Čo predstavuje kompresorovo-kondenzačný blok: konštrukcia a princíp činnosti

Prakticky do zloženia všetkých vetracích systémov zahŕňajú kompresorovo-kondenzačný blok, zodpovedný za ohrev alebo chladenie vzduchu. KKB patrí do triedy neautonómnych klimatizácií.

V ňom chladivo v kvapalnom stave prechádza prípravnou fázou a potom vstupuje do tepelného výmenníka a vyparuje sa.

V tomto materiáli vám povieme o princípoch práce tohto zariadenia, podrobne sa zastavíme pri nuansách jeho výberu a niektorých zvláštnostiach montáže.

Súčasti kompresorovo-kondenzačného bloku

KKB je monoblok s kompaktne umiestnenými uzlami v ňom. Používajú sa v tandeme so zariadeniami prívodného vetrania, so split-systémami akéhokoľvek typu, vybavenými vnútornými blokmi alebo systémami priameho chladenia. Môžu nahradiť chiller, keď je inštalácia posledného nemožná kvôli veľkému zaťaženiu strechy.

Hlavnými prvkami tejto významnej časti vetracieho systému sú:

• kompresor;
• motor;
• ventilátor odstredivý alebo axiálny;
• teplný výmenník, ktorý vykonáva funkciu kondenzátora;
• systém elektrického napájania;
• systém riadenia.

Dodatočne je KKB vybavený spojkami, ktoré zvyšujú jeho pracovnú schopnosť a pozostávajú z škrtiacej klapky, špeciálneho filtra, solenoidového ventilu, kontrolného skla. Moderné modely KKB pracujú s ozónovo bezpečnými chladivami. V nich môže cirkulovať vysoko ekologický freón R-22, R-407C, R-410a. Hodia sa ako k akýmkoľvek vetracím zariadeniam, tak aj k kanálovým chladičom.

Kompresorovo-kondenzačný blok sa montuje vnútri aj vonku. Zvyčajne výrobcovia vybavujú agregát ochranou proti výkyvom napätia a tlaku.

Vnútorné prvky KKB sú izolované a uzemnené, aby sa predišlo poraneniu elektrickým prúdom. Výrobcovia pokrývajú povrchy všetkých uzlov prístroja antikoróznym náterom. To umožňuje prevádzku vo vlhkých podmienkach.

Výhody kompresorovo-kondenzačného bloku

Ak porovnáme KKB s chillerom, môžeme si všimnúť jasné výhody prvého:

1. Výroba jedného kW chladu je lacnejšia, pretože tu nie je žiadne medziľahlé chladivo.
2. Pohodlná regulácia. Každý KKB sa pripája k jednej prívodnej jednotke, preto sa riadenie uskutočňuje pomocou štandardných regulátorov.
3. Jednoduchá montáž. Žiadne dodatočné ventilátory, vzduchovody ani iné prvky nie sú potrebné. Bude potrebná iba montáž výmenníka tepla výparníka.

KKB môže byť súčasťou veľkého vetracieho systému alebo samostatným blokom zabudovaným do zariadenia. Sú stacionárne podlahové a nástenné závesné. Stacionárne bloky sa umiestňujú pri budovách a na streche.

Zapojenie KKB do klimatizačného systému je najlacnejším a najdostupnejším riešením.

Kompresor KKB v modernom prevedení je vybavený ochranou proti nestabilnej prevádzke elektrickej siete, vplyvu vlhkosti, mechanickému poškodeniu, kriticky vysokým a nízkym teplotám. To všetko narúša fungovanie agregátu. Kryt, v ktorom je blok uzavretý, je vyrobený z pozinkovanej ocele, preto nekoroduje.

Aby dochádzalo k rýchlejšiemu ochladzovaniu zariadenia, výrobcovia často dopĺňajú výmenník tepla, kondenzátor a potrubia hliníkovými vložkami. Ochranený pred škodlivými vplyvmi je aj výmenník tepla – na jeho povrch sa nanáša špeciálna antikorózna zliatina.

