Что собой представляет компрессорно-конденсаторный блок: устройство и принцип действия

Особенности монтажа ККБ

Установке компрессорно-конденсаторного агрегата должна предшествовать тщательная подготовка. В первую очередь проверяют соответствие таких параметров агрегата, как подключение фаз, напряжение, частота тока, соответствующим характеристикам ЛЭП.

В том месте, где планируется установка ККБ, не должно быть пыли, иначе она может попасть в теплообменник. Выходящий из конденсатора воздушный поток не должен возвращаться в него.

Процесс монтажа системы вентиляции начинается с устройства напольного ККБ, испарителя и линейной заглушки между агрегатами. Самый сложный момент – это установка расширительного клапана, осушающих фильтров, ресиверов, смотровых стекол и других элементов

Если агрегат устанавливается на земле, он должен располагаться так, чтобы на него не попадала дождевая вода и снег. Вокруг устройства не должно быть препятствий для движения воздуха и обслуживания. Не подключайте воздуховоды приточного и вытяжного воздуха от агрегата.

Монтажные и монтажные работы компрессорно-конденсаторных агрегатов выполняются специализированными фирмами, сотрудники которых обладают соответствующей квалификацией и сертификатами. Для подключения агрегата необходимо иметь специальные инструменты и оборудование. Также бывает, что агрегат нужно либо пополнить, либо полностью заправить.

Известные производители ККБ

ККБ с высокими эксплуатационными характеристиками производится итальянской компанией Aermec. Ассортимент включает профессиональные воздушно-конденсаторные агрегаты и бытовую технику.

Большой популярностью пользуются KKB Aerotek, производимые одноименной международной компанией из Швейцарии. Параметры оборудования полностью адаптированы к российскому потребителю.

Французская компания Airwell славится качеством своего оборудования. Не менее популярны агрегаты Carrier, поставляемые на рынок HVAC американской компанией Carrier. У нас есть представительство компании Daikin из Японии, климатическое оборудование которой также пользуется большим спросом.

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:

Выработка одного кВт холода обходится дешевле, т.к. здесь нет промежуточного хладоносителя.
Удобная регулировка. Каждый ККБ подключают к одной приточной установке, поэтому управление осуществляют посредством стандартных контроллеров.
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.

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.

Принцип работы ККБ

Работа конденсационной установки основана на физическом законе поглощения тепловой энергии, когда состояние хладагента изменяется с жидкого состояния на другую агрегатную форму. Когда процесс идет в обратном направлении, ранее накопленная тепловая энергия высвобождается и передается потребителю.

Когда ККБ работает на охлаждение, фреон испаряется внутри теплообменника, а затем конденсируется. При нагревании все наоборот.

Они включают и выключают агрегат, а также регулируют поток воздуха через систему управления. Для подключения к ККБ есть специальные шины и датчики

Если установка холодильной системы позволяет индивидуально устанавливать температурный режим для каждого помещения, то при использовании ККБ температура везде будет иметь одинаковое значение. Установите его на главный термостат для всего здания.

ККБ с воздушным охлаждением

Холодильный контур имеет 2 теплообменника. Один из них, теплообменник конденсатора, находится в самом ККБ. Второй – теплообменник испарителя, расположенный в воздухоохладителе центрального кондиционера. Помимо этих агрегатов, в холодильный контур входит компрессор, заключенный в корпус ККБ.

Его элементами также являются фильтр-осушитель, расширительный клапан, смотровое стекло. Последние три элемента расположены на жидкостной линии между агрегатами возле испарителя.

В отличие от других агрегатов холодильного контура, сечение прохождения фреона в терморегулирующем вентиле уменьшено. Его регулирование зависит от температуры испарения фреона в теплообменнике и от давления. Перед расширительным клапаном сжатый газообразный фреон в теплообменнике конденсатора имеет избыточное давление, создаваемое компрессором. После расширительного клапана – в теплообменнике испарителя давление снижается.

