Ce reprezintă unitatea compresor-condensator: structura și principiul de funcționare

Practic, în componența tuturor sistemelor de ventilație este inclus un bloc compresor-condensator, responsabil pentru încălzirea sau răcirea aerului. BCC face parte din clasa aparatelor de aer condiționat neautonome.

În acesta, agentul frigorific în stare lichidă parcurge etapa pregătitoare, apoi intră în schimbătorul de căldură și se evaporă.

În acest material vom vorbi despre principiile de funcționare ale acestui echipament, ne vom opri în detaliu asupra nuanțelor selecției sale și asupra unor particularități de montaj.

Componentele blocului compresor-condensator

BCC este un monobloc cu subansambluri dispuse compact în interior. Sunt utilizate în tandem cu dispozitive de ventilație de alimentare cu aer, cu sisteme split de orice tip, dotate cu unități interioare sau sisteme de răcire directă. Acestea pot înlocui un chiller atunci când instalarea acestuia nu este posibilă din cauza încărcării mari pe acoperiș.

Elementele principale ale acestei părți importante a sistemului de ventilație sunt:

• compresor;
• motor;
• ventilator centrifugal sau axial;
• schimbător de căldură care îndeplinește funcția de condensator;
• sistem de alimentare cu energie electrică;
• sistem de comandă.

În plus, BCC este echipat cu conectori care îi sporesc performanța și constau dintr-un drog, un filtru special, o supapă solenoid, un geam de vizualizare. Modelele moderne de BCC funcționează cu agenți frigorifici ecologici pentru ozon. În ele poate circula freonul ultra-ecologic R-22, R-407C, R-410a. Acestea se potrivesc atât oricăror instalații de ventilație, cât și răcitoarelor de conductă.

Blocul compresor-condensator se montează atât în interior, cât și în exterior. De obicei, producătorii echipează agregatul cu protecție împotriva variațiilor de tensiune și presiune.

Elementele interne ale BCC sunt izolate și legate la pământ pentru a evita electrocutarea. Producătorii acoperă suprafețele tuturor componentelor aparatului cu un strat anticoroziv. Acest lucru permite exploatarea acestuia în condiții umede.

Avantajele blocului compresor-condensator

Dacă comparăm BCC cu chillerul, putem observa avantajele evidente ale primului:

1. Producerea unui kW de frig costă mai ieftin, deoarece aici nu există un agent frigorific intermediar.
2. Reglaj comod. Fiecare BCC este conectat la o singură unitate de alimentare cu aer, de aceea comanda se realizează prin intermediul regulatoarelor standard.
3. Montaj simplu. Nu sunt necesare ventilatoare suplimentare, conducte de aer sau alte elemente. Va fi necesar doar montajul schimbătorului de căldură al evaporatorului.

UCU poate fi o componentă a unui sistem mare de ventilație și un bloc separat, încorporat în aparat. Ele pot fi staționare de podea și montate pe perete. Blocurile staționare se amplasează lângă clădiri și pe acoperiș.

Includerea UCU în sistemul de climatizare este cea mai ieftină și accesibilă soluție

Compresorul UCU în varianta modernă este echipat cu protecție împotriva funcționării instabile a rețelei electrice, a influenței umidității, a deteriorărilor mecanice, a temperaturilor critic de ridicate și scăzute. Toate acestea perturbă funcționarea agregatului. Carcasa în care este închis blocul este fabricată din oțel galvanizat, de aceea nu corodează.

Pentru a accelera răcirea dispozitivului, producătorii completează adesea schimbătorul de căldură, condensatorul, conductele cu inserții din aluminiu. Schimbătorul de căldură este, de asemenea, protejat de influențe nocive - pe suprafața sa se aplică un aliaj anticoroziv special.

Pentru a permite controlul presiunii în interiorul UCU, toate elementele care vin în contact cu agentul frigorific sunt echipate cu nipluri de inspecție.

În ciuda acestor avantaje, se întâmplă adesea ca după montaj, UCU să se defecteze rapid sau să nu pornească deloc. Specialiștii indică o singură cauză. Aceasta este alegerea necorespunzătoare a blocului compresor-compensator și a evaporatorului.

Nuanțe ale selecției BCC

Cel mai adesea, se alege agregatul compresor-condensator potrivit pentru circumstanțe specifice în funcție de putere. Pentru aceasta, va trebui efectuat un calcul standard, pe baza capacității instalației de ventilație în mᶾ/oră, a temperaturii, umidității aerului exterior în perioada de vară, a temperaturii aerului de alimentare. Acest parametru plus umiditatea se selectează pentru regiunea specifică conform SNiP.

