Co to jest agregat sprężarkowo-skraplający: urządzenie i zasada działania
Prawie wszystkie systemy wentylacyjne składają się z agregatu sprężarkowo-skraplającego odpowiedzialnego za ogrzewanie lub chłodzenie powietrza. KKB należy do klasy klimatyzatorów nieautonomicznych.
W nim czynnik chłodniczy w stanie ciekłym przechodzi etap przygotowawczy, a następnie wchodzi do wymiennika ciepła i odparowuje.
W tym materiale omówimy zasady działania tego sprzętu, szczegółowo omówimy niuanse jego wyboru i niektóre funkcje instalacji.
Treść artykułu:
Elementy agregatu sprężarkowo-skraplającego
KKB to monoblok o kompaktowo rozmieszczonych jednostkach. Są stosowane w połączeniu z urządzeniami wentylacyjnymi świeżego powietrza, z systemy podzielone dowolnego typu wyposażonego w jednostki wewnętrzne lub systemy bezpośredniego chłodzenia. Mogą zastąpić agregat chłodniczy, gdy jego montaż jest niemożliwy ze względu na duże obciążenie dachu.
Głównymi elementami tej ważnej części systemu wentylacyjnego są:
- kompresor;
- silnik;
- wentylator odśrodkowy lub osiowy;
- wymiennik ciepła pełniący funkcję skraplacza;
- układ zasilania;
- System sterowania.
Dodatkowo KKB wyposażony jest w złącza zwiększające jego wydajność, w skład których wchodzą: przepustnica, specjalny filtr, elektrozawór i wziernik. Nowoczesne modele KKB działają na czynnikach chłodniczych bezpiecznych dla warstwy ozonowej. Mogą cyrkulować wysoce przyjazny dla środowiska freon R-22, R-407C, R-410a.Nadają się zarówno do central wentylacyjnych, jak i chłodnic kanałowych.
Wewnętrzne elementy KKB są izolowane i uziemione, aby uniknąć obrażeń w wyniku porażenia prądem. Producenci pokrywają powierzchnie wszystkich elementów urządzenia powłoką antykorozyjną. Dzięki temu można go używać w wilgotnych warunkach.
Zalety agregatu sprężarkowo-skraplającego
Jeśli porównamy KKB z agregat chłodniczy, wtedy możemy zauważyć wyraźne zalety pierwszego:
- Wyprodukowanie jednego kW chłodu jest tańsze, ponieważ Nie ma tutaj pośredniego chłodziwa.
- Wygodna regulacja. Każdy KKB podłączony jest do jednej jednostki nawiewnej, dlatego sterowanie odbywa się za pomocą standardowych sterowników.
- Łatwa instalacja. Nie są potrzebne żadne dodatkowe wentylatory, kanały powietrzne ani inne elementy. Wymagany jest jedynie montaż wymiennika ciepła parownika.
KKB może być elementem dużego systemu wentylacyjnego oraz oddzielną jednostką zabudowaną w urządzeniu. Występują w wersjach stacjonarnych do montażu na podłodze i na ścianie. Bloki stacjonarne umieszcza się w pobliżu budynków i na dachu.
Nowoczesna sprężarka KKB wyposażona jest w zabezpieczenia przed niestabilną pracą sieci elektrycznej, wpływem wilgoci, uszkodzeniami mechanicznymi oraz krytycznie wysokimi i niskimi temperaturami. Wszystko to zakłóca funkcjonowanie urządzenia. Obudowa w której zamknięty jest blok wykonana jest ze stali ocynkowanej, dzięki czemu nie ulega korozji.
Aby urządzenie szybciej się ochłodziło, producenci często uzupełniają wymiennik ciepła, skraplacz i przewody aluminiowymi wkładkami. Wymiennik ciepła jest również chroniony przed szkodliwymi wpływami - na jego powierzchnię nakładany jest specjalny stop antykorozyjny.
Aby móc monitorować ciśnienie wewnątrz CCU, wszystkie elementy mające kontakt z chłodziwem są wyposażone w złączki inspekcyjne.
Pomimo takich zalet często zdarza się, że po instalacji KKB szybko ulega awarii lub w ogóle nie zaczyna działać. Eksperci wskazują na jeden powód. Jest to niepiśmienny wybór zespołu kompensacji sprężarki i parownika.
Niuanse wyboru KKB
Najczęściej wybierany jest agregat sprężarkowo-skraplający w oparciu o moc odpowiednią do konkretnych warunków. Aby to zrobić, należy wykonać standardowe obliczenia w oparciu o wydajność centrali wentylacyjnej w mᶾ/godzinę, temperaturę, wilgotność powietrza na zewnątrz w okresie letnim i temperaturę powietrza nawiewanego. Ten parametr plus wilgotność jest wybierany dla określonego regionu zgodnie z SNiP.
