Чиллер или компрессорно-конденсаторный блок

Принцип действия

Чтобы понять, как функционируют эти устройства, нужно вспомнить, что все вещества могут поглощать тепло в процессе испарения. В процессах конденсации тепло, наоборот, выделяется. На этом построены физические процессы любой климатической и холодильной техники.

Принцип действия основывается на изменениях агрегатных состояний, в данном случае фреона, в зависимости от того, какая температура и давление в системе.

Климатическая техника не делает холод. Теплый воздух переносится из помещения на открытый воздух. Для того чтобы воздух в помещении остывал, нужно отводить теплый воздух, который получается в процессе. Тепло является энергией, а она, как известно, никогда и никуда не исчезает.

Как и в холодильной технике, в кондиционировании в качестве хладагента применяют фреон. Когда он испаряется, то он забирает тепло. Можно провести простой опыт. Если протереть руку спиртом, то затем можно ощутить холод. Спирт при испарении забирает тепло. Так и здесь.

Когда вещества превращаются из газа в жидкость, тогда они отдают тепло. К примеру, в бане, при движении можно ощутить тепло от пара, который конденсируется.

Если ККБ работает в режимах охлаждения, фреон испаряется в теплообменнике, а затем конденсируется. Если выполняется работа на обогрев, тогда все наоборот.

Охлаждение воздуха в помещении с использованием компрессорно-конденсаторных комплексов заключается в попадании в компрессор фреона. Затем происходит процесс сжатия газа до высокого давления. В результате он нагревается. Затем теплый газ поступит в теплообменник. После этой стадии фреон под давлением в жидком виде подается на трубку. Здесь параметры жидкости снижаются.

После попадания в теплообменник фреон начинает испаряться. В это время поглощается воздух, а с ним и тепло. Затем фреон снова попадает обратно в компрессорный узел, и все эти этапы повторяются снова.

Типы компрессорно-конденсаторных блоков

В зависимости от требуемой мощности в комплект ККБ может входить не один, а сразу несколько компрессоров. По числу контуров (компрессоров) компрессорно-конденсаторное оборудование делится на:

• одноконтурные
• двухконтурные
• трехконтурные

Часто ККБ непосредственно соединяется с внутренним блоком, находящимся в помещении. Существует возможность подключения сразу нескольких внутренних блоков к одному ККБ. Однако в данной ситуации существует вероятность неравномерного распределения хладагента между внутренними блоками. Поэтому к одноконтурному ККБ подключают только один внутренний блок; к двухконтурному – два и так далее. То есть на каждый контур ККБ приходится равно один внутренний блок. Количество соединительных комплектов при этом равно числу компрессоров в агрегате.

Составляющие компрессорно-конденсаторного блока

ККБ — моноблок с компактно размещенными в нем узлами. Применяют их в тандеме с устройствами приточной вентиляции, со сплит-системами любого типа, оснащенными внутренними блоками или системами прямого охлаждения. Они могут заменить чиллер, когда установка последнего невозможна из-за большой нагрузки на кровлю.

Основными элементами этой значимой части системы вентиляции являются:

• компрессор;
• двигатель;
• вентилятор центробежный или осевой;
• теплообменник, выполняющий функцию конденсатора;
• система электропитания;
• система управления.

Дополнительно ККБ комплектуют соединителями, усиливающими его работоспособность и состоящими из дросселя, специального фильтра, клапана соленоида, смотрового стекла. Современные модели ККБ работают на озонобезопасных хладагентах. В них может циркулировать высокоэкологичный фреон R-22, R-407C, R-410a. Подходят они как к любым вентиляционным установкам, так и к канальным охладителям.

Компрессоно-конденсатоный блок монтируют как внутри, так и снаружи. Обычно производители оснащают агрегат защитой от перепадов напряжения и давления

Внутренние элементы ККБ изолируют и заземляют, чтобы избежать травмирования электрическим током. Производители покрывают поверхности всех узлов прибора антикоррозионным покрытием. Это позволяет эксплуатировать его во влажных условиях.

Плюсы компрессорно-конденсаторного блока

Если сравнить ККБ с чиллером, то можно отметить явные преимущества первого:

1. Выработка одного кВт холода обходится дешевле, т.к. здесь нет промежуточного хладоносителя.
2. Удобная регулировка. Каждый ККБ подключают к одной приточной установке, поэтому управление осуществляют посредством стандартных контроллеров.
3. Простой монтаж. Никаких дополнительных вентиляторов, воздуховодов и других элементов не нужно. Потребуется только монтаж теплообменника испарителя.