Primul parametru se ia cu 6 grade mai puțin decât temperatura optimă din încăpere. Pe lângă aceste valori, va trebui să se utilizeze diagrama i-d. Apoi, toți parametrii găsiți se introduc în formula: Qrece=1,2xLx(Iext-Iint)/3600.

Fotografia prezintă diagrama psihrometrică i-d a aerului umed. Cu ajutorul ei, pe baza a două mărimi cunoscute, se pot determina ceilalți parametri ai aerului, inclusiv consumul de frig, fără calcule complicate.

Pentru a evita complet calculele, uneori se folosește o metodă simplificată. S-a stabilit că pentru fiecare 10 m² și înălțimea încăperii de 3 m este necesar 1 kW de frig. Dacă suprafața încăperii este de 200 m², este necesar un bloc de 20 kW.

Specialiștii recomandă să se acorde atenție câtorva nuanțe importante pentru alegerea corectă a agregatului. Pentru a garanta funcționarea eficientă a KKB, acesta trebuie calculat nu pentru regimul maxim de temperatură a aerului exterior, ci pentru minimul prevăzut de domeniul de funcționare al KKB.

Dacă se efectuează calculul după temperatura maximă a aerului exterior, agregatul va putea funcționa normal atunci când temperatura exterioară va fi egală cu cea calculată sau va crește peste această valoare. Când valoarea acesteia va scădea, se va observa fenomenul de fierbere parțială a agentului frigorific în evaporator. Freonul lichid se va întoarce la aspirația compresorului. Aceasta va duce la blocarea acestuia din urmă.

Pentru o funcționare normală, performanța compresorului trebuie să fie mai mică decât performanța maximă a evaporatorului. Setul de conectare nu se vinde întotdeauna împreună cu blocul compresor-condensator. Uneori trebuie să îl selectați singur, dar pentru aceasta trebuie să cunoașteți caracteristicile tehnice ale elementelor care fac parte din acest nod de legătură.

Recomandări pentru selectarea filtrului uscător

Acest nod este necesar pentru absorbția umidității și a diferitelor impurități nedorite din conducta de freon. Selectarea lui se face conform tabelelor producătorilor, ținând cont de marca agentului frigorific. În plus, este important să știți din timp în ce mod se va realiza instalarea acestui element – prin lipire, prin flanșare, pe racorduri. De aceasta vor depinde dimensiunile de conectare.

Acest element de legătură este responsabil pentru menținerea curățeniei circuitului frigorific. Doar un filtru de bună calitate face față bine acestei sarcini.

Selectarea filtrului este influențată și de indicatorul de performanță pentru lichid, care afectează intervalul dintre înlocuiri. De asemenea, este important modul în care va funcționa KKB – exclusiv pe frig sau și pe cald. În primul caz, freonul se va deplasa într-o singură direcție, în al doilea – în ambele.

Cum să alegeți geamul de vizualizare?

Acest element este necesar pentru controlul nivelului de încărcare cu freon, starea filtrului, prezența umidității în circuit. La selectarea lui se ține cont de marca freonului, temperatura ambiantă, modul de montare a geamului, prezența indicatorului de umiditate, nivelul critic de umiditate.

Dacă prin circuit circulă freon R407C sau R410A, uleiul poliesteric pentru aceste mărci poate forma acid și alcool la interacțiunea cu apa. Acest lucru va fi semnalat de schimbarea culorii geamului de vizualizare, ceea ce va contribui la prevenirea blocării compresorului ca urmare a descompunerii uleiului. Starea normală a circuitului frigorific este indicată de culoarea verde a indicatorului.

Trecerea spre o nuanță galbenă indică faptul că circuitul frigorific trebuie monitorizat mai atent. Indicatorul complet galben semnalează o cantitate inadmisibilă de umiditate în circuit. După măsurile luate pentru eliminarea acesteia, filtrul va trebui înlocuit.

Alegerea ventilului termoregulator

TRV reglează admisia agentului frigorific din bloc în evaporator pentru răcire. Se alege în funcție de tipul agentului frigorific, de capacitatea nominală de răcire, de temperatura de fierbere, de subrăcire, de condensare. Se iau în considerare și nivelul de temperatură al mediului de lucru — maxim și minim.

TRV este un element important al circuitului frigorific. Se disting două tipuri de ventile termoregulatoare — cu echilibrare externă și internă. Rolul său este de a regla alimentarea cu agent frigorific în evaporator. De asemenea, este responsabil de expansiunea acestuia, care duce la scăderea presiunii și temperaturii.

Influențează alegerea și modul de echilibrare a presiunii — intern sau extern. Este necesar să se știe cum se va realiza montajul TRV. De obicei, acesta se instalează prin lipire, flanșare sau pe racorduri.

