения фреона в теплообменнике и величины давления. До ТРВ сжатый газообразный фреон в теплообменнике конденсатора имеет избыточное давление, нагнетаемое компрессором. После ТРВ — в теплообменнике испарителя давление понижается.
В конденсаторе хладагент, потеряв тепло окружающему пространству, конденсируется. После отдачи части тепловой энергии фреон еще пребывает под повышенным давлением, но только до момента прохождения термо-расширительного вентиля. После этого давление резко снижается и происходит охлаждение.
Чаще всего ККБ оснащают конденсатором воздушного охлаждения. Входящий и выходящий трубопроводы блока оборудованы запорными вентилями, чтобы исключить попадание вовнутрь влаги или внешних загрязнений
Под воздействием центробежного вентилятора основного кондиционера теплообменная поверхность испарителя нагревается. Приобретает высокую температуру и переходит в газообразную фазу и до этого жидкий хладагент, циркулирующий в испарителе. При этом он вбирает в себя тепло из приточного воздуха, тем самым охлаждая его.
После хладагент в виде газа снова оказывается в компрессоре, сжимаясь, трансформируется в жидкое агрегатное состояние и процесс циркуляции возобновляется.
Агрегат с водяным охлаждением
Установка ККБ с охлаждением водой предусматривает предварительные гидравлические расчеты и профессиональный монтаж. Стоимость этих блоков выше, чем у воздушных аналогов. Объясняется это необходимостью дополнительных затрат на устройство градирни, прокладку контура к ней, приобретение насосов.
Предназначены эти агрегаты для монтажа внутри здания. Охлаждение конденсатора здесь происходит при помощи жидкости, совершающей круговой оборот по замкнутому контуру. На улице устанавливают градирню — мокрую или сухую или же используют проточную воду.
Это климатическое оборудование имеет дополнительный теплообменник. Он охлаждает хладагент и, забирая тепло частично, прогревает циркулирующую воду, которую затем можно использовать повторно. Ее употребление в системе отопления, для горячего водоснабжения оправдывает несколько большие вложения в покупку оборудования такого типа.
ККБ с водяным охлаждением можно монтировать в высоких строениях. Такие агрегаты идеально подходят для прибрежных районов, т.к. внутренняя установка предохраняет их от воздействия, присутствующей здесь, агрессивной среды
Преимуществом агрегатов с водяным охлаждением является их более высокая мощность и возможность и перспектива увеличения дистанции между блоком и градирней насколько это удобно. Если в качестве охладителя использовать проточную воду, то стоимость кондиционирования воздуха значительно падает.
Области применения ККБ
Их используют достаточно широко, поскольку моноблоки способны выполнять разные задачи. Обычно их выбирают для тех помещений, где нет необходимости точного температурного режима. ККБ предназначаются для:
- охлаждения воздуха в вентиляционных системах;
- вентилирования складов, различных предприятий общепита;
- охлаждения витрин, прилавков, подсобных помещений магазинов;
- технологического оборудования, в том числе, для автоматизированных линий.
Широкое применение ККБ объясняется тем, что данные устройства выполняют самую важную, сложную часть работы, поскольку надо не только подать жидкий хладагент в теплообменник, но и обеспечить циркуляцию, повторное поступление сжатого газа в конденсатор. Установка максимально удобна: она компактна, не издает чрезмерного шума, может быть расположена в любом месте: как внутри, так и снаружи здания, на крыше.
Если говорить о преимуществах такого оборудования, то в первую очередь надо отметить его высокую эффективность, надежность, компактность, почти полное отсутствие шума. Сейчас производители сумели значительно снизить энергопотребление ККБ, поэтому к списку добавляется экономия средств. Минус — сравнительно грубая регулировка холодопроизводительности. Погрешность может составлять 2-4°.
Что такое компрессорно-конденсаторные блоки?
