Vad är en kompressor-kondenseringsenhet: konstruktion och funktionsprincip

Nästan alla ventilationssystem innehåller ett kompressor-kondensatorblock som ansvarar för uppvärmning eller kylning av luften. KKB tillhör klassen icke-autonoma luftkonditioneringsenheter.

I den genomgår köldmediet i flytande form ett förberedande steg och kommer sedan in i värmeväxlaren och förångas.

I denna artikel kommer vi att berätta om principerna för denna utrustning, gå igenom nyanserna vid val och några installationsdetaljer.

Komponenter i kompressor-kondensatorblocket

KKB är en monoblock med kompakt placerade komponenter. De används tillsammans med tilluftsventilationsapparater, med split-system av alla typer, utrustade med inomhusenheter eller direktkylsystem. De kan ersätta en kylmaskin när installation av den senare är omöjlig på grund av hög belastning på taket.

Huvudelementen i denna viktiga del av ventilationssystemet är:

• kompressor;
• motor;
• fläkt, centrifugal eller axial;
• värmeväxlare som fungerar som kondensor;
• strömförsörjningssystem;
• kontrollsystem.

Dessutom är KKB utrustad med kopplingar som förbättrar dess funktion och består av strypfläns, specialfilter, magnetventil, kikglas. Moderna KKB-modeller arbetar med ozonsäkra köldmedier. De kan cirkulera högekologisk freon R-22, R-407C, R-410a. De passar både till alla ventilationsaggregat och till kanalkylare.

Kompressor-kondensatorblocket monteras både inomhus och utomhus. Vanligtvis utrustar tillverkarna aggregatet med skydd mot spännings- och tryckvariationer.

De interna delarna av KKB isoleras och jordas för att undvika elektriska stötar. Tillverkarna belägger alla komponenters ytor med korrosionsskydd. Detta gör att den kan användas i fuktiga miljöer.

Fördelar med kompressor-kondensatorblocket

Om man jämför KKB med kylmaskin, kan man notera tydliga fördelar med den förra:

1. Produktion av en kW kyla är billigare eftersom det inte finns någon mellanliggande kylbärare.
2. Bekväm reglering. Varje KKB ansluts till ett tilluftsaggregat, så styrningen sker via standardkontroller.
3. Enkel installation. Inga extra fläktar, luftkanaler eller andra komponenter behövs. Endast installation av förångarens värmeväxlare krävs.

KKB kan vara en del av ett större ventilationssystem eller en separat enhet inbyggd i apparaten. De finns som stationära golvmodeller och vägghängda. Stationära enheter placeras nära byggnader och på taket.

Att inkludera KKB i luftkonditioneringssystemet är den billigaste och mest tillgängliga lösningen

Kompressorn i KKB är i modern utförande utrustad med skydd mot instabil elnätsdrift, påverkan av fukt, mekaniska skador, kritiskt höga och låga temperaturer. Allt detta stör enhetens funktion. Höljet som enheten är innesluten i är tillverkat av galvaniserat stål, därför korroderar det inte.

För att snabba upp kylningen av enheten kompletterar tillverkare ofta värmeväxlaren, kondensorn och ledningarna med aluminiuminsatser. Även värmeväxlaren är skyddad mot skadlig påverkan – en speciell anti-korrosionslegering appliceras på dess yta.

För att möjliggöra tryckövervakning inuti KKB är alla element som kommer i kontakt med köldbäraren utrustade med inspektionsnipplar.

Trots dessa fördelar händer det ofta att KKB efter installation snabbt går sönder eller inte startar alls. Experter pekar på en orsak. Det är okunnigt val av kompressor-kondenseringsenhet och förångare.

Nyanser vid val av KKB

Oftast väljs en kompressor-kondenseringsenhet som passar de specifika omständigheterna baserat på effekt. För detta måste en standardberäkning utföras baserat på ventilationsaggregatets kapacitet i m³/h, temperatur, utomhusluftens fuktighet under sommaren, och tilluftens temperatur. Denna parameter plus fuktighet väljs för en specifik region enligt SNiP.