В конденсаторе хладагент, потеряв тепло в окружающее пространство, конденсируется. После выделения части тепловой энергии фреон все еще находится под повышенным давлением, но только до тех пор, пока не пройдет через терморегулирующий вентиль. Впоследствии давление резко падает и происходит охлаждение.

Чаще всего ККБ комплектуется конденсатором с воздушным охлаждением. Впускной и выпускной трубопровод агрегата оснащены запорными клапанами для предотвращения попадания влаги или внешних загрязнений внутрь

Центробежный вентилятор основного кондиционера нагревает теплообменную поверхность испарителя. Он нагревается до высокой температуры и переходит в газовую фазу до того, как жидкий хладагент циркулирует в испарителе. При этом он поглощает тепло от приточного воздуха, охлаждая его.

Затем хладагент в виде газа снова попадает в компрессор, сжимается, переводится в жидкое агрегатное состояние, и процесс циркуляции возобновляется.

Блок с водяным охлаждением

Установка ККБ с водяным охлаждением предусматривает предварительные гидравлические расчеты и профессиональный монтаж. Стоимость этих агрегатов выше, чем у бортовых аналогов. Объясняется это необходимостью дополнительных затрат на строительство градирни, прокладку к ней контура и покупку насосов.

Эти агрегаты предназначены для установки внутри здания. Конденсатор здесь охлаждается с помощью жидкости, совершающей круговой оборот по замкнутому контуру. На улице устанавливается градирня – используется мокрая или сухая или проточная вода.

Это климатическое оборудование имеет дополнительный теплообменник. Он охлаждает хладагент и, отводя некоторое количество тепла, нагревает циркулирующую воду, которую можно использовать повторно. Его использование в системе отопления, для подачи горячей воды оправдывает довольно большие вложения в приобретение оборудования этого типа.

ККБ с водяным охлаждением можно устанавливать в многоэтажных домах. Эти агрегаты идеально подходят для прибрежных районов, потому что установка в помещении защищает их от воздействия агрессивной среды, которая здесь присутствует

Преимуществом агрегатов с водяным охлаждением является их большая мощность, а также возможность и перспектива максимально удобного увеличения расстояния между агрегатом и градирней. Если в качестве кулера использовать проточную воду, стоимость кондиционирования значительно упадет.

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:

температура приточных воздушных масс;
влажность воздуха, обязательно учитываются сезонные колебания;
температура снаружи здания (климатические условия в регионе).

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 (Q_Х). Для этого используется формула:

Q_Х = 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:

Q_Х= 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.

Разновидности

ККБ – это основной узел кондиционера. Именно этот важный элемент отвечает за охлаждение или подогрев воздуха. ККБ принцип работы, которых основан на использовании фреона, может иметь разновидности по типу собственного охлаждения. Таковые бывают:

Охлаждаемые воздухом. Технология работы устройства простая. Воздушный поток образовывается с помощью встроенного в систему вентилятора, который располагается на улице.
Охлаждаемые водой. ККБ с такого типа может располагаться как внутри помещения, так и снаружи. Система ККБ с водяным охлаждением более компактная, чем с применением воздуха.
ККБ и внешним охладителем. Устройства такого типа охлаждаются воздухом без помощи вентилятора. Обычно таковые системы подключают к общей системе вентиляции помещения, если таковая предусмотрена.

Тип ККБ с внешним охладителем используется редко. Применение такого требует соблюдения некоторых правил по монтажу и эксплуатации.

Устройство компрессорно-конденсаторного блока

Любой ККБ – это система, состоящая из трех основных элементов:

компрессора;
двигателя;
теплообменника (конденсатора).

Дополняют компрессорный блок система электропитания и блок управления. Кондиционеры для домашнего пользования обычно имеют один компрессор. Но, когда есть необходимость применения техники в помещении с большой площадью, то устанавливают устройство с несколькими компрессорами. Таковые имеют каскадный принцип работы.