Na umožnenie kontroly tlaku vnútri KKB sú všetky prvky, ktoré prichádzajú do kontaktu s chladivom, vybavené revíznymi vsuvkami.

Napriek týmto výhodám sa často stáva, že po montáži KKB rýchlo zlyhá alebo sa vôbec nezačne prevádzkovať. Odborníci poukazujú na jeden dôvod. Je to nekvalifikovaný výber kompresorovo-kompenzačného bloku a výparníka.

Nuansy výberu KKB

Najčastejšie sa vyberá vhodný kompresorovo-kondenzačný agregát podľa výkonu pre konkrétne okolnosti. Na to bude potrebné vykonať štandardný výpočet, vychádzajúc z výkonu vetracej jednotky v m³/hod, teploty, vlhkosti vonkajšieho vzduchu v letnom období, teploty privádzaného vzduchu. Tento parameter plus vlhkosť sa vyberajú pre konkrétny región podľa SNiP.

Prvý parameter sa berie o 6 stupňov menej, ako je optimálna teplota v miestnosti. Okrem týchto hodnôt bude potrebné použiť i-d diagram. Potom sa všetky zistené parametre dosadia do vzorca: Qchlad=1,2×L×(Ivon-Ipriv)/3600.

Na fotografii je zobrazený psychrometrický i-d diagram vlhkého vzduchu. S jeho pomocou možno na základe dvoch známych hodnôt určiť ostatné parametre vzduchu, vrátane spotreby chladu, bez zložitých výpočtov.

Aby sa úplne zaobišli bez výpočtov, niekedy používajú zjednodušenú metódu. Je stanovené, že na každých 10 m² a výške miestnosti 3 m je potrebný 1 kW chladu. Ak je plocha miestnosti 200 m², je potrebný blok s výkonom 20 kW.

Odborníci odporúčajú venovať pozornosť niekoľkým nuansám dôležitým pre správny výber agregátu. Aby ste zaručili efektívnu prevádzku KKB, je potrebné ho dimenzovať nie na maximálny teplotný režim vonkajšieho vzduchu, ale na minimum stanovené rozsahom prevádzky KKB.

Ak sa výpočet vykoná podľa maximálnej teploty vonkajšieho vzduchu, agregát bude fungovať normálne, keď teplota vonku bude rovná vypočítanej alebo vzrastie nad túto hodnotu. Keď jej hodnota klesne, bude možné pozorovať jav, ako je len čiastočné varenie chladiva v výparníku. Kvapalný freón sa vráti do sania kompresora. Následkom toho bude zaseknutie kompresora.

Pre normálnu prevádzku musí byť výkon kompresora nižší ako maximálny výkon výparníka. Spojovacia súprava sa nie vždy predáva spolu s kompresorovo-kondenzačným blokom. Niekedy je potrebné ju vybrať samostatne, ale na to treba poznať technické vlastnosti prvkov, ktoré sú súčasťou tohto uzla viazania.

Odporúčania pre výber filtra-osušovača

Tento uzol je potrebný na absorbovanie vlhkosti a rôznych nežiaducich nečistôt z freónového potrubia. Jeho výber sa vykonáva podľa tabuliek výrobcov s ohľadom na značku chladiva. Okrem toho je dôležité vopred vedieť, akým spôsobom sa bude tento prvok inštalovať – spájaním, na prírubu, na šróbenia. Od toho budú závisieť spojovacie rozmery.

Tento prvok viazania zodpovedá za udržiavanie čistoty chladiaceho okruhu. S touto úlohou sa dobre vyrovnáva len filter dobrej kvality.

Na výber filtra vplýva aj ukazovateľ výkonu kvapaliny, čo ovplyvňuje interval medzi výmenami. Dôležité je aj to, ako bude KKB fungovať – výlučne na chladenie alebo aj na vykurovanie. V prvom prípade sa bude freón pohybovať jedným smerom, v druhom – oboma.

