Wat is een compressor-condensorunit: samenstelling en werkingsprincipe

In praktisch alle ventilatiesystemen wordt een compressor-condensatorblok opgenomen, dat verantwoordelijk is voor het verwarmen of koelen van de lucht. Het KKB behoort tot de klasse van niet-autonome airconditioners.

Daarin ondergaat het koelmiddel in vloeibare toestand een voorbereidende fase en wordt het vervolgens naar de warmtewisselaar geleid en verdampt.

In dit materiaal leggen wij de werkingsprincipes van deze apparatuur uit, gaan wij uitgebreid in op de nuances van de selectie en enkele installatiekenmerken.

Onderdelen van het compressor-condensatorblok

KKB is een monoblock met compact geplaatste componenten. Ze worden gebruikt in combinatie met ventilatie-installaties, met split-systemen van elk type, uitgerust met binnenunits of directe koelsystemen. Ze kunnen een chiller vervangen wanneer installatie van de laatste niet mogelijk is vanwege een hoge belasting op het dak.

De belangrijkste elementen van dit belangrijke onderdeel van het ventilatiesysteem zijn:

• compressor;
• motor;
• centrifugaalventilator of axiaalventilator;
• warmtewisselaar die de functie van condensor vervult;
• elektrische voeding;
• regelsysteem.

Daarnaast wordt het KKB uitgerust met aansluitingen die de werking verbeteren en bestaan uit een smoorinrichting, een speciaal filter, een magneetklep, een kijkglas. Moderne modellen KKB werken met ozonveilige koelmiddelen. Daarin kan een zeer milieuvriendelijke freon R-22, R-407C, R-410a circuleren. Ze zijn geschikt voor zowel ventilatie-units als kanaalkoelers.

Het compressor-condensatorblok wordt zowel binnen als buiten gemonteerd. Meestal voorzien fabrikanten de unit van bescherming tegen spannings- en drukschommelingen.

De interne onderdelen van het KKB worden geïsoleerd en geaard om elektrische schokken te voorkomen. Fabrikanten bedekken de oppervlakken van alle componenten met een anticorrosielaag. Dit maakt het mogelijk om het in vochtige omstandigheden te gebruiken.

Voordelen van het compressor-condensatorblok

Als men het KKB vergelijkt met een chiller, kunnen de duidelijke voordelen van de eerste worden opgemerkt:

1. De productie van één kW koude is goedkoper, omdat er geen tussentijdse koelvloeistof is.
2. Handige regeling. Elke KKB wordt aangesloten op één ventilatie-unit, waardoor de bediening via standaard controllers plaatsvindt.
3. Eenvoudige montage. Geen extra ventilatoren, luchtkanalen of andere onderdelen nodig. Alleen montage van de verdamper-warmtewisselaar is vereist.

KKB kan een onderdeel zijn van een groot ventilatiesysteem of een aparte unit, ingebouwd in het apparaat. Ze zijn er in vaste vloermodellen en wandmodellen. Vaste units worden geplaatst bij gebouwen en op het dak.

Het opnemen van KKB in het airconditioningsysteem is de goedkoopste en meest toegankelijke oplossing

De compressor van de KKB is in moderne uitvoering voorzien van bescherming tegen onstabiele stroomvoorziening, invloed van vocht, mechanische schade, extreem hoge en lage temperaturen. Dit alles verstoort de werking van het apparaat. De behuizing waarin de unit is ondergebracht, is gemaakt van gegalvaniseerd staal, waardoor deze niet corrodeert.

Om de koeling van het apparaat te versnellen, voegen fabrikanten vaak aluminium inzetstukken toe aan de warmtewisselaar, condensor en leidingen. Ook de warmtewisselaar is beschermd tegen schadelijke invloeden — op het oppervlak wordt een speciale anticorrosielegering aangebracht.

Om de druk in de KKB te kunnen controleren, zijn alle elementen die in contact komen met het koelmiddel voorzien van inspectienippels.

Ondanks deze voordelen komt het vaak voor dat de KKB na montage snel defect raakt of helemaal niet in werking treedt. Specialisten wijzen op één oorzaak. Dit is een ondeskundige selectie van de compressor-compensatorunit en de verdamper.

Nuances van de selectie van KKB

Meestal wordt een geschikte compressor-condensoraggregaat gekozen op basis van vermogen. Hiervoor moet een standaardberekening worden uitgevoerd, uitgaande van de capaciteit van de ventilatie-unit in m³/uur, de temperatuur, de luchtvochtigheid buiten in de zomer en de temperatuur van de toevoerlucht. Deze parameter plus de luchtvochtigheid worden voor een specifieke regio gekozen volgens SNiP.

