Практически в любую систему вентиляции и кондиционирования входят компрессорно-конденсаторные блоки (ККБ). Они являются ее наружной частью. Их задача — подготовка жидкого хладагента перед его последующей транспортировкой в теплообменник, в котором происходит испарение. Это оборудование называют неавтономными кондиционерами, которые помогают создать и поддерживать комфортную температуру в помещении. ККБ является одной из важнейших частей систем охлаждения воздуха: если устройство выйдет из строя, то перестанет работать все установка. С другой стороны, вентиляция или кондиционер на основе такого оборудования достаточно надежны и доступны по цене. Чтобы понять, что такое компрессорно-конденсаторный блок, надо узнать его принцип работы, познакомиться с элементами устройства, а также с особенностями использования.
Как устроен компрессорно-конденсаторный блок?
ККБ — моноблок, все узлы которого расположены максимально компактно. Он не самостоятельное устройство, поэтому всегда является частью какого-либо охлаждающего комплекса. Компрессорно-конденсаторные блоки используют с любыми сплит-системами, с оборудованием, предназначенным для организации приточной вентиляции. Двумя базовыми элементами прибора являются компрессор (один либо несколько) и конденсатор (теплообменник).
Отдельного абзаца заслуживают компрессоры, которыми оснащаются ККБ. Это самые дорогие элементы моноблоков, их цена — более 50% стоимости всего агрегата. Они могут быть:
В компрессорно-конденсаторных блоках, предназначенных для кондиционирования воздуха, используют либо ротационные, либо спиральные типы агрегатов. Их преимущества — меньшие размеры и относительно небольшой вес, а также минимальная вибрация во время работы.
Обязательные атрибуты агрегата — двигатель, система управления, электропитания, вентилятор (один, несколько), осевой или центробежный, медные трубопроводы. Вентиляторы — элементы, которые присутствуют в моделях, где используются конденсаторы воздушного охлаждения. Есть и другой вариант — приборы водяного охлаждения, но более распространены первые. Они более просты, к тому же имеют меньшую цену.
В зависимости от предназначения ККБ в него может входить набор вспомогательных устройств — соединительный комплект (узел обвязки). В его составе есть клапан соленоида, смотровое стекло, терморегулирующий вентиль (дроссель), фильтр-осушитель. Наличие вспомогательных элементов в компрессорно-конденсаторных блоках повышает цену приборов. Однако модели с базовой комплектацией в любом случае потребуют подбирать и приобретать дополнительные элементы отдельно.
ККБ оснащается защитой от неполадок в электросети, от повышенной влажности, механических повреждений, от слишком высоких и низких температур. Для изготовления корпуса используют оцинкованную сталь, которая максимально защищена от коррозионных процессов. Конденсатор, магистрали и теплообменник нередко дополняют алюминиевыми вставками, которые способствуют более быстрому охлаждению. Теплообменник защищают специальным антикоррозийным сплавом, его наносят на поверхность элемента.
Если решено использовать моноблочную приточную установку, то для монтажа ККБ дополнительные узлы не понадобятся: все необходимое в его составе уже присутствует. Для других систем будет нужна врезка испарителя и все соответствующие узлы.
Компрессорно-конденсаторный блок: принцип работы
Его принцип работы основывается на законе переноса энергии благодаря переходу вещества из одного состояние в другое. В большей части оборудования хладагентом является фреон. Когда это вещество переходит из жидкого в газообразное состояние, оно поглощает тепло. При обратном превращении фреон отдает тепловую энергию, поглощая холод.
Задача компрессорно-конденсаторного блока — обеспечение оптимальных условий для перехода хладагента из одного состояния в другое. Сам процесс трансформации состоит из нескольких этапов:
Этот принцип используется в любом оборудовании, где необходимо обеспечить эффективный теплообмен. Первый, самый простой пример — бытовые холодильники. Другой вид оборудования, использующего ту же схему, — тепловые насосы.
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:
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°.
Разновидности ККБ
Сейчас существует 2 вида компрессорно-конденсаторных блоков. Это оборудование, охлаждаемое с помощью воздуха, и устройства, где для этого предназначена вода (на основе чиллеров).
ККБ с воздушным охлаждением
Выше была рассмотрена работа первого вида ККБ, в состав которого всегда входит вентилятор. Этим агрегатам в обязательном порядке необходим монтаж вне здания, так как для эффективного охлаждения приборам требуется большой объем воздуха. Небольшие устройства, как правило, имеют по одному компрессору и вентилятору. Более мощное оборудование их может иметь несколько.