Ako vybrať kontrolné sklo?

Tento prvok je potrebný na kontrolu hladiny náplne freónu, stavu filtra, prítomnosti vlhkosti v okruhu. Pri jeho výbere sa vychádza z značky freónu, teploty okolia, spôsobu montáže skla, prítomnosti indikátora vlhkosti a kritickej úrovne vlhkosti.

Ak v okruhu cirkuluje freón R407C alebo R410A, polyesterový olej pre tieto značky môže vytvárať kyselinu a alkohol pri interakcii s vodou. Na to upozorní zmenená farba kontrolného skla, čo prispeje k zabráneniu zaseknutia kompresora v dôsledku rozkladu oleja. O normálnom stave chladiaceho okruhu svedčí zelená farba indikátora.

Prechod do žltého odtieňa hovorí o tom, že chladiaci okruh je potrebné sledovať pozornejšie. Úplne žltý indikátor poukazuje na neprípustné množstvo vlhkosti v okruhu. Po prijatých opatreniach na jej odstránenie bude potrebné filter vymeniť.

Výber termoregulačného ventilu

TRV reguluje prívod chladiva z bloku do výparníka na chladenie. Vyberá sa podľa typu chladiva, menovitého chladiaceho výkonu, teploty varu, podchladenia a kondenzácie. Zohľadňuje sa aj teplotná úroveň pracovného prostredia – maximum a minimum.

TRV je dôležitým prvkom chladiaceho okruhu. Rozlišujú sa dva druhy termoregulačných ventilov – s vonkajším a vnútorným vyrovnávaním. Jeho úlohou je regulovať prívod chladiva do výparníka. Taktiež zodpovedá za expanziu chladiva, ktorá vedie k zníženiu tlaku a teploty.

Ovplyvňuje výber a spôsob vyrovnávania tlaku – vnútorný alebo vonkajší. Je potrebné vedieť, ako sa bude vykonávať montáž TRV. Zvyčajne sa inštaluje na spájkovanie, rozšírenie alebo na hrdlá.

Výber solenoidového ventilu

Na výber tohto prvku vplýva značka freónu, maximálne hodnoty pracovnej teploty a tlaku. Dôležitý je aj taký parameter, ako je špičková hodnota otváracieho rozdielu tlakov. Treba venovať pozornosť pripojovacím rozmerom a výkonu.

Do úvahy sa berie súčiniteľ Kv, ktorý zohľadňuje zmenu prietoku pracovného média, keď rozdiel tlakov na solenoidovom ventile bude 1 bar.

Druhy kompresorovo-kondenzačných blokov

Druh KKJ je určený spôsobom vlastného chladenia. Môže sa uskutočňovať pomocou vzduchu, vody alebo vonkajšieho chladiča. Agregáty prvého druhu majú vstavaný ventilátor, ktorý vytvára prúd vzduchu.

Ak je v konštrukcii zahrnutý axiálny ventilátor, agregát sa montuje mimo budovy. Pri prítomnosti odstredivého ventilátora sa montáž agregátu vykonáva priamo v priestore.

Výkon vzduchom chladenej KKJ môže byť veľmi vysoký – až 45 kW za hodinu. V domácnostiach zvyčajne postačuje agregát s výkonom maximálne 8 kW.

Kompresorovo-kondenzačný agregát, v ktorom je kondenzátor chladený vodou, je výkonnejší. Na svoju činnosť nevyžaduje veľký objem vzduchu, preto je kompaktný a určený na vnútornú inštaláciu. Jeho montáž je možná na značnú vzdialenosť.

KKJ s kondenzátorom vonkajšieho typu sa používa menej často, hlavne pri nedostatku miesta v miestnosti. Pritom samotná jednotka sa inštaluje vnútri miestnosti. Výmenník tepla sa umiestňuje mimo nej.