Pierwszy parametr przyjmuje się o 6 stopni mniej niż optymalna temperatura pokojowa. Oprócz tych wartości będziesz musiał użyć diagramu i-d. Następnie wszystkie znalezione parametry podstawiamy do wzoru: Qcol = 1,2xLx(Inar-Iin)/3600.
Aby całkowicie uniknąć obliczeń, czasami stosuje się metodę uproszczoną. Ustalono, że na każde 10 m² i wysokość pomieszczenia 3 m potrzebny jest 1 kW chłodu.Jeśli powierzchnia pomieszczenia wynosi 200 m², wymagana jest jednostka o mocy 20 kW.
Eksperci radzą zwrócić uwagę na kilka niuansów ważnych przy wyborze odpowiedniej jednostki. Aby zagwarantować efektywną pracę KKB, należy ją obliczać nie przy maksymalnej temperaturze powietrza zewnętrznego, ale przy minimalnej przewidzianej zakresem działania KKB.
Jeśli wykonasz obliczenia w oparciu o maksymalną temperaturę powietrza zewnętrznego, urządzenie będzie mogło pracować normalnie, gdy temperatura zewnętrzna będzie równa wartości obliczonej lub wzrośnie powyżej tej wartości. Gdy jego wartość spadnie, nastąpi zjawisko częściowego wrzenia czynnika chłodniczego w parowniku. Ciekły freon powróci do ssania sprężarki. Następnie nastąpi zagłuszanie tego ostatniego.
W przypadku normalnej pracy wydajność sprężarki musi być mniejsza niż maksymalna wydajność parownika. Zestaw przyłączeniowy nie zawsze jest sprzedawany razem z agregatem sprężarkowo-skraplającym. Czasami trzeba to wybrać samodzielnie, ale aby to zrobić, musisz znać właściwości techniczne elementów wchodzących w skład tej uprzęży.
Zalecenia dotyczące wyboru filtra osuszacza
To urządzenie jest niezbędne do pochłaniania wilgoci i różnych niepotrzebnych zanieczyszczeń z linii freonu. Jest wybierany zgodnie z tabelami producentów, biorąc pod uwagę markę czynnika chłodniczego. Ponadto ważne jest, aby wiedzieć z góry, w jaki sposób ten element zostanie zamontowany - poprzez lutowanie, kołnierzowanie, na kształtkach. Wymiary łączące będą zależeć od tego.
Ma to wpływ na wybór filtra i wskaźnika wydajności płynu, co wpływa na odstępy między wymianami. Ważne jest również, jak KKB będzie działać - wyłącznie na zimno lub na ciepło. W pierwszym przypadku freon będzie poruszał się w jednym kierunku, w drugim - w obu kierunkach.
Jak wybrać wziernik?
Element ten jest niezbędny do monitorowania poziomu napełnienia freonem, stanu filtra i obecności wilgoci w obwodzie. Wybierając go, biorą pod uwagę markę freonu, temperaturę otoczenia, sposób montażu szkła, obecność wskaźnika wilgotności i krytyczny poziom wilgotności.
Jeśli w obwodzie krąży freon R407C lub R410A, wówczas olej poliestrowy tych marek może tworzyć kwas i alkohol podczas interakcji z wodą. Będzie to sygnalizowane zmianą koloru wziernika, co zapobiegnie zakleszczeniu się sprężarki na skutek rozkładu oleju. Normalny stan obiegu chłodniczego sygnalizowany jest zielonym kolorem wskaźnika.
Zmiana w kierunku żółtego zabarwienia oznacza, że należy dokładniej monitorować obieg chłodniczy. Całkowicie żółty wskaźnik wskazuje niedopuszczalną ilość wilgoci w obwodzie. Po podjęciu działań mających na celu jego usunięcie filtr będzie musiał zostać wymieniony.
Dobór zaworu termostatycznego
Zawór rozprężny reguluje przepływ czynnika chłodniczego z urządzenia do parownika w celu chłodzenia. Dobiera się go w zależności od rodzaju czynnika chłodniczego, nominalnej wydajności chłodniczej, temperatury wrzenia, dochłodzenia i kondensacji. Uwzględniany jest również poziom temperatury środowiska pracy - maksymalny i minimalny.
Ma to wpływ na wybór i sposób wyrównywania ciśnień – wewnętrznego lub zewnętrznego. Musisz wiedzieć, w jaki sposób zawór rozprężny zostanie zainstalowany. Zwykle instaluje się go do lutowania, kołnierzowania lub złączek.