Часть бытового кондиционера, которая размещается на внешней стороне зданий, как раз и есть компрессорно-конденсаторный блок. В его задачу входит прием газообразного фреона, охлаждение и повышение давления, результатом чего становится его конденсация со значительным выделением тепла. Подготовленная таким образом жидкость впоследствии поступает в испаритель, где переходит в газообразное состояние с активным поглощением тепловой энергии.
Устройство и принцип работы ККБ
ККБ представляет собой ту часть системы, в которой происходит конденсация хладагента, который поступает в виде газа, а выходит в жидком состоянии, подготовленным к прохождению цикла испарения. Конденсация происходит из-за повышения давления, которое обеспечивает компрессор. В конденсационной камере возникает высокая температура, поэтому используется воздушное (реже — водяное) охлаждение при помощи осевых или центробежных вентиляторов.
В состав узлов ККБ входят:
компрессор
электродвигатель
вентилятор (один или несколько)
конденсационная камера или теплообменник
аппаратура управления и электропитания
Большинство блоков имеют одинаковое устройство, отличаясь только конструкцией и спецификой теплоотведения. Преобладает воздушное охлаждение, не требующее подключения к коммуникациям и наиболее простое в использовании. Установки с водяным охлаждением, как правило, используются там, где нет возможности подачи необходимого количества воздуха (в составе технологического оборудования).
Область применения
Компрессорно-конденсаторные блоки применяются очень широко. Они отличаются способностью выполнять различные задачи:
витрины, охлаждаемые прилавки в продовольственных магазинах
склады
предприятия общепита
технологическое оборудование (в составе автоматизированных линий)
Такие широкие возможности ККБ объясняются тем, что он выполняет наиболее сложную часть процесса. Для охлаждения достаточно подать жидкий хладагент в теплообменник, где произойдет испарение и отбор тепловой энергии. Эта стадия происходит естественным путем, необходимо организовать циркуляцию и повторное поступление в конденсатор. Установка не издает сильного шума, достаточно компактна, может располагаться как внутри, так и снаружи здания.
ККБ для приточной установки
Использование ККБ в приточных вентиляционных системах позволяет решить массу вопросов по обеспечению заданного микроклимата
Это важно в жаркое время года, позволяет поддерживать температуру в ледовых дворцах, холодных складах и прочих помещениях с необходимостью соблюдения температурного режима
Если используется моноблочная приточная установка, то для подключения ККБ не потребуется никаких дополнительных узлов — испаритель и прочие детали уже имеются в составе моноблока. Для установок другого типа потребуется врезка в систему испарителя со всеми сопутствующими узлами.
Преимущества
Компрессорно-конденсаторные блоки обладают массой положительных качеств. Они значительно превосходят альтернативные установки — чиллерные охладители — по ряду параметров:
стоимость киловатта холода значительно ниже, чем у других устройств, поскольку в конструкции отсутствуют промежуточные носители (вода, антифриз), что избавляет работу системы от потерь при передаче энергии
поскольку один блок работает в связке с одной линией, возможности настройки и регулирования режима работы системы повышаются
монтаж в существующую
вентиляционную систему
упрощается, поскольку не требуется сложной реконструкции. В разрыв трубопроводов надо врезать теплообменник, что намного проще, чем
монтаж вентиляторов
,
воздуховодов
и прочих элементов
Специалисты также отмечают ремонтопригодность и удобство обслуживания ККБ, что также выгодно отличает их от альтернативных конструкций.
Виды
Разновидностей ККБ относительно мало. Имеется большое количество моделей, обладающих разной мощностью и прочими специфическими характеристиками, но в конструкционном отношении они мало отличаются друг от друга. Наиболее существенной разницей можно назвать тип охлаждения:
воздушное
водяное
Воздушное охлаждение является преобладающим типом. Оно реализуется с помощью осевых или, реже, центробежных вентиляторов. Как правило, модели с осевыми вентиляторами размещают снаружи зданий, а с центробежными — внутри.
