Что такое компрессорно-конденсаторные блоки?

Компрессорно-конденсаторный блок (ККБ) — это одна из важнейших частей системы охлаждения воздуха. В нем происходит подготовка жидкого хладагента для дальнейшего испарения в теплообменнике непосредственного расширения.

Чаще всего компрессорно-конденсаторный блок используется в сочетании с вентиляционными установками, оборудованных системами прямого охлаждения, или внутренними блоками сплит-систем канального, настенного, шкафного и других типов. Система кондиционирования воздуха с использованием ККБ представляет собой одно из самых доступных и дешевых решений.

Незаменимой частью системы кондиционирования любого назначения является компрессорно-конденсаторный блок (ККБ). По своему существу, ККБ представляет источник холода, с помощью которого происходит переход холодильного агента (чаще всего фреона) в состояние насыщения (процесс конденсации) для его последующего испарения в теплообменнике приточной установки или центрального кондиционера.

Компрессорно-конденсаторные блоки:

Базовый комплект ККБ включает в себя следующие элементы:

• Компрессор
• Конденсатор
• Система охлаждения конденсатора (зависит от типа ККБ)
• Соединительные патрубки
• Система питания, управления и защиты
• Корпус
• Кроме того, в состав стандартного комплекта ККБ дополнительно могут входить:
• Осушительный фильтр
• Смотровое окно
• Терморасширительный клапан
• Соленойдный клапан

Их совокупность называется соединительным комплектом и монтируется на жидкостной линии. Некоторые модели ККБ дополняются данными элементами еще на производстве. Наличие соединительного комплекта сказывается на цене ККБ: полностью укомплектованные блоки имеют более высокую стоимость. Однако в случае блоков с базовой комплектацией возникает проблема с подбором и закупкой дополнительного оборудования, а также потребуются дополнительные затраты на их монтаж.

Компрессорно-конденсаторные блоки(далее-ККБ) являются наружным элементом системы кондиционирования и вентиляции и предназначен для подготовки хладагента (чаще всего фреона) перед его подачей в различные типы теплообменников и испарителей внутренних блоков кондиционеров или приточных установок. Низкая себестоимость, высокая эффективность и большая производительность позволяют использовать это оборудование в системе бытового и промышленного центрального кондиционирования, например, в канальных кондиционерах, приточных установках или сплит-системах.

Устройство

Любой компрессорно – конденсаторный блок представляет собой моноблок, в котором компактно размещены следующие элементы:

1-вентилятор – он служит для обдува конденсатора ККБ наружным воздухом для его эффективного охлаждения (если конденсатор охлаждается воздухом),
2-конденсатор(теплообменник) воздушного или водяного охлаждения, сделанный из медных трубок с алюминиевым оребрением, он служит для перехода фреона в жидкое состояние и его охлаждения,
3-защитная решетка конденсатора,
4-компрессор, который повышает давление фреона и обеспечивает тем самым его циркуляцию по холодильному контуру, для увеличения мощности возможная каскадная установка нескольких компрессоров,
5-корпус ККБ,
6-присоединительные патрубки с запорными шаровыми вентилями.

Установка компрессорно-конденсаторного блока

Монтаж ККБ должен проводится только высококвалифицированными специалистами. В процессе подключения ККБ и дальнейшем выполнении пусконаладочных работ необходимо придерживаться прилагаемой к ККБ инструкции, которая является индивидуальной для каждой системы. При установке ККБ следует уделить особое внимание фреоновой магистрали, которая соединяет между собой компрессорно-конденсаторный блок и испарительный теплообменник.

По завершению монтажа ККБ, соединительная трасса проверяется на герметичность методом опрессовки. Контур заполняется азотом, после чего в испытуемом оборудовании создается пробное давление, которое на некоторую величину превышает рабочее (обычно на 25%). Время выдержки обычно не менее одних-двух суток. Контур компрессорно-конденсаторного блока выдержал гидравлические испытания, если в течении этого времени давление не снизилось.

Соединение ККБ с воздухоохладителем

Соединение компрессорно-конденсаторного блока с испарителем вентиляционной установки осуществляется с помощью медных трубопроводов. При этом на жидкостной трассе устанавливаются элементы обвязки ККБ, без которых его работа не возможна:

• дроссель (терморегулирующий вентиль-ТРВ),
• соденойдный клапан,
• хладоновые трубопроводы,
• фильтр-осушитель и смотровое стекло,
• тепловой насос для работы на обогрев,
• система управления, автоматики и электропитания для настройки, поддержания и управления температурным режимом работы.