Princíp fungovania KKB

Základom činnosti kompresorovo-kondenzačnej jednotky je fyzikálny zákon o absorpcii tepelnej energie pri zmene stavu chladiva z kvapalného skupenstva do inej formy. Pri opačnom priebehu procesu sa uvoľňuje predtým nahromadená tepelná energia a odovzdáva sa spotrebiteľovi.

Keď KKJ pracuje na chladenie, vo vnútri výmenníka tepla dochádza k vyparovaniu freónu, potom k jeho kondenzácii. Pri vykurovaní je to naopak.

Zapínajú a vypínajú agregát, ako aj regulujú výkon prúdenia vzduchu prostredníctvom riadiaceho systému. Na jej pripojenie ku KKB sú k dispozícii špeciálne zbernice a senzory.

Kým montáž chiller systému umožňuje individuálne nastaviť teplotný režim pre každú miestnosť, pri použití KKB bude mať teplota všade rovnakú hodnotu. Nastavuje sa na hlavnom termostate pre celú budovu.

KKB so vzduchovým chladením

Chladiaci okruh má 2 výmenníky tepla. Jeden z nich – výmenník tepla kondenzátora, sa nachádza v samotnom KKB. Druhý – výmenník tepla výparníka, je umiestnený v chladiči vzduchu centrálnej klimatizácie. Okrem týchto častí je v chladiacom okruhu aj kompresor, uzavretý v kryte KKB.

Jeho súčasťami sú tiež filter-sušič, TRV, sklenené prihliadacie okienko. Posledné tri prvky sa nachádzajú na medziblokovom kvapalinovom potrubí neďaleko výparníka.

Na rozdiel od iných častí chladiaceho okruhu je prierez pre priechod freónu v termostatickom expanznom ventile malý. Jeho regulácia závisí od teploty vyparovania freónu vo výmenníku tepla a od veľkosti tlaku. Pred TRV má stlačený plynný freón vo výmenníku tepla kondenzátora pretlak, vytváraný kompresorom. Po TRV – vo výmenníku tepla výparníka tlak klesá.

V kondenzátore chladivo, keď stratí teplo do okolitého priestoru, kondenzuje. Po odovzdaní časti tepelnej energie freón ešte zostáva pod zvýšeným tlakom, ale len do momentu prechodu termostatickým expanzným ventilom. Potom tlak prudko klesá a dochádza k ochladzovaniu.

Najčastejšie je KKB vybavený kondenzátorom so vzduchovým chladením. Vstupné a výstupné potrubia bloku sú vybavené uzatváracími ventilmi, aby sa zabránilo vniknutiu vlhkosti alebo vonkajších nečistôt dovnútra.

Pod vplyvom odstredivého ventilátora hlavnej klimatizácie sa teplovýmenná plocha výparníka zahrieva. Získava vysokú teplotu a prechádza do plynnej fázy aj dovtedy kvapalné chladivo, cirkulujúce vo výparníku. Pritom absorbuje teplo z privádzaného vzduchu, čím ho ochladzuje.

Potom sa chladivo vo forme plynu opäť ocitne v kompresore, stláčaním sa transformuje do kvapalného skupenstva a proces cirkulácie sa obnovuje.

Agregát s vodným chladením

Inštalácia KKB s vodným chladením vyžaduje predbežné hydraulické výpočty a profesionálnu montáž. Cena týchto blokov je vyššia ako u vzduchových analógov. Vysvetľuje sa to potrebou dodatočných nákladov na vybudovanie chladiacej veže, položenie okruhu k nej a zakúpenie čerpadiel.

Tieto agregáty sú určené na montáž vnútri budovy. Chladenie kondenzátora tu prebieha pomocou kvapaliny, ktorá obieha v uzavretom okruhu. Vonku sa inštaluje chladiaca veža — mokrá alebo suchá, alebo sa používa tečúca voda.

Toto klimatizačné zariadenie má prídavný výmenník tepla. Ten ochladzuje chladivo a, čiastočne odoberajúc teplo, ohrieva cirkulujúcu vodu, ktorú je možné potom znova použiť. Jej použitie v systéme vykurovania, na ohrev teplej vody ospravedlňuje o niečo vyššie investície do nákupu zariadenia tohto typu.