ККБ может быть составляющей большой вентиляционной системы и отдельным блоком, встроенным в аппарат. Бывают они стационарными напольными и настенными навесными. Стационарные блоки размещают возле строений и на крыше.

Включение ККБ в систему кондиционирования является самым дешевым и доступным решением

Компрессор ККБ в современном исполнении оснащают защитой от неустойчивой работы электросети, влияния влаги, механических повреждений, критически высоких и низких температур. Все это нарушает функционирование агрегата. Корпус, в который заключен блок, изготавливают из оцинкованной стали, потому он не коррозирует.

Чтобы быстрее происходило охлаждение устройства, производители часто дополняют теплообменник, конденсатор, магистрали вставками из алюминия. Защищен от вредных воздействий и теплообменник — на его поверхность наносят специальный антикоррозийный сплав.

Для возможности осуществления контроля за давлением внутри ККБ, все элементы, контактирующие с хладоносителем, оснащают ревизионными ниппелями.

Несмотря на такие преимущества, нередко бывает, что после монтажа ККБ быстро выходит со строя или вообще не включается в работу. Специалисты указывают на одну причину. Это неграмотный подбор компрессорно-компенсаторного блока и испарителя.

Принцип работы компрессорно-конденсаторного блока с водяным охлаждением

ККБ с водяным охлаждением имеет немного дугой принцип работы, по сравнению с воздушной системой. Теплообменник такого устройства не имеет вентилятора. Вместо него, в системе используется дополнительный контур – магистраль с водой. Его устанавливают рядом с конденсатором. Хладагент, отдавая часть своего тепла водному контуру, выполняет свою функцию в теплообмене.

Дополнительным фактором, который может играть важную роль в использовании кондиционеров с ККБ водяного охлаждения, является вторичное использование энергии. Работая, устройство отдает теплую воду. В летние периоды, когда необходимо охладить помещения, водные массы можно выводить с помощью трубы на улицу.

В зависимости от способа охлаждения конденсатора могут быть выполнены ККБ:

• Воздушного охлаждения
• Водяного охлаждения

Компрессорно-конденсаторные блоки данного типа являются внешними блоками обычных бытовых, промышленных или полупромышленных систем кондиционирования и сплит-систем. В качестве охладительного оборудования они предусматривают использование вентилятора: отвод теплоты, выделившейся при конденсации фреона, осуществляется с помощью созданного вентилятором воздушного потока.

ККБ воздушного охлаждения

Принципиальным моментом является тип вентилятора, входящего в комплект ККБ. Охлаждение блока может осуществляться с помощью осевого (аксиального) или центробежного (радиального) вентилятора.

Компрессорно-конденсаторный блок с использованием осевого вентилятора

Блок с осевым вентилятором отличается простотой монтажа и относительно невысокой стоимостью. Основным недостатком является ограничение по мощности (в данном вопросе он уступает блоку с водяной системой охлаждения).

Компрессорно-конденсаторный блок с центробежным вентилятором

Входит в разряд специального охладительного оборудования, изготавливаемого аналогично чиллерам. Наличие водяного охлаждения сильно ограничивает применение данного блока. Как правило, их монтируют в помещении. Охлаждение конденсатора может осуществлять разными способами.

Незамерзающая жидкость, циркулирующая по замкнутому контуру, охлаждается с помощью драйкулера (другое название – сухая градирня или сухой охладитель), которые комплектуются вентиляторами. Сухой охладитель предназначен для наружной работы.

Драйкулер 

Мокрая градирня

Для эффективного охлаждения конденсатора также применяется проточная вода.

Среди достоинств ККБ данного типа следует отметить:

• по мощности компрессорно-конденсаторные агрегатов с водяным охлаждением значительно превосходят воздушные
• на дистанцию между драйкулером (наружным блоком) и внутренним блоком почти не накладываются ограничения
• использование проточной воды проводит к значительному снижению стоимости охладительной установки

Недостатки:

• вслед за возрастанием мощности также происходит возрастание цены на ККБ водяного охлаждения
• требуют квалифицированного монтажа, перед которым обязательно выполняется гидравлический расчет
• наличие градирни может потребовать ввода дополнительных насосов

Компрессорно-конденсаторные блоки представляют собой специально созданную техническую систему, разработанную для поддержания заданных климатических параметров помещения. Предложенный на рынке широкий ассортимент данного оборудования позволяет подобрать оптимальный вариант ККБ, который при грамотном использовании будет служить Вам долгие годы.