Selectarea supapei solenoid

Alegerea acestui element este influențată de marca freonului, de valorile maxime ale temperaturii și presiunii de lucru. De asemenea, este important parametrul cum ar fi valoarea de vârf a diferenței de presiune de deschidere. Trebuie să se acorde atenție dimensiunilor de racordare și capacității.

Se ia în considerare coeficientul Kv, care ține cont de modificarea debitului mediului de lucru atunci când diferența de presiune pe ventilul solenoid va fi de 1 Bar.

Varietăți de blocuri compresor-condensator

Tipul KKB este determinat de tipul de răcire propriu. Aceasta se poate realiza cu ajutorul aerului, apei sau al unui răcitor extern. Agregatele de primul tip au un ventilator încorporat care formează fluxul de aer.

Dacă în construcție este inclus un ventilator axial, agregatul se montează în exteriorul clădirii. În prezența unui ventilator centrifugal, montajul agregatului se realizează direct în interior.

Puterea KKB răcit cu aer poate fi foarte mare — până la 45 kW pe oră. În uz casnic, de obicei este suficient un agregat cu putere maximă de 8 kW.

Agregatul compresor-condensator, în care condensatorul este răcit cu ajutorul apei, este mai puternic. Nu necesită un volum mare de aer pentru funcționare, deci se distinge prin compactitate și este destinat instalării în interior. Montajul său este posibil la o distanță considerabilă.

KKB cu condensator de tip exterior se utilizează mai rar, în principal atunci când nu există suficient spațiu în încăpere. În acest caz, blocul propriu-zis se instalează în interiorul încăperii. Schimbătorul de căldură se plasează în afara acesteia.

Principiul de funcționare al BCC

La baza funcționării blocului compresor-condensator stă legea fizicii privind absorbția energiei termice la schimbarea stării agentului frigorific din stare lichidă în altă formă agregată. La desfășurarea procesului în direcția opusă, energia termică acumulată anterior este eliberată și transmisă consumatorului.

Când KKB funcționează pentru răcire, în interiorul schimbătorului de căldură are loc evaporarea freonului, apoi condensarea acestuia. La încălzire, totul este invers.

Se pornește și se oprește agregatul, iar puterea fluxului de aer se reglează prin intermediul sistemului de comandă. Pentru conectarea acestuia la KKB există magistrale și senzori speciali.

În timp ce montajul sistemului chiller permite setarea individuală a regimului de temperatură pentru fiecare încăpere, la utilizarea KKB temperatura va avea aceeași valoare peste tot. Se setează pe termostatul principal pentru întreaga clădire.

BCC cu răcire cu aer

Circuitul frigorific are 2 schimbătoare de căldură. Unul dintre ele – schimbătorul de căldură al condensatorului – se află în KKB însuși. Al doilea – schimbătorul de căldură al evaporatorului – este amplasat în răcitorul de aer al aparatului de climatizare central. Pe lângă aceste componente, circuitul frigorific include compresorul, închis în carcasa KKB.

De asemenea, elementele sale sunt filtrul-usucător, TRV, geamul de vizitare. Ultimele trei elemente se află pe linia lichidă interbloc, în apropierea evaporatorului.

Spre deosebire de alte componente ale circuitului frigorific, secțiunea de trecere a freonului în ventilul termostatic de expansionare este mică. Reglarea acestuia depinde de temperatura de evaporare a freonului în schimbătorul de căldură și de valoarea presiunii. Înainte de TRV, freonul gazos comprimat în schimbătorul de căldură al condensatorului are o presiune excesivă, generată de compresor. După TRV – în schimbătorul de căldură al evaporatorului – presiunea scade.

În condensator, agentul frigorific, pierzând căldură în spațiul înconjurător, se condensează. După cedarea unei părți din energia termică, freonul se află încă sub o presiune ridicată, dar numai până la trecerea prin ventilul termostatic de expansionare. După aceasta, presiunea scade brusc și are loc răcirea.

Cel mai frecvent, KKB este dotat cu un condensator cu răcire cu aer. Conductele de intrare și de ieșire ale blocului sunt echipate cu ventile de închidere, pentru a exclude pătrunderea umidității sau a impurităților exterioare în interior.

Sub acțiunea ventilatorului centrifugal al aparatului de climatizare principal, suprafața de schimb termic a evaporatorului se încălzește. Agentul frigorific, care anterior era lichid și circula în evaporator, capătă o temperatură ridicată și trece în fază gazoasă. În acest proces, el absoarbe căldura din aerul de alimentare, răcindu-l astfel.

Apoi, agentul frigorific sub formă de gaz ajunge din nou în compresor, unde, prin comprimare, se transformă în stare lichidă, iar procesul de circulație se reia.