Любой воздухоохладитель может работать на любом фреоне т. е. с любым ККБ соответствующей мощности. Также следует отметить,  что длина фреоновой трассы имеет свои ограничения и в случае превышения этих ограничений необходимо корректировать диаметры трубок, согласно рекомендациям завода-изготовителя. Также редких случаях на трассе требуется установка маслоподъемной петли.

Принцип работы компрессорно-конденсаторных блоков

Компрессорно-конденсаторный блок – это оборудование, принципиальными элементами которого являются компрессор и конденсатор. На вход в ККБ поступает газообразный фреон низкого давления (от 2 до 5 атмосфер), имеющий температуру от 5 до 25 °С. За счет работы, совершаемой компрессором, хладагент сжимается, его давление значительно возрастает (от 15 до 25 атмосфер), вместе с тем происходит его нагрев (температура становится равной 60-90 °С).

Схема ККБ:

Полученный фреон высокого давления следует в конденсатор, где происходит его переход в жидкое агрегатное состояние, т.е. конденсация. Выделившаяся при этом теплота удаляется в атмосферу через теплообменник конденсатора.

Терморасширительный вентиль (ТРВ) автоматически регулирует расход хладагента, поступающего в испаритель, а также препятствует попаданию жидкого фреона в компрессор.

Перед ТРВ на подводящем участке компрессора устанавливается осушительный фильтр, предназначенный для извлечения влаги (паров воды) от жидкого фреона и для его очищения от сторонних примесей. Эти загрязнения могут остаться после производственных, монтажных и ремонтных работ, а также появиться с течением времени в результате омывания фреоном металлической поверхности.

За счет электромагнитного (соленоидного) клапана осуществляется откачка фреона из трассы при выключении ККБ(работа компрессора в случае отсутствия или неисправности соленоидного клапана запрещена).

С помощью смотрового стекла специалист ремонтной службы может оценить состояние ККБ в случае его поломки (определяет наличие жидкого фреона в трассе).

Схема обвязки ККБ.

Работа данных блоков ККБ основана на физическом законе – при испарении вещество поглощает тепло, а при конденсации – выделяет. Изменение агрегатного состояния хладагента, то есть повышение/понижение температуры и давления, обеспечивает охлаждение воздуха в помещении или его обогрев. В компрессорном блоке происходит сначала испарение фреона, то есть его сжатие до высокого давления. Пары фреона нагнетаются в секцию охлаждения при помощи мощного компрессора. После компрессора фреон подается в теплообменник конденсатора, где он отдает тепло, тем самым охлаждаясь и конденсируясь, то есть изменение агрегатного состояния до жидкого. Фреон охлаждается под воздействием воды или воздуха (в зависимости от выбранного способа охлаждения). В жидком состоянии хладагент проходит через терморегулирующий вентиль, который резко понижает давление фреона (процесс дросселирования) и его температуру. Полученная холодная газожидкостная смесь поступает в испаритель уже внутреннего блока кондиционера, где происходит кипение и испарение, за счет чего охлаждается непосредственно воздух в самом помещении. Завершающим этапом цикла охлаждения воздуха является возврат паров хладагента в компрессор, после чего начинается новый цикл работы оборудования.

Работа компрессорно-конденсаторных блоков является непрерывной, но за счет специфики самого процесса возможны перепады температуры внутри помещения.
Для избежания подобных колебаний рекомендуется использование двухконтурных систем, состоящих из двух блоков: один блок работает постоянно, второй включается при необходимости стабилизации температуры. Двухконтурные компрессорно-конденсаторные блоки обладают большей энергоэффективностью, что, в конечном итоге, отражается на поддержании максимально комфортного температурного режима в помещении/здании за оптимальные эксплуатационные расходы на блок. Для работы блока ККБ в режиме обогрева устанавливается тепловой насос.

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. 