Устройство ККБ

ККБ применяются чаще всего для охлаждения воздуха в приточных системах кондиционирования воздуха, можно сказать, что это их основное применение. На рисунке представлена схема соединения ККБ и испарителя (внутреннего блока кондиционера).

По газовой линии фреон поступает в ККБ, где происходит его сжатие в компрессоре. После фреон высокого давления движется в конденсатор, где происходит его фазовый переход. Находящийся уже в жидком фазовом состоянии фреон по жидкостной линии магистрали направляется в испаритель внутреннего блока, по пути проходя через запорный вентиль, назначение которого – регулирование расхода хладагента и исключение возможности попадания жидкого фреона в компрессор.

Получить бесплатную консультацию инженера по кондиционированию

Получить!

Главные функции конденсаторного блока

Главная задача выносного конденсаторного блока – это отвод выделяемой при вентилировании тепловой энергии. Если говорить проще, то тепло выносится на улицу, а холодный воздух, наоборот поступает в помещение. Такого рода перемещение возможно благодаря термодинамическим процессам, которые происходят в охлаждающем контуре чиллеров и самого выносного оборудования.

Этот процесс имеет два достаточно важных этапа. На первом – испаряется фреоновое средство, протекающее в теплообменном испарителе чиллера, при этом он перетекает из жидкости в газоподобное состояние. Все это способствует охлаждению испарительного аппарата и соответственно той жидкости, которая передвигается по гидравлическому контуру системы.

На втором этапе, находящийся в выносном механизме фреон конденсируется, то есть превращается из газа опять в состояние жидкости. Это способствует обогреву поверхностей теплообменника в оборудовании. Все тепло выделенное таким образом перемещается в окружающее пространство, а холодный воздух становится поглощенным хладагентом.

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

Особенности монтажа ККБ

Установке компрессорно-конденсаторного агрегата должна предшествовать тщательная подготовка. Прежде всего, проверяют соответствие таких данных агрегата, как фазное подключение, напряжение, частота тока соответствующим характеристикам линии электроснабжения.

В месте, где планируют установку ККБ не должно быть пыли, иначе она может попасть в теплообменник. Воздушный поток, выходящий из конденсатора, не должен возвращаться в него.

Процесс монтажа вентиляционной системы начинают с установки напольного ККБ, испарителя, прокладки межблочной магистрали. Самый сложный момент — установка ТРВ, осушающих фильтров, ресиверов, смотровых стекол, других элементов

В случае установки агрегата на земле нужно расположить его так, чтобы в него не попадала дождевая вода и снег. Пространство вокруг блока должно быть свободным, без препятствий для движения воздуха и обслуживания. Нельзя подключать воздуховоды, подающие и выводящие воздух из блока.

Сборку и работы по монтажу компрессорно-конденсаторных блоков выполняют специализированные фирмы, сотрудники которых имеют соответствующую квалификацию и сертификаты. Чтобы подключить блок нужно иметь специальный инструмент и оборудование. Бывает и так, что блок приходится дозаправлять или выполнять полную его заправку.

Разновидности конденсаторных блоков и сферы их применения

Вследствие различных комплектаций и принципов работы, конденсаторные устройства разделяют на:

• Агрегаты с осевыми вентиляторами и воздушным охлаждением. В комплектации такого оборудования присутствует вентилятор с осевым механизмом. Такой вид устройства приобретают тогда, когда блок планируется поставить у строения. Этот вариант считается самым дешевым. При этом он требует достаточного количества места снаружи, для бесперебойного снабжения блоков необходимым количеством воздушных потоков, чтобы охладить конденсатор;
• Устройство с центробежным вентилятором и воздушным охлаждением. Данный агрегат устанавливают с внутренней стороны технических сооружений и присоединяют его к воздуховодам, по которым в дальнейшем будет проходить подача и выведение наружу воздуха для бесперебойного снижения температуры конденсатора. Такой вариант наиболее приемлем в тех условиях, где отсутствует площадка для монтажа агрегата на строении или возле него;

• Механизмы с водяным способом охлаждением. Используются для монтажа устройств внутри комнаты, а также применяют теплообменники, чтобы обеспечить водное охлаждение конденсаторов. Такого рода техника позволит сделать размер конденсаторной конструкции значительно меньше и расположить ее в комнате с минимумом потери для площади. Данная установка имеет преимущество в возможности провести монтаж градирни и самого устройства на огромном расстоянии один от другого;

• Блок с конденсатором на вынос. Его обычно используют, когда блок необходимо установить в технических помещениях, а теплообменную пластину – вынести во двор. Такое размещение позволяет занять минимальную площадь в здание.