Agregat cu răcire cu apă

Instalarea KKB cu răcire cu apă presupune calcule hidraulice prealabile și o montare profesională. Costul acestor blocuri este mai mare decât al omoloagelor cu aer. Aceasta se explică prin necesitatea unor costuri suplimentare pentru construirea unui turn de răcire, trasarea circuitului către acesta și achiziționarea pompelor.

Aceste unități sunt destinate montării în interiorul clădirii. Condensatorul este răcit cu ajutorul unui lichid care circulă într-un circuit închis. În exterior se instalează un turn de răcire – umed sau uscat – sau se folosește apă curentă.

Acest echipament climatic are un schimbător de căldură suplimentar. Acesta răcește agentul frigorific și, preluând parțial căldura, încălzește apa care circulă, care poate fi apoi refolosită. Utilizarea acesteia în sistemul de încălzire, pentru alimentarea cu apă caldă, justifică investițiile ceva mai mari în achiziționarea unui astfel de echipament.

Unitatea compresor-condensator cu răcire cu apă poate fi montată în clădiri înalte. Aceste unități sunt ideale pentru zonele de coastă, deoarece instalarea interioară le protejează de acțiunea mediului agresiv prezent acolo.

Avantajul unităților cu răcire cu apă este puterea lor mai mare și posibilitatea și perspectiva de a mări distanța dintre unitate și turnul de răcire după cum este convenabil. Dacă se folosește apă curentă ca agent de răcire, costul aerului condiționat scade semnificativ.

Particularități de montaj ale BCC

Instalării unității compresor-condensator trebuie să îi preceadă o pregătire atentă. În primul rând, se verifică conformitatea datelor unității precum conexiunea de fază, tensiunea, frecvența curentului cu caracteristicile corespunzătoare ale liniei de alimentare electrică.

În locul unde se planifică instalarea unității compresor-condensator, nu trebuie să existe praf, altfel acesta poate pătrunde în schimbătorul de căldură. Fluxul de aer care iese din condensator nu trebuie să se întoarcă în el.

Procesul de montare a sistemului de ventilație începe cu instalarea unității compresor-condensator de podea, a evaporatorului, a traseului dintre unități. Cel mai dificil moment este instalarea supapei de expansiune termostatică, a filtrelor de uscare, a rezervoarelor, a geamurilor de vizualizare și a altor elemente.

În cazul instalării unității pe sol, aceasta trebuie amplasată astfel încât apa de ploaie și zăpada să nu pătrundă în ea. Spațiul din jurul unității trebuie să fie liber, fără obstacole pentru circulația aerului și întreținere. Nu se pot conecta conducte de aer care să Introducă sau să scoată aerul din unitate.

Asamblarea și lucrările de montare a blocurilor compresor-condensator sunt efectuate de firme specializate, ai căror angajați au calificarea și certificatele corespunzătoare. Pentru a conecta blocul este necesar să se dispună de unelte și echipamente speciale. Se întâmplă ca blocul să necesite reîncărcare sau o încărcare completă.

Producători de încredere de BCC

Unitatea compresor-condensator cu caracteristici operaționale înalte este produsă de compania italiană Aermec. În gamă se găsesc blocuri compresor-condensator profesionale cu răcire cu aer și echipamente pentru uz casnic.

Sunt populare unitățile KKB Aerotek, produse de compania internațională cu același nume, fondată în Elveția. Parametrii echipamentului sunt complet adaptați consumatorului rus.

Compania franceză Airwell este renumită pentru calitatea echipamentelor sale. Nu mai puțin populare sunt unitățile Carrier, furnizate pe piața echipamentelor climatice de corporația americană Carrier. Compania Daikin din Japonia are o reprezentanță la noi, iar echipamentele sale climatice sunt, de asemenea, la mare căutare.

Concluzii și material video util pe această temă

Componentele agregatului compresor-condensator:

Alegerea rațională a blocului compresor-condensator:

Pentru a asigura o ventilație excelentă a biroului, casei sau altei încăperi, blocul compresor-condensator va fi cea mai bună soluție. Agregatul în sine are o greutate și dimensiuni reduse, dar acest lucru nu îi diminuează capacitățile funcționale. Este important să nu încălcați regulile de exploatare și să respectați instrucțiunile, iar atunci agregatul vă va servi mulți ani.

Dacă aveți întrebări legate de subiectul articolului, le puteți adresa în secțiunea de comentarii, iar noi vom încerca să vă oferim un răspuns cât mai clar. De asemenea, puteți lăsa un comentariu la acest articol sau puteți împărtăși un sfat privind alegerea unui KKB.