• ККБ могут работать на различных фреонах: R22, R407 и R410.
• По типу компрессора делятся на: поршневые, спиральные или винтовые. 
• Кроме этого бывают однофазные ККБ на 220 либо трехфазные на 380 Вольт. 
• В зависимости от способа охлаждения конденсатора  два основных типа блоков:

1. Компрессорно-конденсаторный блок с воздушным охлаждением конденсатора (их абсолютное большинство). В данном виде блоков охлаждение оборудования осуществляется за счет принудительной подачи большой массы воздуха при помощи осевого или центробежного вентилятора. Традиционно такие блоки устанавливаются на открытом воздухе и имеют не большую мощность – до 35-40 кВт.
2. Компрессорно-конденсаторный блок с водяным охлаждением конденсатора. Охлаждение конденсатора происходит за счет подачи незамерзающей жидкости из сухой или мокрой градирни или проточной воды. В блоках с водяным охлаждением устанавливается дополнительный теплообменник, который, охлаждая фреон, будет забирать часть тепла, тем самым нагревая циркулирующую воду. Эта подогретая вода может использоваться в дальнейшем в системе отопления и/или горячего водоснабжения этого же здания или помещения, что является немаловажным фактором в целях экономии средств на отопительные нужды. Среди преимуществ такого способа охлаждения можно перечислить возможность монтажа магистральных трубопроводов большой протяженности и установки самого блока внутри помещения, высокая мощность, малые габаритные размеры. При этом следует отметить, что ККБ с водяным охлаждением требуют более точные гидравлические расчеты при проектировании, а также имеют более сложную систему трубопроводов.

При выборе типа ККБ надо помнить, что большое количество теплоты, выделенное конденсатором в процессе его работы, удаляется в окружающую среду. Поэтому перед осуществлением покупки данного блока необходимо заранее определиться с местом для его установки: компрессорно-конденсаторные блоки могут быть размещены как на улице, так и в помещении, при этом помещение должны иметь принудительную систему проветривания.

ККБ воздушного 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.

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

ККБ с использованием осевого вентилятора требуют значительного количества воздуха для своего охлаждения, поэтому устанавливаются за пределами помещения: на внешней стороне здания, на крыше, на земле или на балконе (малогабаритный блок с вертикальным выбросом воздуха). Но при определенных условиях существует возможность монтажа компрессорно-конденсаторного блока в помещении. Циркуляция фреона обеспечивается за счет магистрали из медных труб.

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

Данное устройство конструктивно ни чем не отличается от блока с осевым вентилятором. Отличие заключается лишь в типе установленного вентилятора. Использование радиального вентилятора позволяет установить данное оборудование внутри помещения. Это, с одной стороны, является плюсом: ККБ данного типа не портит внешний фасад здания; с другой стороны, для монтажа блока требуется выделение отдельного помещения (чердак, подвал, техническое помещение). Охлаждающим воздухом при этом служит воздух, заполняющий помещение, в котором находится блок. Выброс отработанного охлаждающего воздуха обеспечивается с помощью воздуховодов.

•  Блок, снабженный центробежным вентилятором, как правило, стоит дешевле, чем ККБ с осевым вентилятором.
•  Минусом является небольшая производительность, сложность самой конструкции и ее монтажа.

Компрессорно-конденсаторный блок с водяным охлаждением

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: 

В сухой градирне происходит незначительное охлаждение. Для более существенного изменения температуры применяются мокрая градирня открытого типа, принцип работы которой достаточно прост: жидкость охлаждается воздухом при свободном падении. При этом часть жидкости теряется при ее испарении, поэтому систему необходимо постоянно пополнять. Следует заметить,  что применение мокрой градирни затруднительно в зимний период.

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.

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.

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.

Параметры ККБ

Компрессорно-конденсаторный блок имеет следующие основные технические характеристики, которые влияют при заказе на его цену:

• мощность охлаждения, кВт (холодильная мощность),
• потребляемая мощность,
• холодильный коэффициент,
• количество независимых контуров ,
• марку используемого фреона,
• габаритные размеры (габариты) и массу (вес).

Схемы обвязки компрессорно-конденсаторного блока

Схема обвязки компрессорно-конденсаторного блока с воздушным охлаждением и секцией фреонового воздухоохладителя  центрального кондиционера: 

Компрессорно-конденсаторный блок и фреоновый воздухоохладитель центрального кондиционера соединены между собой с помощью межблочных фреоновых коммуникаций. Схема обвязки включает фильтр осушитель, смотровое стекло и терморегулирующий вентиль. Фильтр осушитель предназначен для удаления влаги, а также грязи (Окалины и.т.д.) из фреонового контура. При помощи смотрового стекла специалист сервисной службы может оценить: достаточна ли заправка фреона в холодильном контуре, не засорился ли фильтр осушитель, нет ли наличия влаги в фреоновом контуре. Терморегулирующий вентиль регулирует подачу хладагента в фреоновый теплообменник воздухоохладителя. В данном примере используется ТРВ с внутренним уравнивание

Схема обвязки 2-х компрессорно-конденсаторных блоков с водяным охлаждением и двумя секциями фреонового воздухоохладителя  кондиционеров: 

Схема обвязки компрессорно-конденсаторного блока с водяным охлаждением и теплообменника фреонового воздухоохладителя центрального кондиционера аналогична предыдущей. Компрессорно-конденсаторный блок также подключен к гидравлическому контуру охлаждения конденсатора. Запорные вентили предназначены для возможного отключения ККБ при проведении работ по техническому обслуживанию или ремонту. С помощью термометров и манометров специалист может оценить разницу температур и давлений воды через теплообменник конденсатора. Балансировочный клапан предназначен для регулирования расхода воды через теплообменник конденсаторра ККБ.