De eerste parameter wordt 6 graden lager genomen dan de optimale temperatuur in de ruimte. Naast deze waarden moet gebruik worden gemaakt van een i-d-diagram. Vervolgens worden alle gevonden parameters ingevuld in de formule: Qkoel=1,2×L×(Iuit-Itoe)/3600.

Op de foto is een psychrometrische i-d-diagram van vochtige lucht afgebeeld. Met behulp hiervan kunnen op basis van twee bekende grootheden de overige luchtparameters worden bepaald, inclusief de koelbehoefte, zonder ingewikkelde berekeningen.

Om helemaal zonder berekeningen te kunnen, wordt soms een vereenvoudigde methode gebruikt. Vastgesteld is dat voor elke 10 m² en een ruimtehoogte van 3 m 1 kW koeling nodig is. Als de oppervlakte van de ruimte 200 m² is, is een unit van 20 kW nodig.

Specialisten adviseren om aandacht te besteden aan een aantal nuances die belangrijk zijn voor de juiste keuze van het apparaat. Om een effectieve werking van de KKB te garanderen, moet u het niet berekenen op basis van de maximale buitentemperatuur, maar op het minimum dat is voorzien in het werkingsbereik van de KKB.

Als u de berekening uitvoert op basis van de maximale buitentemperatuur, kan het apparaat normaal werken wanneer de buitentemperatuur gelijk is aan de berekende waarde of daarboven stijgt. Wanneer de waarde daalt, zal er een verschijnsel optreden zoals gedeeltelijk koken van het koelmiddel in de verdamper. Vloeibaar freon keert terug naar de zuigzijde van de compressor. Dit zal leiden tot het vastlopen van de compressor.

Voor normaal bedrijf moet het vermogen van de compressor lager zijn dan het maximale vermogen van de verdamper. De aansluitset wordt niet altijd samen met de compressor-condensoreenheid verkocht. Soms moet u deze zelf uitkiezen, maar daarvoor moet u de technische kenmerken kennen van de elementen die in deze leidingaansluiting zijn opgenomen.

Aanbevelingen voor de selectie van een filter-droger

Dit onderdeel is nodig om vocht en verschillende ongewenste onzuiverheden uit de freonleiding op te nemen. De keuze ervan wordt gemaakt aan de hand van tabellen van fabrikanten, rekening houdend met het type koelmiddel. Daarnaast is het belangrijk om van tevoren te weten op welke manier dit element wordt geïnstalleerd — door solderen, flenzen of met behulp van nippels. De aansluitmaten zijn hiervan afhankelijk.

Dit leidingaansluitingselement is verantwoordelijk voor het behoud van de reinheid van het koelcircuit. Alleen een filter van goede kwaliteit kan deze taak goed aan.

De keuze van het filter wordt ook beïnvloed door de vloeistofcapaciteit, wat de interval tussen vervangingen beïnvloedt. Ook is het belangrijk hoe de KKB zal functioneren — alleen voor koeling of ook voor verwarming. In het eerste geval zal het freon in één richting stromen, in het tweede geval in beide.

Hoe kiest u een kijkglas?

Dit element is nodig om het niveau van de freonvulling, de toestand van het filter en de aanwezigheid van vocht in het circuit te controleren. Bij de keuze gaat men uit van het type freon, de omgevingstemperatuur, de montagewijze van het glas, de aanwezigheid van een vochtigheidsindicator en het kritische vochtigheidsniveau.

Als freon R407C of R410A door het circuit circuleert, kan polyether-olie voor deze typen zuur en alcohol vormen bij contact met water. Dit wordt gesignaleerd door een veranderde kleur van het kijkglas, wat helpt om vastlopen van de compressor als gevolg van olieontleding te voorkomen. Een groene kleur van de indicator duidt op een normale toestand van het koelcircuit.

Een verschuiving naar een gele tint geeft aan dat het koelcircuit nauwlettender in de gaten moet worden gehouden. Een volledig gele indicator duidt op een onaanvaardbare hoeveelheid vocht in het circuit. Na het nemen van maatregelen om het te verwijderen, moet het filter worden vervangen.

Selectie van de thermoregulerende klep

De TRV regelt de toevoer van koelmiddel van de unit naar de verdamper voor koeling. Men kiest deze op basis van het type koelmiddel, de nominale koelcapaciteit, de kooktemperatuur, onderkoeling en condensatie. Ook wordt rekening gehouden met het temperatuurniveau van de werkvloeistof — maximum en minimum.

De TRV is een belangrijk onderdeel van het koelcircuit. Er zijn twee soorten thermostatische expansieventielen — met externe en interne drukvereffening. Het heeft de rol van regelaar van de koelmiddeltoevoer naar de verdamper. Ook is het verantwoordelijk voor de expansie, wat leidt tot een verlaging van druk en temperatuur.

