Компрессорно-конденсаторный блок (ККБ) – важный элемент системы кондиционирования воздуха, работающей на охлаждение. Формально его иногда называют наружным блоком.
Что такое компрессорно-конденсаторный блок
Первые изобретения для охлаждения воздуха относились к полноценному замкнутому холодильному контуру. Это касалось как кондиционеров, так и низкотемпературного холодильного оборудования. Позже производство составляющих частей холодильного контура начали выполнять отдельно, в индивидуальных корпусах. Появление сплит-систем, конструктивно состоящих из двух блоков – внешнего и внутреннего, стало одним из ключевых моментов развития климатической отрасли.
На фото: Компрессорно-конденсаторные блоки
Как следствие, на существующем этапе развития технологий появилась отдельная ниша климатического оборудования, которое сокращенно называют ККБ. Компрессорно-конденсаторный блок — это независимая часть холодильного контура в индивидуальном корпусе, выполненная, как правило, с учетом необходимости ее уличного размещения. ККБ может быть подключен к испарительному элементу – теплообменнику вентиляционной установки и работать совместно с ним для охлаждения воздуха в помещении, с учетом производительности и условий работы. ККБ состоит из корпуса, компрессора, уличного теплообменника-конденсатора, объединенных трубопроводами для циркуляции хладагента, также в нем предусмотрены системы автоматики и управления.
Классификация компрессорно-конденсаторных блоков
Существуют ККБ различных видов, отличающихся характеристиками, конструктивным исполнением и рабочими характеристиками.
По типу отвода теплоты от холодильного агента ККБ подразделяются на следующие виды:
- с воздушным конденсатором;
- с водяным конденсатором.
На фото: Компрессорно-конденсаторные блоки, схема ККБ
Подбор решения для конкретного проекта выполняют, исходя из особенностей предполагаемого места установки и назначения устройства. И в том, и в другом случае есть свои плюсы и минусы. Так, воздушный конденсатор уличного использования часто применяют по причине простоты и удобства монтажа и эксплуатации. Однако в случае установки оборудования внутри помещения более удобным вариантом может стать конденсатор водяного охлаждения. Его преимущества – стабильность поддержания параметров (отсутствие зависимости от температуры наружного воздуха), свободное и удобное обслуживание в любое время года. Но конденсатор водяного охлаждения требует монтажа и наладки еще одного дополнительного водяного контура – например, с сухими градирнями. Это существенно увеличивает стоимость конструкции, усложняет монтаж и обслуживание.
По типу вентилятора воздушного конденсатора ККБ подразделяются на следующие виды:
- с осевым вентилятором;
- с центробежным вентилятором.
Для интенсификации процесса теплообмена между воздухом и холодильным агентом теплообменник-конденсатор принудительно обдувают вентиляторами. Почти в 100% случаев - это осевой вентилятор, который располагает низким напором воздуха и способен обеспечить решение задачи отвода тепла в случае монтажа ККБ непосредственно на улице. ККБ с вентиляторами центробежного типа используются в случаях, когда воздух от теплообменника необходимо вывести на улицу или отвести в сторону через воздуховоды небольшой протяженности.
По количеству подключаемых потребителей холода - испарителей ККБ подразделяются на следующие виды:
- с одним холодильным контуром;
- с несколькими холодильными контурами.
На фото: ККБ с одним холодильным контуром, ККБ с двумя холодильными контурами
Многоконтурный ККБ существенно сложнее в конструктивном отношении по отношению к стандартному исполнению и, как следствие, используется намного реже. По температурному режиму работы потребителя выделяют следующие группы ККБ:
- высокотемпературные;
- среднетемпературные;
- низкотемпературные.
Устройство компрессорно-конденсаторных блоков
Как уже говорилось выше, ККБ – это часть полноценного холодильного контура, в котором обязательно присутствуют компрессор и конденсатор. Однако для обеспечения их эффективной и бесперебойной работы также необходимы и другие вспомогательные элементы: вентилятор обдува теплообменника конденсатора, датчики температуры, расхода холодильного агента и воды (в случае использования конденсатора водяного охлаждения), система автоматики, защитные устройства - реле давления, также могут быть установлены отделители жидкости и масла, линейный ресивер или прочие устройства, позволяющие ККБ стабильно поддерживать параметры и работать в широком диапазоне рабочих условий.
На фото: Устройство ККБ
Принцип работы
Самый популярный профессиональном рынке тип ККБ – высокотемпературный (используемый в системе кондиционирования) с воздушным конденсатором и осевым вентилятором. Такой блок работает по следующему принципу.
На фото: Принцип работы ККБ
Подбор компрессорно-конденсаторных блоков на примере работы с воздухоохладителем
Как и любое специализированное оборудование, ККБ должен подбираться для работы в составе всей системы и рассчитываться исходя из условий работы совместно с испарителем (воздухоохладителем).
Для начала расчета необходимо знать следующие данные:
- количество воздуха, который должен проходить через воздухоохладитель, м3/ч;
- разность температур между поступающим и выходящим из воздухоохладителя воздухом, Δt, ⁰С.