Den första parametern tas 6 grader lägre än den optimala temperaturen i rummet. Förutom dessa värden måste man använda ett i-d-diagram. Sedan sätts alla funna parametrar in i formeln: Qkyla=1,2×L×(Iute−Iinne)/3600.

På bilden visas ett psykrometriskt i-d-diagram för fuktig luft. Med hjälp av det kan man utifrån två kända storheter bestämma luftens övriga parametrar, inklusive kyleffektbehovet utan komplicerade beräkningar.

För att helt undvika beräkningar använder man ibland en förenklad metod. Det har fastställts att för varje 10 m² och en rumshöjd på 3 m krävs 1 kW kyla. Om rumsytan är 200 m² krävs en enhet på 20 kW.

Experter rekommenderar att du uppmärksammar flera nyanser som är viktiga för att välja rätt aggregat. För att garantera effektiv drift av KKB måste du beräkna det inte för maximal utomhustemperatur, utan för det minimum som anges i KKB:s arbetsområde.

Om du beräknar baserat på maximal utomhustemperatur kan aggregatet fungera normalt när utomhustemperaturen är lika med eller högre än det beräknade värdet. När temperaturen sjunker kommer du att se att köldmediet endast delvis kokar i förångaren. Flytande freon återvänder till kompressorns sug. Detta leder till att kompressorn låser sig.

För normal drift måste kompressorns kapacitet vara lägre än förångarens maximala kapacitet. Anslutningssatsen säljs inte alltid tillsammans med kompressor-kondensatorblocket. Ibland måste du välja den själv, men för det måste du känna till de tekniska egenskaperna hos de ingående komponenterna i detta kretsblock.

Rekommendationer för val av filtertork

Denna komponent är nödvändig för att absorbera fukt och olika oönskade föroreningar från freonledningen. Valet görs enligt tillverkarens tabeller med hänsyn till köldmediets märke. Dessutom är det viktigt att i förväg veta hur detta element ska installeras – genom lödning, flänsning eller med kopplingar. Anslutningsmåtten beror på detta.

Denna kretskomponent ansvarar för att hålla kylkretsen ren. Endast ett filter av god kvalitet klarar denna uppgift bra.

Valet av filter påverkas också av vätskekapaciteten, vilket påverkar intervallerna mellan byten. Det är också viktigt om KKB endast ska fungera för kyla eller även för värme. I det första fallet rör sig freon i en riktning, i det andra i båda.

Hur man väljer ett kikglas?

Detta element är nödvändigt för att kontrollera freonpåfyllningsnivån, filtertillståndet och förekomsten av fukt i kretsen. Vid valet utgår man från freonmärket, omgivningstemperaturen, glasets monteringssätt, förekomsten av fuktindikator och den kritiska fuktnivån.

Om freon R407C eller R410A cirkulerar i kretsen kan polyesterolja för dessa märken bilda syra och alkohol vid kontakt med vatten. Detta signaleras av en färgförändring i kikglaset, vilket hjälper till att förhindra kompressorlåsning på grund av oljenedbrytning. En grön indikator indikerar att kylkretsen är i normalt tillstånd.

En övergång mot gul nyans innebär att du måste övervaka kylkretsen noggrannare. En helt gul indikator visar att det finns en oacceptabel mängd fukt i kretsen. Efter åtgärder för att avlägsna fukten måste filtret bytas.

Val av termostatisk expansionsventil

TEV reglerar tillförseln av köldmedium från blocket till förångaren för kylning. Det väljs baserat på köldmedietyp, nominell kylkapacitet, kokpunkt, underkylning, kondensation. Man tar även hänsyn till arbetsmediets temperaturintervall — max och min.

TEV är en viktig komponent i kylkretsen. Det finns två typer av termostatiska expansionsventiler – med extern och intern tryckutjämning. Dess roll är att reglera köldmedietillförseln till förångaren. Den ansvarar även för expansionen, vilket leder till sänkning av tryck och temperatur.

Valet påverkas även av tryckutjämningsmetoden – intern eller extern. Man måste veta hur TEV:n ska monteras. Vanligtvis installeras den för lödning, flänsning eller på kopplingar.