Чаще оборудование оснащается осевыми вентиляторами, реже — центробежными. Первые приборы предназначаются для моделей, которые устанавливают вне зданий, вторые для ККБ, работающих внутри помещений. Выброс воздуха в компрессорно-конденсаторных блоках может быть горизонтальным либо вертикальным. Последние приборы проще обслуживать, к тому же они работают гораздо тише.
ККБ с водяным охлаждением
Оборудование, охлаждаемое водой, оснащается дополнительным теплообменником, предназначенным для ее циркуляции. Такие блоки можно монтировать как в помещении, так и за его пределами. Данные агрегаты компактны, мощность их выше, однако они более требовательны. Чтобы обеспечить их максимальную эффективность, нужны точные гидравлические расчеты, также необходим корректный монтаж всех элементов. Система трубопроводов в этом случае довольно сложна.
Поскольку водяное охлаждение требует совершенно иного подхода, такие ККБ используют там, где сложные условия вентиляции, существуют температурные отклонения. Как правило, эти установки не предназначаются для монтажа в бытовых условиях. Модели моноблоков с водяным охлаждением отличаются от «воздушных» конкурентов высокой ценой. Есть агрегаты комбинированные: в них предусмотрено воздушное и водяное охлаждение.
Преимущества компрессорно-конденсаторного блока
У описанного «воздушного» ККБ есть некоторые преимущества. Если сравнивать эти агрегаты с другим оборудованием (с чиллером), то компрессорно-конденсаторный блок:
Компрессорно-конденсаторный блок может быть элементом большой системы вентиляции, или только составляющей частью, которую встраивают в установку. ККБ бывают настенными и напольными, первые могут быть размещены на крышах или около зданий.
Эти устройства — системы, практически лишенные слабых мест, однако иногда после монтажа оборудование или отказывается работать, или быстро «объявляет забастовку» — без видимых причин выходит из строя. Это объясняют некорректным выбором элементов системы: как компрессорно-конденсаторного блока, так и испарителя.
Как выбирают компрессорно-конденсаторный блок?
Главным критерием для любого агрегата остается его мощность. В большей степени на требуемую производительность влияет работа вентиляционной системы. Кроме того, при подборе модели важны такие показатели:
Некоторые необходимые данные обязательно указываются в паспорте оборудования, другие можно найти в таблицах СНиП. Их подставляют в диаграмму, а затем выбирают требуемую (оптимальную) мощность блока.
Расчет мощности по формуле
При выборе ККБ требуются расчет мощности воздухоохладителя (QХ). Для этого используется формула:
QХ = 0,44·L·ΔT, где L — расход воздуха (м3/ч), а ΔT — разница температур. Чтобы было более понятно, необходимо привести пример. Если расход воздуха воздухоохладителя в приточной установке составляет 2000 м3/ч, а воздух надо охладить с 28° до 18°, то требуется такая мощность ККБ:
QХ = 0,44·2000·(28-18) = 8800 Вт = 8,8 кВт
В этом случае будет достаточно ККБ мощностью 9 кВт, однако к этой цифре рекомендуют прибавлять как минимум 10% запаса. Для более точного расчета, сильно зависящего от влажности внутри помещения, от температуры в комнате и на улице, советуют использовать программное обеспечение производителя оборудования.
Простые вычисления
Другой способ определения характеристики намного проще. Кем-то уже было определено, что при высоте помещения 3 метра на каждые 10 м2 необходим 1 кВт холода, поэтому нужно разделить площадь комнаты на 10. Однако этот метод элементарен, но не идеален, так как точность полученного результата ниже.
При выполнении расчетов всегда используют минимальную температуру воздуха снаружи. В этом случае можно гарантировать номинальный режим работы, снизить риск перегрузок оборудования. Если делать расчет, где показателем будет максимальная температура, то агрегат при ее значительном понижении может попросту выйти из строя. Кипение хладагента в испарителе будет частичным, поэтому некоторое количество фреона поступит в компрессор в жидком состоянии. Результатом будет заклинивание агрегата.
Так как не все блоки имеют в составе соединительные комплекты, то при выборе отдельного набора надо учитывать, что производительность испарителя должна быть несколько выше. В соответствии с этим выбираются элементы, входящие в этот узел.
Элементы соединительного комплекта
Если компрессорно-конденсаторный блок имеет базовую комплектацию, то самостоятельный подбор такого комплекта становится обязательным этапом. И в этом случае надо знать особенности всех устройств.
