Što je kompresorsko-kondenzacijska jedinica: konstrukcija i princip rada

Gotovo svi ventilacijski sustavi uključuju kompresorsko-kondenzacijski blok koji je odgovoran za zagrijavanje ili hlađenje zraka. KKB pripada klasi neautonomnih klima-uređaja.

U njemu rashladno sredstvo u tekućem stanju prolazi pripremnu fazu, a zatim ulazi u izmjenjivač topline i isparava.

U ovom ćemo materijalu govoriti o principima rada ove opreme, detaljno se osvrnuti na nijanse njezina odabira i neke značajke montaže.

Sastavni dijelovi kompresorsko-kondenzacijskog bloka

KKB je monoblok s kompaktno smještenim komponentama. Koriste se u tandemu s uređajima za dovodnu ventilaciju, s split-sustavima bilo koje vrste opremljenim unutarnjim jedinicama ili sustavima izravnog hlađenja. Oni mogu zamijeniti chiller kada ugradnja potonjeg nije moguća zbog velikog opterećenja na krov.

Glavni elementi ovog važnog dijela ventilacijskog sustava su:

• kompresor;
• motor;
• ventilator centrifugalni ili aksijalni;
• izmjenjivač topline koji obavlja funkciju kondenzatora;
• sustav napajanja;
• sustav upravljanja.

Dodatno, KKB se oprema priključcima koji povećavaju njegovu radnu sposobnost i sastoje se od prigušnice, posebnog filtera, solenoidnog ventila, kontrolnog stakla. Suvremeni modeli KKB rade na ozonski sigurnim rashladnim sredstvima. U njima može cirkulirati visokoekološki freon R-22, R-407C, R-410a. Prikladni su kako za sve ventilacijske jedinice, tako i za kanalske hladnjake.

Kompresorsko-kondenzacijski blok montira se unutra i vani. Obično proizvođači opremaju agregat zaštitom od naponskih i tlačnih oscilacija.

Unutarnji elementi KKB se izoliraju i uzemljuju kako bi se izbjegle ozljede električnom strujom. Proizvođači premazuju površine svih komponenti uređaja antikorozivnim premazom. To omogućuje njegov rad u vlažnim uvjetima.

Prednosti kompresorsko-kondenzacijskog bloka

Ako usporedimo KKB s chillerom, možemo primijetiti očite prednosti prvog:

1. Proizvodnja jednog kW hlađenja je jeftinija jer ovdje nema posrednog rashladnog sredstva.
2. Pogodno podešavanje. Svaki KKB se povezuje s jednom dovodnom jedinicom, stoga se upravljanje vrši pomoću standardnih kontrolera.
3. Jednostavna montaža. Nisu potrebni dodatni ventilatori, zračni kanali niti drugi elementi. Bit će potrebna samo montaža izmjenjivača topline isparivača.

KKB može biti sastavni dio velikog ventilacijskog sustava ili zasebna jedinica ugrađena u aparat. Postoje stacionarni podni i zidni viseći modeli. Stacionarne jedinice postavljaju se uz zgrade i na krov.

Uključivanje KKB u sustav klimatizacije najjeftinije je i najpristupačnije rješenje

Kompresor KKB u modernom izdanju opremljen je zaštitom od nestabilnog rada električne mreže, utjecaja vlage, mehaničkih oštećenja, kritično visokih i niskih temperatura. Sve to narušava funkcioniranje agregata. Kućište u koje je jedinica smještena izrađeno je od pocinčanog čelika, stoga ne korodira.

Kako bi se uređaj brže hladio, proizvođači često dopunjuju izmjenjivač topline, kondenzator i vodove aluminijskim umetcima. Zaštićen od štetnih utjecaja je i izmjenjivač topline – na njegovu površinu nanosi se posebna antikorozivna legura.

Radi omogućavanja kontrole tlaka unutar KKB, svi elementi koji dolaze u dodir s rashladnim sredstvom opremljeni su revizijskim nipplama.

Unatoč takvim prednostima, često se događa da nakon montaže KKB brzo otkaže ili se uopće ne uključi. Stručnjaci ukazuju na jedan razlog: nestručan odabir kompresorsko-kondenzatorske jedinice i isparivača.

Nijanse odabira KKB

Najčešće se odabire kompresorsko-kondenzatorski agregat prema snazi prilagođen konkretnim okolnostima. Za to je potrebno izvršiti standardni proračun na temelju učinka ventilacijske jedinice u m³/h, temperature, vlažnosti vanjskog zraka ljeti te temperature dovodnog zraka. Ovaj parametar plus vlažnost odabiru se za određenu regiju prema SNiP-u.