Водяное охлаждение позволяет уменьшить габариты установки, но требует совершенно иного конструкционного решения. Подобные типы ККБ могут монтироваться в технологических линиях, в цехах со сложными условиями вентиляции или температурными отклонениями. Как правило, установки с водяным охлаждением не встречаются в бытовых вентиляционных системах.
Особенности использования чиллера
Применение централизованных систем приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха целесообразно на крупных объектах (торговые комплексы, большие офисные здания, развлекательные центры и т.д.). Проектирование подобных систем ставит перед разработчиками главный вопрос: что выбрать в качестве источника холода — водоохлаждающий агрегат или компрессорно-конденсаторный блок непосредственного испарения. Рассмотрим оба варианта. Применение водоохлаждающего агрегата (чиллера) снимает ограничения по расположению самой холодильной машины. Чиллер можно расположить в любом удобном для монтажа и обслуживания месте, так-как гидравлический модуль, поставляемый вместе с ним или подобранный индивидуально, может подать хладоноситель на любое необходимое расстояние. Ограничением здесь может служить только значительное удаление между холодильной машиной и внутренними потребителями холода по высоте. Главное достоинство водоохлаждающей холодильной машины — ее высокая надежность и постоянство температуры хладоносителя. Аккумулятором «холода» в данном случае выступает хладоноситель в гидравлической системе и монтируемом при необходимости баке аккумуляторе. На один водоохлаждающий агрегат можно скомутировать большое количество внутренних потребителей холода, как охлаждающие секции централизованных агрегатов вентиляции и кондиционирования, так и внутренние блоки кондиционирования — «фанкойлы».
Недостатками системы «чиллер — фанкойл» являются высокие капитальные затраты на ее инсталляцию, необходимость применения в качестве хладоносителя незамерзающих жидкостей и наличие постоянного обслуживающего персонала для сервиса и контроля системы. Для климатических условий Киева применение в качестве промежуточного хладоносителя 40% раствора этиленгликоля снижает эффективную мощность чиллера на 17 — 30%. Применение чиллеров с воздушным охлаждением в городе с большой плотностью застройки может так-же вызвать необходимость дополнительных мер по снижению шума, что увеличивает изначальные капитальные затраты. Компрессорно-конденсаторный агрегат непосредственного испарения значительно дешевле чиллера с аналогичной хладопроизводительностью, он проще в обслуживании и не требует постоянного обслуживающего персонала. Достаточно 1-2 раза в год пригласить специалистов для сервисного обслуживания. Недостатками применения блоков непосредственного испарения выступают их относительно небольшая мощность (до 100 кВт.), ограничение по удалению и перепаду высоты между холодильной машиной и внутренними потребителями холода, невозможность применения простых «не инверторных» компрессорно-конденсаторных блоков вместе с охлаждающими секциями непосредственного испарения в приточных вентиляционных установках без рециркуляции воздуха. При значительных потребностях в холодильной мощности на объектах применение большого количества компрессорно-конденсаторных блоков может нивелировать разницу в стоимости капитальных затрат на системы с водоохлаждающим агрегатом и компрессорно-конденсаторными блоками непосредственного испарения сопоставимой суммарной хладопроизводительностью. Подмес свежего воздуха в централизованных системах вентиляции и кондиционирования воздуха в этом случае не должен превышать 20-30% от производительности по воздуху централизованного вентиляционного агрегата. Аккумулятором «холода» при этом будет выступать сам воздух в объеме обслуживаемых помещений. При соблюдении указанных параметров система будет работать корректно и эффективно. В последнее время стало возможным применение в качестве источника холода компрессорно-конденсаторных блоков непосредственного испарения агрегатов с «инверторным» управлением, что позволяет плавно изменять мощность наружного блока и производительность системы в целом. Это позволяет интегрировать данные блоки и в систему приточной вентиляции без обязательной рециркуляции воздуха. Однако это приводит к удорожанию основного оборудованию и не снимает проблемы отвода всех теплоизбытков из обслуживаемых помещений. Ведь для поддержания комфортных условий рабочих зонах подаваемый воздух можно охладить только до определенной температуры. Поэтому для удаления большого количества теплоизбытков необходимо значительное количество воздуха, гораздо большее чем необходимая санитарная норма свежего воздуха, обычно подаваемая на объект.