Val av magnetventil

Valet av denna komponent påverkas av köldmediet, maximal arbetstemperatur och arbetstryck. Parametern som högsta öppningstrycksskillnad är också viktig. Man bör beakta anslutningsdimensioner och kapacitet.

Kv-koefficienten beaktas, vilken tar hänsyn till förändringen i arbetsmediets flöde när tryckskillnaden över magnetventilen är 1 Bar.

Varianter av kompressor-kondensatorblock

Typen av KKB bestäms av kylningsmetoden. Den kan ske med luft, vatten eller en extern kylare. Aggregat av den första typen har en inbyggd fläkt som skapar luftflöde.

Om konstruktionen inkluderar en axialfläkt monteras aggregatet utanför byggnaden. Finns en centrifugalfläkt monteras aggregatet inomhus.

Effekten hos luftkylda KKB kan vara mycket hög – upp till 45 kW per timme. I hushåll räcker oftast ett aggregat med högst 8 kW.

Ett kompressor-kondensatoraggregat där kondensorn kyls med vatten är kraftfullare. Det kräver ingen stor mängd luft för sin drift, är därför kompakt och avsett för inomhusinstallation. Det kan monteras på långt avstånd.

KKB med extern kondensor används mer sällan, främst när det är ont om plats inomhus. Själva blocket installeras då inomhus, medan värmeväxlaren placeras utanför.

Funktionsprincip för KKB

Grunden för kompressor-kondensatorblockets funktion är fysikens lag om absorption av termisk energi när köldmediet ändrar tillstånd från flytande till en annan aggregatform. När processen går i motsatt riktning frigörs tidigare lagrad termisk energi och överförs till användaren.

När KKB arbetar för kylning sker förångning av köldmedium i värmeväxlaren, sedan kondensation. Vid uppvärmning är det tvärtom.

De sätter på och stänger av aggregatet samt reglerar luftflödets effekt via styrsystemet. För anslutning till KKB finns speciella bussar och sensorer.

Medan installation av kylsystem (chiller) gör det möjligt att individuellt ställa in temperatur för varje rum, kommer temperaturen vid användning av KKB att vara densamma överallt. Den ställs in på huvudtermostaten för hela byggnaden.

KKB med luftkylning

Kylkretsen har 2 värmeväxlare. En av dem är kondensorns värmeväxlare, som sitter i själva KKB. Den andra är förångarens värmeväxlare, som sitter i luftkylaren i centralklimatanläggningen. Förutom dessa enheter ingår en kompressor i kylkretsen, innesluten i KKB:s hölje.

Dess element är också filtertork, termostatisk expansionsventil (TEV) och kikglas. De tre sistnämnda elementen finns på vätskeledningen mellan blocken nära förångaren.

Till skillnad från andra delar av kylkretsen är tvärsnittet för freonpassage i den termostatiska expansionsventilen litet. Dess reglering beror på freonets förångningstemperatur i värmeväxlaren och trycket. Före TEV har komprimerad gasformig freon i kondensorns värmeväxlare övertryck som alstras av kompressorn. Efter TEV – i förångarens värmeväxlare – sjunker trycket.

I kondensorn kondenseras köldmediet efter att ha förlorat värme till omgivningen. Efter att ha avgett en del av värmeenergin är freon fortfarande under förhöjt tryck, men bara tills det passerar den termostatiska expansionsventilen. Därefter sjunker trycket kraftigt och kylning sker.

Oftast utrustas KKB med en luftkyld kondensor. Blockets in- och utgående rörledningar är försedda med avstängningsventiler för att förhindra inträngning av fukt eller yttre föroreningar.

Under inverkan av huvudklimatanläggningens centrifugalfläkt värms förångarens värmeväxlaryta upp. Den tidigare flytande köldmediet som cirkulerar i förångaren får hög temperatur och övergår till gasfas. Samtidigt absorberar det värme från tilluften och kyler därmed den.

Därefter hamnar köldmediet i gasform igen i kompressorn, komprimeras, omvandlas till flytande aggregationstillstånd och cirkulationsprocessen återupptas.