Схема обвязки компрессорно-конденсаторного блока с выносным конденсатором:

Схема обвязки компрессорно-конденсаторного блока с выносным конденсатором и теплообменника фреонового воздухоохладителя центрального кондиционера аналогична предыдущей.

Компрессорно-конденсаторный блок также соединен с выносным конденсатором с помощью межблочных фреоновых коммуникаций.

Схема обвязки ККБ на стороне конденсатора включает обратный и электро-магнитный клапаны, жидкостной ресивер, запорные клапаны.

 Преимущества компрессорно-конденсаторного блока

Охлаждающий ККБ имеет следующие преимущества перед чиллером:
• цена на компрессорно-конденсаторный блок и его аксессуары ниже, чем на чиллер,
• легкость монтажа, который сводится к прокладке фреоновой трассы и установке на ней компонентов обвязки, а также подключению к электросети (расценки на него также не велики),
• простота эксплуатации – наружный компрессорно-конденсаторный блок работает по принципу «вкл/выкл»,
• простота обслуживания, который сводится к дозаправке ККБ фреоном,
• возможность ступенчатой регулировки холодильной мощности путем отключения отдельных контуров блока.

Популярные модели

ККБ с воздушным охлаждением Clivet MSAT MSAN для наружного монтажа являются элементами установок КОМБИ СИСТЕМ. Они могут совмещаться c внутренними блоками серии CED, CED-V (только охлаждение) или CN, CN-V (тепловой насос), а также с испарителями в центральных кондиционерах. Использование вентиляторов с внешним ротором и малым числом оборотов, полная термоакустическая изоляция, регулируемая скорость вращения вентиляторов и использование компрессора типа «SCROLL» обеспечивают пониженный уровень шума при работе блоков. Небольшие габариты позволяют устанавливать их в условиях ограниченного пространства. Все блоки оснащены микропроцессорной системой контроля, что оптимизирует их рабочие показатели. Подробнее: ККБ с воздушным охлаждением Clivet.

Компрессорно-конденсаторный блок Kentatsu KHHA160CFAN1 с воздушным охлаждением предназначен для работы с теплообменными секциями непосредственного испарения центральных кондиционеров или приточных установок.

Встроенный блок автоматики управляет работой компрессора и вентилятора, контролирует состояние защитных устройств, предотвращает частый запуск и выключение компрессора. Протяженная трасса хладагента, большой перепад высоты между блоком и секцией приточной установки. Опционально предлагается соединительный комплект, включающий терморегулирующий вентиль, электромагнитный клапан, фильтр-осушитель, смотровое стекло… 

• Хладагент R410А.
• Эффективное и надежное решение для кондиционирования объектов площадью до 1000 м2.
• Широкий диапазон производительности: от 3.2 до 105 кВт.
• Компрессоры Danfoss и Copeland.

Подробней: Компрессорно-конденсаторный блок Kentatsu KHHA160CFAN1

 

Компрессорно-конденсаторные блоки Thermocold DOMINO отличаются быстрой установкой, высокой эксплуатационной надежностью и долгим сроком службы. Установки могут объединяться в единую систему, содержащую до 12 модулей, для достижения искомой мощности. Модульная система повышает надежность системы и снижает аварийность. В комплектацию агрегата могу быть включены: регулятор давления конденсации, виброопоры, решетка теплообменника и комплект для подключения…

Подробней: Компрессорно-конденсаторные блоки Thermocold DOMINO 155 

Область применения ККБ

Компрессорно-конденсаторные блоки применяется в тех случаях, когда в несколько помещений возможно подавать приточный воздух с одной и той же температурой, т. е. не требуется поддержание индивидуального микроклимата в каждом из них. В противном случае необходима установка нескольких вентиляционных систем с индивидуальным ККБ.

По теме:

• Компрессорно-конденсаторные блоки: все модели.