Устанавливаем ККБ и чиллеры по приемлемым ценам. Работаем в Киеве и области. Закажите консультацию или звоните по тел. (044) 221-93-35, (067) 939-29-29!
Что такое компрессорно-конденсаторный блок и как он работает
ККБ – это устанавливаемое снаружи здания холодильное оборудование, предназначенное для сброса тепла в окружающую среду. ККБ не является самодостаточным агрегатом. Он работает в связке с фреоновым воздухоохладителем, который предусматривается в составе приточной вентиляционной установки или центрального кондиционера.В корпусе ККБ размещаются компрессор, конденсатор, вентилятор для обдува конденсатора и элементы автоматики. Алгоритм работы следующий.В ККБ поступает газообразный хладагент от воздухоохладителя. Он сжимается в компрессоре, вследствие чего значительно нагревается (до 70°С и выше). Далее он попадает в конденсатор, где охлаждается до температуры, близкой к температуре наружного воздуха. Если говорить точнее, то температура хладагента на выходе из конденсатора на 5-15°С выше температуры наружного воздуха. В процессе этого охлаждения хладагент конденсируется и превращается в жидкость.Жидкий хладагент на выходе из ККБ попадает в термо-регулирующий вентиль, где резко расширяется и охлаждается. Полученный хладагент низкой температуры направляется к воздухоохладителю приточной установки. Именно он охлаждает приточный воздух. Процесс охлаждения происходит в испарителе, который, по сути, и является воздухоохладителем. Отдавая холод приточному воздуху и охлаждая его, хладагент испаряется – переходит в газообразное агрегатное состояние. Далее он вновь поступает в ККБ.
6 Как подобрать терморегулирующий вентиль
Можно все рассчитать проще. На десять квадратных метров площади нужен один киловатт для выработки холода. То есть для помещения в сто квадратных метров нужно десять киловатт.
Необходимые расчеты нужно производить, ориентируясь не на максимально возможную температуру на улице, а на самый минимум, предусмотренный технической характеристикой аппарата.
Нормальная работа обеспечивается меньшей производительностью компрессора от максимально возможной производительности, которую дает испаритель.
Такой прибор осуществляет регулировку поступления фреона в испаритель. Его нужно подбирать по следующим критериям:
- производительность, заявленная в технической документации;
- температура закипания;
- температура, при которой происходит конденсация;
- температурный максимум и минимум рабочего места, где устанавливается ККБ.
Также будет влиять и способ установки вентиля.
Эксплуатация ККБ
Инструкция по применению ККБ имеет ряд требований к эксплуатации и подбору необходимой модели прибора:
- Для обеспечения бесперебойной работы в течение установленного срока эксплуатации ККБ раз в год должен проходить профилактический осмотр и ремонт с участием специалистов сервисного центра.
- Расчёт установки должен быть произведён в соответствии с условиями её размещения.
- Оборудование подключается к электросети, рассчитанной на потребляемую им мощность.
Отдельный раздел требований включает и рекомендации по обеспечению безопасного использования ККБ:
- Должен быть организован свободный доступ воздуха.
- Устройства такого типа не устанавливаются в местах с повышенной влажностью.
- Блок не должен быть размещён в пожаро- и взрывоопасных зонах.
- Прибор должен иметь заземление и быть смонтирован с соблюдением правил электробезопасности.
Более подробную информацию о технике эксплуатации охладительного блока следует посмотреть в инструкции по применению конкретного образца прибора. При грамотном и ответственном подходе к организации условий для работы ККБ, эта установка прослужит долгое время и не потребует больших затрат на ремонт и обслуживание.