Aggregat med vattenkylning

Installation av KKB med vattenkylning kräver preliminära hydrauliska beräkningar och professionell montering. Kostnaden för dessa block är högre än för luftkylda motsvarigheter. Detta förklaras av behovet av extra kostnader för att bygga ett kyltorn, dra en krets till det och köpa pumpar.

Dessa aggregat är avsedda för installation inomhus. Kondensorkylning sker här med hjälp av en vätska som cirkulerar i en sluten krets. Utomhus installeras ett kyltorn – vått eller torrt – eller så används rinnande vatten.

Denna klimatutrustning har en extra värmeväxlare. Den kyler köldmediet och genom att delvis ta upp värme värmer den upp det cirkulerande vattnet, som sedan kan återanvändas. Dess användning i värmesystemet, för varmvattenförsörjning, motiverar de något högre investeringarna vid inköp av denna typ av utrustning.

KKB med vattenkylning kan installeras i höga byggnader. Sådana aggregat är idealiska för kustområden, eftersom inomhusinstallation skyddar dem från den aggressiva miljö som finns där.

Fördelen med vattenkylda aggregat är deras högre effekt och möjligheten samt utsikten att öka avståndet mellan blocket och kyltornet så långt som är lämpligt. Om man använder rinnande vatten som kylmedel sjunker kostnaden för luftkonditioneringen avsevärt.

Installationsdetaljer för KKB

Installationen av kompressor-kondensatoraggregatet måste föregås av noggrann förberedelse. Först och främst kontrollerar man att aggregatets data, såsom fasanslutning, spänning, strömfrekvens, överensstämmer med motsvarande egenskaper hos elledningen.

På platsen där KKB planeras installeras får det inte finnas damm, annars kan det komma in i värmeväxlaren. Luftflödet som lämnar kondensorn får inte återvända till den.

Installationsprocessen för ventilationssystemet börjar med installation av golvstående KKB, förångare, och dragning av mellanblocksledningen. Det svåraste momentet är installationen av expansionsventil (TEV), torkfilter, mottagare, inspektionsglas och andra komponenter.

Vid installation av aggregatet på marken måste det placeras så att regnvatten och snö inte kommer in i det. Utrymmet runt blocket ska vara fritt, utan hinder för luftrörelser och service. Man får inte ansluta luftkanaler som tillför och leder bort luft från blocket.

Montering och installationsarbeten av kompressor-kondensatorblock utförs av specialiserade företag vars anställda har lämplig kompetens och certifikat. För att ansluta blocket krävs specialverktyg och utrustning. Det kan också hända att blocket måste efterfyllas eller genomgå en fullständig påfyllning.

Auktoritativa tillverkare av KKB

KKB med höga prestandaegenskaper tillverkas av det italienska företaget Aermec. Sortimentet omfattar professionella kompressor-kondensatorblock med luftkylning och utrustning för hemmabruk.

KKB Aerotek är populära, tillverkade av ett internationellt företag med samma namn som grundades i Schweiz. Utrustningens parametrar är helt anpassade för den ryska konsumenten.

Det franska företaget Airwell är känt för kvaliteten på sin utrustning. Lika populära är Carrier-aggregat, som levereras till klimatteknikmarknaden av den amerikanska koncernen Carrier. Det japanska företaget Daikin har ett representationskontor i Ryssland, och deras klimatutrustning är också mycket efterfrågad.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Beståndsdelar i kompressor-kondensatoraggregatet:

Ett smart val av kompressor-kondensatorblock:

För att säkerställa utmärkt ventilation på kontor, hem eller andra utrymmen, är kompressor-kondensatorblocket den bästa lösningen. Själva aggregatet är lätt och kompakt, men det minskar inte dess funktionalitet. Det är viktigt att inte bryta mot driftreglerna och följa instruktionerna, då kommer aggregatet att hålla i många år.

Om du har frågor om ämnet i artikeln kan du ställa dem i kommentarsfältet, så ska vi försöka ge ett så tydligt svar som möjligt. Där kan du också lämna en kommentar till den här artikeln eller dela med dig av tips om att välja KKB.