Prvi parametar uzima se za 6 stupnjeva manje od optimalne temperature u prostoriji. Osim tih vrijednosti, bit će potrebno koristiti i-d dijagram. Zatim se svi pronađeni parametri uvrštavaju u formulu: Qhol = 1,2 x L x (Inar - Iprut) / 3600.

Na fotografiji je prikazan psihrometrijski i-d dijagram vlažnog zraka. Pomoću njega se na temelju dviju poznatih veličina mogu odrediti ostali parametri zraka, uključujući i potrošnju hlađenja bez složenih izračuna.

Kako bi se u potpunosti izbjegli izračuni, ponekad se koristi pojednostavljena metoda. Utvrđeno je da je na svakih 10 m² i visine prostorije 3 m potrebno 1 kW hlađenja. Ako površina prostorije iznosi 200 m², potrebna je jedinica od 20 kW.

Stručnjaci savjetuju da obratite pažnju na nekoliko nijansi važnih za pravilan odabir agregata. Kako bi se osigurao učinkovit rad KKB-a, potrebno ga je proračunati ne za maksimalni temperaturni režim vanjskog zraka, već za minimum predviđen radnim rasponom KKB-a.

Ako se proračun izvrši prema maksimalnoj temperaturi zraka izvana, agregat će moći normalno raditi kada vanjska temperatura bude jednaka izračunatoj ili poraste iznad te vrijednosti. Kada njezina vrijednost padne, pojavit će se pojava djelomičnog vrenja rashladnog sredstva u isparivaču. Tekući freon će se vratiti na usis kompresora. To će dovesti do blokiranja potonjeg.

Za normalan rad kapacitet kompresora mora biti manji od maksimalnog kapaciteta isparivača. Priključni komplet ne prodaje se uvijek zajedno s kompresorsko-kondenzacijskom jedinicom. Ponekad ga je potrebno samostalno odabrati, ali za to je potrebno poznavati tehničke značajke elemenata koji čine ovaj sklop.

Preporuke za odabir filtera-sušionika

Ovaj sklop je neophodan za upijanje vlage i raznih nepotrebnih primjesa iz freonskog voda. Njegov odabir vrši se prema tablicama proizvođača uzimajući u obzir vrstu rashladnog sredstva. Osim toga, važno je unaprijed znati na koji način će se ovaj element ugrađivati – lemljenjem, prirubnicom ili na priključcima. O tome će ovisiti spojne dimenzije.

Ovaj sklopni element odgovoran je za održavanje čistoće rashladnog kruga. Dobro ovaj zadatak obavlja samo filter dobre kvalitete.

Na odabir filtera utječe i pokazatelj kapaciteta tekućine, što utječe na razmak između zamjena. Važno je i kako će KKB funkcionirati – isključivo za hlađenje ili i za grijanje. U prvom slučaju freon će se kretati u jednom smjeru, u drugom – u oba.

Kako odabrati kontrolno staklo?

Ovaj element je neophodan za kontrolu razine napunjenosti freona, stanja filtera, prisutnosti vlage u krugu. Pri njegovom odabiru polazi se od vrste freona, temperature okoline, načina montaže stakla, prisutnosti indikatora vlage, kritične razine vlage.

Ako kružnim sustavom cirkulira freon R407C ili R410A, poliestersko ulje za te vrste može stvarati kiselinu i alkohol u dodiru s vodom. Na to će upozoriti promijenjena boja promatračkog stakla, što će pomoći u sprječavanju blokiranja kompresora uslijed razgradnje ulja. O normalnom stanju rashladnog kruga svjedoči zelena boja indikatora.

Prijelaz u žutu nijansu govori da rashladni krug treba pomnije pratiti. Potpuno žuti indikator ukazuje na nedopuštenu količinu vlage u krugu. Nakon poduzetih mjera za njezino uklanjanje, filter će se morati zamijeniti.

Odabir termoregulacijskog ventila

TEV regulira dotok rashladnog sredstva iz bloka u isparivač za hlađenje. Odabire se prema vrsti rashladnog sredstva, nazivnoj rashladnoj snazi, temperaturi vrenja, pothlađenja i kondenzacije. U obzir se uzima i temperaturna razina radnog medija — maksimum i minimum.

TEV je važan element rashladnog kruga. Razlikuju se dvije vrste termostatskih ekspanzijskih ventila — s vanjskim i unutarnjim izjednačavanjem. Njemu je dodijeljena uloga regulatora dovoda rashladnog sredstva u isparivač. Također je odgovoran za njegovo širenje, što dovodi do pada tlaka i temperature.

Na izbor utječe i način izjednačavanja tlaka — unutarnji ili vanjski. Potrebno je znati kako će se izvesti montaža TEV-a. Obično se ugrađuje lemljenjem, prirubnicama ili na priključcima.