KKB s vodným chladením je možné montovať vo vysokých budovách. Takéto agregáty sú ideálne pre pobrežné oblasti, pretože vnútorná inštalácia ich chráni pred vplyvom agresívneho prostredia, ktoré sa tu vyskytuje.

Výhodou agregátov s vodným chladením je ich vyšší výkon a možnosť a perspektíva zväčšenia vzdialenosti medzi blokom a chladiacou vežou podľa potreby. Ak sa ako chladivo použije tečúca voda, náklady na klimatizáciu vzduchu výrazne klesajú.

Zvláštnosti montáže KKB

Inštalácii kompresorovo-kondenzátorovej jednotky musí predchádzať dôkladná príprava. V prvom rade sa kontroluje súlad údajov jednotky, ako je fázové pripojenie, napätie, frekvencia prúdu, s príslušnými charakteristikami elektrickej siete.

Na mieste, kde sa plánuje inštalácia KKB, by nemal byť prach, inak by sa mohol dostať do výmenníka tepla. Prúd vzduchu vychádzajúci z kondenzátora by sa do neho nemal vracať.

Proces montáže vetracieho systému sa začína inštaláciou podlahovej KKB, výparníka, vedenia medziblokovej trasy. Najzložitejším momentom je inštalácia TRV, sušiacich filtrov, zásobníkov, kontrolných skiel a ďalších prvkov.

V prípade inštalácie jednotky na zemi je potrebné ju umiestniť tak, aby do nej nenapadala dažďová voda a sneh. Priestor okolo bloku by mal byť voľný, bez prekážok pre pohyb vzduchu a údržbu. Nie je možné pripájať vzduchovody, ktoré privádzajú a odvádzajú vzduch z bloku.

Montáž a práce na inštalácii kompresorovo-kondenzátorových blokov vykonávajú špecializované firmy, ktorých zamestnanci majú príslušnú kvalifikáciu a certifikáty. Na pripojenie bloku je potrebné mať špeciálne nástroje a vybavenie. Stáva sa aj to, že blok je potrebné dobiť alebo vykonať jeho úplné naplnenie.

Poprední výrobcovia KKB

KKB s vysokými prevádzkovými charakteristikami vyrába talianska spoločnosť Aermec. V sortimente sú profesionálne kompresorovo-kondenzátorové bloky so vzduchovým chladením a zariadenie pre domáce použitie.

Kompresorovo-kondenzačné bloky Aerotek, vyrábané rovnomennou medzinárodnou spoločnosťou založenou vo Švajčiarsku, sú veľmi obľúbené. Parametre zariadenia sú plne prispôsobené ruskému spotrebiteľovi.

Francúzska spoločnosť Airwell je známa kvalitou svojho zariadenia. Rovnako populárne sú agregáty Carrier, dodávané na trh klimatizačnej techniky americkou korporáciou Carrier. Zastúpenie u nás má japonská spoločnosť Daikin, ktorej klimatizačné zariadenia sú tiež veľmi žiadané.

Závery a užitočné video k téme

Komponenty kompresorovo-kondenzačného agregátu:

Rozumný výber kompresorovo-kondenzačného bloku:

Aby ste zabezpečili vynikajúce vetranie kancelárie, domu alebo inej miestnosti, kompresorovo-kondenzačný blok bude najlepším riešením. Samotný agregát má nízku hmotnosť a malé rozmery, čo však nijako neznižuje jeho funkčné možnosti. Je dôležité neporušovať pravidlá prevádzky a riadiť sa návodom, potom bude agregát slúžiť dlhé roky.

Ak máte otázky k téme článku, môžete ich položiť v bloku s komentármi a my sa pokúsime dať na ne čo najzrozumiteľnejšiu odpoveď. Tam tiež môžete zanechať komentár k tomuto článku alebo sa podeliť o radu pri výbere KKB.