Фильтр-осушитель
Задача этого узла — освобождение хладагента от влаги и различных вредных примесей, которые могут находиться в магистрали. При конденсации такие элементы способны повреждать детали системы, изменять режим работы, частично блокировать трассу.
Фильтр-осушитель выбирают в соответствии с его маркой. Есть несколько типов устройств, отличаются они способом монтажа. Присоединяют фильтры пайкой, запрессовкой (отбортовкой), или используют штуцеры.
На долговечность осушителя влияет его производительность по жидкости. Чем она выше, тем дольше прослужит фильтр. Режим работы — другой критерий, влияющий на выбор устройства. При охлаждении фреон будет двигаться только в одну сторону, при обогреве — в обоих направлениях.
Смотровое стекло
Этот элемент выполняет сразу несколько функций. С его помощью легко следить за уровнем заправки хладагента, за состоянием фильтра и присутствием в трассе влаги. В этом случае тоже важна марка фреона, температурный режим. Способ монтажа элемента различен. Наличие индикаторов позволит следить за уровнем влажности, получить данные о его критической отметке.
Если в контур заправлен хладагент марок с полиэфирным маслом (R407C, R410A), то оно, взаимодействуя с водой, может образовывать кислоту и спирт. Смотровое стекло сможет предупредить о чрезвычайной ситуации, предотвратив заклинивание компрессора: в этом случае изменится его цвет.
Когда отклонений в работе системы нет, индикатор остается зеленым. Если появляется желтый оттенок, то это изменение — повод для более внимательного наблюдения за магистралью. Желтый индикатор сигнализирует о большом количестве влаги внутри системы. После ее удаления фильтр-осушитель рекомендуют заменять.
Терморегулирующий вентиль (ТРВ)
Предназначение этого элемента — регулировка поступления фреона из ККБ в испаритель. В этом случае роль играет марка хладагента, номинальная производительность оборудования, минимальный и максимальный уровень температуры рабочей среды.
Регулирующие приборы бывают двух видов — с внешним либо внутренним выравниванием давления. Монтаж его (как и установка фильтра) возможен тремя способами — пайкой, отбортовкой, штуцерами.
Клапан соленоида
При подборе этого прибора учитывают марку фреона, максимальные значения давления и рабочей температуры, условия работы. Обращают внимание на производительность устройства и его размеры.
Монтаж и обслуживание
Перед установкой компрессорно-конденсаторного блока тщательно подготавливают место, обеспечивают заземление и нормальную подачу электропитания. Если моноблок будет находиться снаружи здания, то важнейшим условием является защита от всех внешних воздействий. Установку необходимо предохранить от попадания пыли, дождя, снега.
Монтаж и обслуживание системы — прерогатива специалистов профильный компаний. Самостоятельные работы не смогут гарантировать качественной установки, а вмешательство в конструкцию чревато потерей гарантии. Выход оборудования из строя — худший результат, которого можно ожидать после «самодеятельности».
Возможные проблемы с ККБ
Поскольку самый дорогой элемент в моноблоке это компрессор, в первую очередь, надо обезопасить его. Поэтому надо неукоснительно соблюдать рекомендации производителя оборудования.
- О разнице в мощности главных элементов уже сказано было. Этот показатель испарителя должен быть выше. Если хладагент не будет испаряться полностью, то он обязательно попадет в компрессор. Это сократит срок службы дорогого прибора.
- Чтобы предотвратить чрезмерную нагрузку на компрессор, перед началом сезона необходимо промывать конденсатор. В противном случае он не сможет эффективно отдавать тепло, поэтому КПД оборудования снизится.
- Перед пуском моноблока в работу нужно проверять уровень хладагента, давление в контуре. Если возникла необходимость, то с заправкой лучше не медлить.
- Чтобы вовремя предотвратить повышение уровня влаги, рекомендуется регулярное наблюдение за индикатором смотрового стекла.
Компрессорно-конденсаторный блок, его устройство и принцип работы — тема интересная. Познакомиться с этим оборудованием следует тем владельцам, кому необходимы комфортные температурные условия. Такие моноблоки подойдут для множества объектов, они будут отличным, но недорогим решением для любых условий: как для небольших магазинов, так и для промышленных зданий.
Тем, кто заинтересовался этим компактным оборудованием, можно посмотреть очень информативное видео, которое, вполне вероятно, поможет окончательно определиться с выбором:
Была ли статья полезна?Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!