На основании этих данных осуществляется расчет мощности воздухоохладителя по формуле:
Qох.=0,44•L• Δt, кВт,
где Qох. – искомая величина мощности воздухоохладителя, кВт.
Полученное значение увеличиваем на 10%-15% и получаем необходимую производительность ККБ. Пример расчета можно посмотреть в статье "ККБ для приточной установки: Расчёт и подбор ККБ".
Qох.=0,44•L• Δt, кВт,
где Qох. – искомая величина мощности воздухоохладителя, кВт.
Полученное значение увеличиваем на 10%-15% и получаем необходимую производительность ККБ. Пример расчета можно посмотреть в статье "ККБ для приточной установки: Расчёт и подбор ККБ".
Внешняя обвязка компрессорно-конденсаторных блоков линейной автоматикой
Для полноценной работы всей холодильной цепочки помимо ККБ и теплообменника-испарителя необходимо наличие промежуточных компонентов из линейной автоматики - дросселирующего устройства, а также - устройств контроля и защиты: фильтра, соленоидного вентиля, смотрового стекла и термостата контроля обмерзания испарителя.
Выбор испарителя напрямую влияет на тип и характеристики ККБ, который будет использоваться в системе. Для соединения и согласованной работы ККБ и испарителя как минимум необходимо дросселирующее устройство, в роли которого, как правило, выступает ТРВ (терморегулирующий вентиль). ТРВ, соленоидный вентиль, фильтр-осушитель, смотровое стекло в комплекте с индикатором влажности – эти элементы составляют соединительный комплект. Именно последовательное соединение этих элементов обеспечивает эффективное, безопасное и надежное функционирование всей системы.
Выбор испарителя напрямую влияет на тип и характеристики ККБ, который будет использоваться в системе. Для соединения и согласованной работы ККБ и испарителя как минимум необходимо дросселирующее устройство, в роли которого, как правило, выступает ТРВ (терморегулирующий вентиль). ТРВ, соленоидный вентиль, фильтр-осушитель, смотровое стекло в комплекте с индикатором влажности – эти элементы составляют соединительный комплект. Именно последовательное соединение этих элементов обеспечивает эффективное, безопасное и надежное функционирование всей системы.
На фото: Схема обвязки ККБ
- соленоидный вентиль, служащий для отсечения линии высокого давления холодильного агента от линии низкого давления на случай остановки системы или ее обслуживания;
- фильтр-осушитель, служащий для очистки хладагента и компрессорного масла от механических загрязнений и возможной влаги;
- смотровое стекло/индикатор влажности, служащее для визуального контроля стабильности подачи жидкого хладагента на вход в ТРВ и работоспособности фильтра-осушителя;
- ТРВ, в котором происходит резкое понижение давления холодильного агента (дросселирование), снижение его температуры, регулируется количество хладагента, поступающего в испаритель.
Такой соединительный комплект подбирается для каждого ККБ индивидуально в зависимости от производительности системы и диаметров трубопровода и чаще всего идет как дополнительная опция. (Детали в статье "Обвязка компрессорно-конденсаторного блока")
Монтаж ККБ
Место установки ККБ выбирается в зависимости от назначения и производительности. Так, если ККБ имеет небольшую производительность, то монтаж может быть осуществлен на стене на кронштейнах или на грунте с креплением к специальной раме. При большей производительности ККБ размещается на грунте или на перекрытиях строительных конструкций. Причем по причине наличия вибрации установка ККБ производится на массивных рамах, которые компенсируют и снижают ее передачу на строительные конструкции. Также, в процессе монтажа между ККБ и рамой необходимо предусмотреть виброгасители, которые дополнительно снижают уровень вибрации, передаваемый на раму.
На фото: Монтаж оборудования
Область применения ККБ
Как правило, ККБ применяется для подключения секции охлаждения в центральном кондиционере. Такие ККБ относятся к высокотемпературным и используются именно для систем кондиционирования. Средне- или низкотемпературные ККБ применяются для подключения к испарителям в торговых прилавках-ларях, камерах хранения охлажденных и замороженных грузов, либо их подключают к отдельному воздухоохладителю, установленному для охлаждения воздуха непосредственно в помещении.
На фото: Компрессорно-конденсаторные блоки
Эксплуатация ККБ
Эксплуатация ККБ, работающего в системе вентиляции, требует особого внимания. В первую очередь необходимо учесть следующее:1. Не следует использовать ККБ в местах повышенной влажности или с высоким уровнем пожаро- и взрывоопасности.
2. Электропитание необходимо рассчитывать, ориентируясь на мощность ККБ, кабель обязательно должен быть заземлен.
3. При использовании ККБ с конденсатором воздушного охлаждения важно обеспечить свободную циркуляцию воздуха в должном объеме. Для устройств с водяным охлаждением необходимо обеспечить стабильность надлежащего расхода и параметров воды через конденсатор.
4. Подбор, расчет и дальнейшая эксплуатация ККБ производятся из первоначальных условий расчета и изменение этих условий недопустимо.
5. Исходя из требований эксплуатации и согласно периоду регламентных работ, необходимо производить своевременное обслуживание ККБ.
В технической документации каждого ККБ обязательно указываются все условия его эксплуатации.