Odabir solenoidnog ventila

Na izbor ovog elementa utječu vrsta freona, maksimalne vrijednosti radne temperature i tlaka. Važan je i parametar poput vršne vrijednosti otvarajuće razlike tlaka. Treba obratiti pozornost na priključne dimenzije i kapacitet.

U obzir se uzima koeficijent Kv, koji uzima u obzir promjenu protoka radnog medija kada razlika tlaka na solenoidnom ventilu iznosi 1 bar.

Vrste kompresorsko-kondenzacijskih blokova

Vrsta KKB-a određena je načinom vlastitog hlađenja. Može se ostvariti pomoću zraka, vode ili vanjskog hladnjaka. Agregati prve vrste imaju ugrađeni ventilator koji stvara zračnu struju.

Ako je u konstrukciju uključen aksijalni ventilator, tada se agregat montira izvan zgrade. Kod centrifugalnog ventilatora, montaža agregata izvodi se izravno u prostoriji.

Snaga zrakom hlađenog KKB-a može biti vrlo velika — do 45 kW na sat. U kućanstvu je obično dovoljan agregat snage maksimalno 8 kW.

Kompresorsko-kondenzatorski agregat u kojem se kondenzator hladi pomoću vode, snažniji je. Ne zahtijeva veliku količinu zraka za svoj rad, stoga je kompaktan i namijenjen za unutarnju ugradnju. Njegova montaža moguća je na većoj udaljenosti.

KKB s kondenzatorom vanjskog tipa koristi se rjeđe, uglavnom pri nedostatku prostora u prostoriji. Pritom se sam blok ugrađuje unutar prostorije. Izmjenjivač topline smješta se izvan nje.

Princip rada KKB

U osnovi rada kompresorsko-kondenzatorskog bloka je fizikalni zakon o apsorpciji toplinske energije pri promjeni stanja rashladnog sredstva iz tekućeg u drugi agregatni oblik. Pri odvijanju procesa u obrnutom smjeru oslobađa se prethodno akumulirana toplinska energija i prenosi potrošaču.

Kada KKB radi na hlađenje, unutar izmjenjivača topline odvija se isparavanje freona, zatim njegova kondenzacija. Pri grijanju je obrnuto.

Uključuju i isključuju agregat, te reguliraju snagu zračnog toka putem upravljačkog sustava. Za povezivanje s KKB-om postoje posebne sabirnice i senzori.

Dok montaža chiller sustava omogućuje individualno podešavanje temperature za svaku prostoriju, pri korištenju KKB-a temperatura će svugdje biti ista. Podešava se na glavnom termostatu za cijelu zgradu.

KKB sa zračnim hlađenjem

Hladni krug ima 2 izmjenjivača topline. Jedan od njih je kondenzatorski izmjenjivač topline, koji se nalazi u samom KKB-u. Drugi je isparivački izmjenjivač topline, smješten u hladnjaku zraka središnje klimatizacije. Osim ovih komponenti, u rashladni krug ulazi kompresor, zatvoren u kućištu KKB-a.

Također, njegovi elementi su filter-sušilica, TEV, kontrolno staklo. Posljednja tri elementa nalaze se na međublokovnom tekućinskom vodu nedaleko od isparivača.

Za razliku od drugih dijelova rashladnog kruga, presjek za prolaz freona u termoekspanzijskom ventilu je malen. Njegova regulacija ovisi o temperaturi isparavanja freona u izmjenjivaču topline i vrijednosti tlaka. Prije TEV-a, komprimirani plinoviti freon u kondenzatorskom izmjenjivaču topline ima prekomjerni tlak koji stvara kompresor. Nakon TEV-a, u isparivačkom izmjenjivaču topline tlak se smanjuje.

U kondenzatoru rashladno sredstvo, izgubivši toplinu okolnom prostoru, kondenzira se. Nakon predaje dijela toplinske energije, freon još uvijek ostaje pod povišenim tlakom, ali samo do trenutka prolaska kroz termoekspanzijski ventil. Nakon toga tlak naglo pada i dolazi do hlađenja.

Najčešće se KKB oprema kondenzatorom sa zračnim hlađenjem. Ulazni i izlazni cjevovodi bloka opremljeni su zapornim ventilima kako bi se spriječio ulazak vlage ili vanjskih onečišćenja.

Pod utjecajem centrifugalnog ventilatora glavne klimatizacije, površina izmjenjivača topline isparivača se zagrijava. Postiže visoku temperaturu i prelazi u plinovitu fazu, a dotad tekuće rashladno sredstvo koje cirkulira u isparivaču. Pritom apsorbira toplinu iz dovodnog zraka, čime ga hladi.