Теплообменник и компрессор соединяются между собой медной трубкой – фреоновой магистралью. Таковой системой обладает большинство моделей кондиционеров. Менее часто используется схема работы ККБ со сложной обвязкой. Таковая состоит из:

фильтра с функцией осушения;
дросселя;
клапана соленоидного типа.

Но такая система является менее эффективной по сравнению с обычным ККБ. В современных кондиционерах ККБ со сложной обвязкой используется редко.

Компрессорный блок состоит из двигателя, компрессора и конденсатора

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

Расчет и подбор компрессорно-конденсаторного блока

Если Вам необходимо купить наружный ККБ или просто понять сколько он стоит например для составления сметы, то для начала необходимо определить его производительность в кВт. Для расчета мощности компрессорно-конденсаторного блока надо знать следующие исходные параметры:

производительность (расход воздуха) вентиляционной установки, м³/ч,
температура и относительная влажность наружного воздуха в теплый период года по СНиП для данного региона (в нашем примере это г. Москва),
температура приточного воздуха, которая должна быть на 5-7 градусов ниже требуемой температуры в помещении.

Далее по каталогу производителя или прайс-листу можно определиться с подходящим типоразмером и маркой блока.

Технические характеристики

Нынешние модели компрессорно-конденсатного блока применяется в большинстве устройств для контроля климата в помещении, это могут быть большие производственные охладители, стандартные кондиционеры дома.

Компрессорно-конденсатные блоки могут быть самостоятельным охлаждающим устройством, но чаще всего они являться частью одной системы кондиционирования в помещениях. Сейчас чаще всего в обиходе вы можете встретить специальные устройства, а улицу.

Кондиционеры бывают:

Настенными или навесными
Или полового стационарного типа

Блоки, что отходят от кондиционера на внешнюю сторону можно прикрепить не только к фасадной стене, но даже на крышу, это не будет проблемой.

Но, для того чтобы закрепить понадобиться специализированные рама. Их основа крепко соединяется с горизонтальной стеной, легко удерживает блок.

А ещё вы сможете найти такие, что вам удастся закрепить террасах. Если вам нужен именно такой, то используйте ККБ, что избавляется от воздуха вертикально.

Знайте. Самые распространенные марки фреонов, что используются в кондиционировании это-R22, R407. Мощность такого компрессора будет составлять 45кВт за 1 час эксплуатации. Но знайте, это слишком мощно, ведь если вы покупаете в дом такую технику, то её мощность зачастую не превышает 8 кВт.

Сейчас климатические системы служат на много дольше, чем те первые изобретения в 20, 70-хх годах, прогресс пошел вперед, теперь такая техника может служить годами, а то десятилетиями при надлежащей эксплуатации.

Если вам нужно чтобы так было, знайте от чего защищен ваш компрессор:

он устойчив к перепадам напряжения в сети
ему не грозят механические неполадки
не боится осадков, влаги из воздуха
Слишком высокой или низкой температуры воздуха, при ней кондиционер может начать работать неисправно, или в общем прекратить свою работу навсегда.

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.

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.

Монтаж ККБ

Перед началом установки компрессора и конденсатора тщательно подбирается место для его размещения, которое должно соответствовать всем условиям содержания такого оборудования

Это важно при монтаже системы в замкнутом помещении — здесь должна быть довольно большая площадь, чтобы обеспечить постоянный приток свежего воздуха

Для установок на открытом воздухе различают несколько типов монтажа:

На земле (с подготовкой фундамента и рамы).
На стене (на кронштейнах).
На крыше здания (с использованием площадок и рам).

А также необходимо точно рассчитать расположение и длину труб для поступления хладагента, а также отведения конденсата и талых вод. Фреоновые трубы чаще всего изготавливаются из меди. Для их установки необходимо рассчитать максимальную длину трубопровода и количества его изгибов, так как от этих факторов зависит эффективность работы оборудования.

Схема обвязки ККБ