Для того чтобы выбрать правильный прибор, необходимо тщательно изучить все их технические характеристики.

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!

Принцип работы компрессорно-конденсаторного блока с воздушным охлаждением

Компрессорный блок, состоящий из двигателя и самого компрессора, должен эффективно взаимодействовать с конденсатором. Так, теплообменник с вентилятором, выполняя свою функцию в системе кондиционирования, помогает установить в помещении необходимую для человека температуру воздуха. Сам принцип работы, основан на физическом законе переноса энергии, при котором происходит преобразование фреона из одного агрегатного состояния в другое.

Так же происходит и при обогреве помещения. Фреон, преобразовываясь в жидкое состояние, поглощает холодный воздух.

Компрессорный блок служит для изменения давления внутри системы. Именно в нем происходит сжатие газообразного фреона. В таком состоянии, в теплообменнике процессы потери тепла и конденсации происходят интенсивнее, благодаря резкому скачку давления. После того как фреон охладился, он поступает в испаритель с вентилятором. Обдуваясь теплым воздухом, хладагент быстро закипает, образовывая газ. Именно в этой камере, фреон меняется с испарителем потоками воздуха разных температур. После этого, газ снова поступает в компрессор. При постоянной циркуляции фреона в ККБ происходит беспрерывное охлаждение помещения. А привычная всем пользователям кондиционеров, регулировка мощности потока воздуха, а также включение и выключение устройства, происходит с помощью системы управления. Такое устройство подключается с помощью специальных датчиков и шин к ККБ.

Компрессорный блок регулирует давление внутри системы

Составляющие части агрегата

Главная часть любой холодильной установки поступает в готовом виде от завода-производителя. Трубы и патрубки, которые испытывают высокое давление, проходят проверку перед сборкой. Электрические схемы и панель управления также проходят проверку. При получении аппарата следует проверить целостность упаковки, корпуса. Если все характеристики в норме – можно подключать агрегат компрессорноконденсаторный к холодильной установке.

Базовый состав аппарата:

• Реле высокого давления. Предназначением является управление охлаждающей системой (вентиляторами).
• Панель управления. Последняя состоит из термостата (отвечает за автоматический пуск/остановку компрессора), регулятора скорости вращения вентилятора. За включение и выключение нагревателя отвечает процесс работы мотора.
• Двойное реле (высокого и низкого давления). Такое приспособление срабатывает в аварийных ситуациях.
• Компрессор. Данный аппарат заправляется маслом, а также теном для его подогрева. На линиях всасывания и нагнетания холодильного агента устанавливаются датчики давления.
• Вибро- и шумоизоляция.

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.

8 Эксплуатационные особенности ККБ

Существует ряд требований, которые нужно выполнять беспрекословно, для обеспечения надежной и длительной работы.

1. 1. Ежегодная профилактическая проверка в сервисном центре.
2. 2. Установка производится с расчетом условий места расположения.
3. 3. Оборудование должно подключаться к адекватной мощности сети.
4. 4. Как и везде, отдельный раздел посвящен технике безопасности, которая должна быть выполнена.
5. 5. Организация свободного доступа воздушного пространства.
6. 6. Рядом никаких увлажняющих приборов.
7. 7. То же касается пожароопасных мест.
8. 8. Заземление производится по всем правилам.

Никогда не поленитесь заглянуть в инструкцию. Грамотное соблюдение предписаний обеспечит долговечность ККБ и сохранение его качественных характеристик.

Выбор компрессорно-конденсаторной установки

При выборе охладительного блока для здания следует обратить внимание на следующие параметры:

• Тип ККБ — воздушного или водяного охлаждения, выбор которого зависит от габаритов помещения, наличия свободного места под установку оборудования и планируемого бюджета.
• Температура нагрева в испарителях устройства.
• Температура конденсации (температура воздуха, охлаждающего установку).
• Мощность и энергопотребление установки.
• Разновидность фреона для дозаправки.
• Количество контуров.

Эти пожелания необходимо передать в ведение компании-поставщика, где будет заказано оборудование компрессорно-конденсационного назначения. В этом случае, специалисты сами смогут подобрать вариант конструкции, идеально подходящий к условиям объекта.