Dobór elektrozaworu
Na wybór tego elementu wpływa marka freonu, maksymalna temperatura robocza i ciśnienie. Kolejnym ważnym parametrem jest wartość szczytowa różnicy ciśnień otwarcia. Należy zwrócić uwagę na wymiary połączeń i wydajność.
Należy uwzględnić współczynnik Ku, który uwzględnia zmianę natężenia przepływu czynnika roboczego przy różnicy ciśnień zawór elektromagnetyczny będzie 1 bar.
Rodzaje agregatów sprężarkowo-skraplających
Rodzaj KKB zależy od rodzaju własnego chłodzenia. Można to przeprowadzić za pomocą powietrza, wody lub chłodnicy zewnętrznej. Jednostki pierwszego typu posiadają wbudowany wentylator, który generuje przepływ powietrza.
Jeżeli w projekcie uwzględniono wentylator osiowy, wówczas urządzenie montuje się na zewnątrz budynku. Jeśli występuje wentylator odśrodkowy, urządzenie jest instalowane bezpośrednio w pomieszczeniu.
Agregat sprężarkowo-skraplający, w którym skraplacz chłodzony jest wodą, ma większą moc. Nie wymaga do swojej pracy dużej ilości powietrza, dlatego jest kompaktowy i przeznaczony do montażu wewnątrz pomieszczeń. Jego montaż jest możliwy na znaczną odległość.
KKB z skraplaczem zdalnym stosuje się rzadziej, głównie gdy w pomieszczeniu nie ma wystarczającej ilości miejsca. W tym przypadku sam blok jest instalowany w pomieszczeniu. Wymiennik ciepła jest umieszczony na zewnątrz.
Zasada działania KKB
Działanie agregatu sprężarkowo-skraplającego opiera się na prawie fizycznym dotyczącym absorpcji energii cieplnej podczas zmiany stanu czynnika chłodniczego ze stanu ciekłego do innej postaci skupionej. Gdy proces przebiega w odwrotnym kierunku, zgromadzona wcześniej energia cieplna zostaje uwolniona i przekazana odbiorcy.
Kiedy KKB pracuje w trybie chłodzenia, freon odparowuje wewnątrz wymiennika ciepła, a następnie skrapla się. Podczas ogrzewania jest odwrotnie.
O ile instalacja systemu chiller pozwala na indywidualne ustawienie reżimu temperaturowego dla każdego pomieszczenia, o tyle przy zastosowaniu KKB temperatura będzie wszędzie miała tę samą wartość. Ustawiony jest na głównym termostacie całego budynku.
Chłodzony powietrzem KKB
Obieg chłodniczy posiada 2 wymienniki ciepła. Jeden z nich, wymiennik ciepła skraplacza, znajduje się w samym KKB. Drugi to wymiennik ciepła parownika, umieszczony w chłodnicy powietrza centralnego klimatyzatora. Oprócz tych elementów obwód chłodniczy zawiera sprężarkę zamkniętą w obudowie KKB.
W jego skład wchodzi także filtr osuszacz, zawór rozprężny i wziernik. Trzy ostatnie elementy znajdują się na linii cieczy międzyblokowej w pobliżu parownika.
W przeciwieństwie do innych elementów obwodu chłodniczego, przekrój poprzeczny przepływu freonu w termicznym zaworze rozprężnym jest niewielki.Jego regulacja uzależniona jest od temperatury parowania freonu w wymienniku ciepła oraz wartości ciśnienia. Przed zaworem rozprężnym sprężony gazowy freon w wymienniku ciepła skraplacza ma nadciśnienie, pompowane przez sprężarkę. Za zaworem rozprężnym spada ciśnienie w wymienniku ciepła parownika.
W skraplaczu czynnik chłodniczy po utracie ciepła do otaczającej przestrzeni ulega kondensacji. Po uwolnieniu części energii cieplnej freon znajduje się nadal pod zwiększonym ciśnieniem, ale tylko do momentu przejścia przez termiczny zawór rozprężny. Następnie ciśnienie gwałtownie spada i następuje chłodzenie.
Pod wpływem wentylatora odśrodkowego głównego klimatyzatora nagrzewa się powierzchnia wymiany ciepła parownika. Nabiera wysokiej temperatury i przechodzi w fazę gazową, czyli wcześniej ciekły czynnik chłodniczy krążący w parowniku. Jednocześnie pobiera ciepło z powietrza nawiewanego, schładzając je.