Nakon toga, rashladno sredstvo u obliku plina ponovno dolazi u kompresor, gdje se sabijanjem pretvara u tekuće stanje i proces cirkulacije se nastavlja.

Agregat s vodenim hlađenjem

Instalacija KKB-a s hlađenjem vodom zahtijeva prethodne hidrauličke proračune i profesionalnu montažu. Cijena ovih blokova je viša od zračnih analoga. To se objašnjava potrebom za dodatnim troškovima za izgradnju rashladnog tornja, polaganje kruga do njega i nabavu pumpi.

Ovi agregati namijenjeni su za montažu unutar zgrade. Hlađenje kondenzatora se ovdje odvija pomoću tekućine koja kruži u zatvorenom krugu. Vani se postavlja rashladni toranj - mokri ili suhi, ili se koristi protočna voda.

Ova klimatska oprema ima dodatni izmjenjivač topline. On hladi rashladno sredstvo i, djelomično preuzimajući toplinu, zagrijava cirkulirajuću vodu koja se zatim može ponovno koristiti. Njezina upotreba u sustavu grijanja, za opskrbu toplom vodom, opravdava nešto veća ulaganja u kupnju opreme takvog tipa.

KKB s vodenim hlađenjem moguće je montirati u visoke zgrade. Takvi agregati idealno su prikladni za obalna područja, budući da ih unutarnja instalacija štiti od utjecaja agresivnog okruženja koje je ovdje prisutno.

Prednost agregata s vodenim hlađenjem je njihova veća snaga te mogućnost i perspektiva povećanja udaljenosti između bloka i rashladnog tornja koliko je to zgodno. Ako se kao hladilo koristi protočna voda, cijena klimatizacije znatno pada.

Značajke montaže KKB

Instalaciji kompresorsko-kondenzacijske jedinice mora prethoditi temeljita priprema. Prije svega, provjerava se usklađenost podataka jedinice kao što su fazni priključak, napon, frekvencija struje s odgovarajućim karakteristikama električnog voda.

Na mjestu gdje se planira instalacija KKB ne smije biti prašine, inače može dospjeti u izmjenjivač topline. Zračna struja koja izlazi iz kondenzatora ne smije se vraćati u njega.

Proces montaže ventilacijskog sustava započinje instalacijom podnog KKB, isparivača, postavljanjem međublokovnog voda. Najteži trenutak je instalacija TRV, filtara za sušenje, spremnika, kontrolnih stakala i drugih elemenata.

U slučaju instalacije jedinice na tlu, treba je postaviti tako da u nju ne ulaze kišnica i snijeg. Prostor oko bloka mora biti slobodan, bez prepreka za kretanje zraka i održavanje. Ne smiju se spajati zračni kanali koji dovode i odvode zrak iz bloka.

Sastavljanje i radove na montaži kompresorsko-kondenzacijskih blokova izvode specijalizirane tvrtke čiji zaposlenici imaju odgovarajuće kvalifikacije i certifikate. Za spajanje bloka potreban je poseban alat i oprema. Ponekad je potrebno blok dopuniti ili izvršiti njegovo potpuno punjenje.

Autoritetni proizvođači KKB

KKB s visokim radnim karakteristikama proizvodi talijanska tvrtka Aermec. U asortimanu postoje profesionalni kompresorsko-kondenzacijski blokovi sa zračnim načinom hlađenja i oprema za kućnu primjenu.

Popularni su KKB Aerotek, koje proizvodi istoimena međunarodna tvrtka osnovana u Švicarskoj. Parametri opreme u potpunosti su prilagođeni ruskom potrošaču.

Francuska tvrtka Airwell poznata je po kvaliteti svoje opreme. Ništa manje popularne su jedinice Carrier, koje na tržište klimatske tehnike isporučuje američka korporacija Carrier. Svoje predstavništvo kod nas ima i japanska tvrtka Daikin, čija klimatska oprema također uživa veliku potražnju.

Zaključci i koristan video na temu

Sastavni dijelovi kompresorsko-kondenzatorskog agregata:

Razuman odabir kompresorsko-kondenzatorske jedinice:

Kako biste osigurali izvrsnu ventilaciju ureda, doma ili druge prostorije, kompresorsko-kondenzatorska jedinica bit će najbolje rješenje. Sam agregat ima malu težinu i dimenzije, ali to ni na koji način ne umanjuje njegove funkcionalne mogućnosti. Važno je ne kršiti pravila rada i pridržavati se uputa, tada će agregat trajati dugi niz godina.

Ako imate pitanja o temi članka, možete ih postaviti u odjeljku za komentare, a mi ćemo pokušati dati vrlo jasan odgovor. Također možete ostaviti komentar na ovaj članak ili podijeliti savjet o odabiru KKB-a.