Następnie czynnik chłodniczy w postaci gazu ponownie trafia do sprężarki, ulega sprężaniu, przechodzi w stan skupienia ciekłego i proces cyrkulacji zostaje wznowiony.
Jednostka chłodzona wodą
Montaż KKB chłodzonego wodą wymaga wstępnych obliczeń hydraulicznych i profesjonalnego montażu. Koszt tych bloków jest wyższy niż ich odpowiedników lotniczych. Wyjaśnia to konieczność poniesienia dodatkowych kosztów instalacji wieży chłodniczej, ułożenia do niej obwodu i zakupu pomp.
Urządzenia te przeznaczone są do montażu wewnątrz budynku.Chłodzenie skraplacza odbywa się tutaj za pomocą cieczy, która wykonuje obrót kołowy w obwodzie zamkniętym. Wieżę chłodniczą instaluje się na zewnątrz – na mokro, na sucho lub wykorzystuje się bieżącą wodę.
To urządzenie klimatyzacyjne posiada dodatkowy wymiennik ciepła. Schładza czynnik chłodniczy i częściowo odbierając ciepło, podgrzewa krążącą wodę, którą można następnie ponownie wykorzystać. Jego zastosowanie w systemie grzewczym do zaopatrzenia w ciepłą wodę uzasadnia nieco większe inwestycje w zakup tego typu urządzeń.
Zaletą agregatów chłodzonych wodą jest ich większa moc oraz możliwość i perspektywa możliwie najdogodniejszego zwiększenia odległości pomiędzy agregatem a wieżą chłodniczą. Jeśli jako chłodziwo używana jest bieżąca woda, koszt klimatyzacji znacznie spada.
Funkcje instalacji KKB
Montaż agregatu skraplającego należy poprzedzić starannym przygotowaniem. Przede wszystkim należy sprawdzić zgodność takich danych urządzenia jak podłączenie faz, napięcie, częstotliwość prądu z odpowiednimi charakterystykami linii zasilającej.
W miejscu planowanego montażu KKB nie może znajdować się kurz, w przeciwnym razie może on przedostać się do wymiennika ciepła. Strumień powietrza opuszczający skraplacz nie powinien być do niego zawracany.
Jeśli urządzenie jest instalowane na ziemi, należy je ustawić w taki sposób, aby nie przedostawała się do niego woda deszczowa i śnieg. Przestrzeń wokół urządzenia musi być wolna, bez przeszkód umożliwiających przepływ powietrza i konserwację. Nie podłączać kanałów powietrznych doprowadzających lub odprowadzających powietrze z urządzenia.
Montażem i instalacją sprężarek i agregatów skraplających zajmują się wyspecjalizowane firmy, których pracownicy posiadają odpowiednie kwalifikacje i certyfikaty. Aby podłączyć urządzenie, musisz mieć specjalne narzędzia i sprzęt. Zdarza się również, że urządzenie wymaga zatankowania lub całkowitego zatankowania.
Renomowani producenci KKB
KKB o wysokich parametrach użytkowych jest produkowany przez włoską firmę Aermec. Oferta obejmuje profesjonalne chłodzone powietrzem agregaty sprężarkowe i skraplacze oraz sprzęt do użytku domowego.
Dużą popularnością cieszą się KKB Aerotek, produkowane przez międzynarodową firmę o tej samej nazwie, założoną w Szwajcarii. Parametry sprzętu są całkowicie dostosowane do rosyjskiego konsumenta.
Francuska firma Airwell słynie z jakości swojego sprzętu. Nie mniejszą popularnością cieszą się jednostki Carrier, dostarczane na rynek urządzeń klimatyzacyjnych przez amerykańską firmę Carrier Corporation. Firma Daikin z Japonii ma swoje przedstawicielstwo, którego sprzęt do klimatyzacji jest również bardzo poszukiwany.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Elementy agregatu sprężarkowo-skraplającego:
Rozsądny wybór agregatu sprężarkowo-skraplającego:
Aby zapewnić doskonałą wentylację w biurze, domu czy innym pomieszczeniu, najlepszym rozwiązaniem będzie agregat kompresorowo-kondensacyjny. Samo urządzenie jest lekkie i gabarytowe, ale w żaden sposób nie ogranicza to jego funkcjonalności. Ważne jest, aby nie naruszać zasad obsługi i postępować zgodnie z instrukcjami, wtedy urządzenie będzie służyć przez wiele lat.
Jeśli masz pytania dotyczące tematu artykułu, możesz zadać je w sekcji komentarzy, a my postaramy się udzielić im bardzo jasnej odpowiedzi. Tam możesz zostawić komentarz do tego artykułu lub podzielić się radą dotyczącą wyboru KKB.