De keuze wordt ook beïnvloed door de methode van drukvereffening — intern of extern. Het is noodzakelijk te weten hoe de TRV wordt gemonteerd. Meestal wordt hij gemonteerd door middel van solderen, flenzen of op connectoren.

Selectie van de magneetklep

De keuze van dit onderdeel wordt beïnvloed door het merk freon, de maximale bedrijfstemperatuur en -druk. Ook is de piekwaarde van het openingsdrukverschil belangrijk. Er moet gelet worden op aansluitmaten en prestaties.

De Kv-factor moet in aanmerking worden genomen, die rekening houdt met de verandering in debiet van de werkvloeistof wanneer het drukverschil over de magneetklep 1 bar bedraagt.

Varianten van compressor-condensatorblokken

Het type CCU wordt bepaald door de wijze van eigen koeling. Deze kan plaatsvinden met behulp van lucht, water of een externe koeler. Units van het eerste type hebben een ingebouwde ventilator die een luchtstroom vormt.

Als een axiale ventilator in de constructie is opgenomen, wordt de unit buiten het gebouw gemonteerd. Bij een centrifugaalventilator wordt de unit direct in de ruimte geïnstalleerd.

Het vermogen van een met lucht gekoelde CCU kan zeer groot zijn — tot 45 kW per uur. In huishoudelijk gebruik is een unit met een maximaal vermogen van 8 kW meestal voldoende.

Een compressorcondensorunit waarin de condensor met water wordt gekoeld, is krachtiger. Het heeft voor zijn werking geen grote hoeveelheid lucht nodig, is daarom compact en bedoeld voor binneninstallatie. De installatie is mogelijk op een aanzienlijke afstand.

CCU's met een externe condensor worden minder vaak gebruikt, vooral bij ruimtegebrek in de ruimte. Hierbij wordt de unit zelf in de kamer geplaatst. De warmtewisselaar wordt buiten geplaatst.

Werkingsprincipe van het KKB

De werking van de compressorcondensorunit is gebaseerd op de natuurkundige wet van absorptie van thermische energie bij verandering van toestand van het koelmiddel van vloeistof naar een andere aggregatietoestand. Wanneer het proces in omgekeerde richting verloopt, komt eerder opgeslagen thermische energie vrij en wordt overgedragen aan de gebruiker.

Wanneer de CCU werkt voor koeling, vindt in de warmtewisselaar verdamping van freon plaats, gevolgd door condensatie. Bij verwarming is het omgekeerd.

Het apparaat wordt aan- en uitgeschakeld en het luchtstroomvermogen wordt geregeld via het regelsysteem. Voor aansluiting op het KKB zijn er speciale bussen en sensoren.

Terwijl de installatie van een chiller-systeem het mogelijk maakt om voor elke ruimte individueel de temperatuur in te stellen, zal bij gebruik van een KKB de temperatuur overal hetzelfde zijn. Deze wordt ingesteld op de hoofdthermostaat voor het hele gebouw.

KKB met luchtkoeling

Het koelcircuit heeft 2 warmtewisselaars. Een daarvan is de condensorwarmtewisselaar, die zich in het KKB zelf bevindt. De tweede is de verdamperwarmtewisselaar, die zich in de luchtkoeler van de centrale airconditioner bevindt. Naast deze componenten maakt de compressor, ingesloten in de behuizing van het KKB, deel uit van het koelcircuit.

Andere elementen zijn het filterdroger, het expansieventiel en het kijkglas. Deze laatste drie elementen bevinden zich op de interblok vloeistofleiding nabij de verdamper.

In tegenstelling tot andere componenten van het koelcircuit is de doorsnede voor de doorgang van freon in het thermische expansieventiel klein. De regeling ervan hangt af van de verdampingstemperatuur van de freon in de warmtewisselaar en de drukwaarde. Vóór het TEV heeft samengeperste gasvormige freon in de condensorwarmtewisselaar een overdruk, gegenereerd door de compressor. Na het TEV verlaagt de druk in de verdamperwarmtewisselaar.

In de condensor condenseert het koelmiddel nadat het warmte heeft verloren aan de omgeving. Na het afgeven van een deel van de thermische energie blijft de freon nog onder verhoogde druk, maar slechts tot het passeren van het thermische expansieventiel. Daarna daalt de druk scherp en vindt afkoeling plaats.

Meestal is het KKB uitgerust met een luchtgekoelde condensor. De inkomende en uitgaande leidingen van het blok zijn voorzien van afsluitkleppen om het binnendringen van vocht of externe verontreinigingen te voorkomen.

Onder invloed van de centrifugaalventilator van de hoofdairconditioner wordt het warmtewisseloppervlak van de verdamper verwarmd. Het koelmiddel, dat tot dan toe vloeibaar was en in de verdamper circuleerde, krijgt een hoge temperatuur en gaat over in de gasfase. Hierbij neemt het warmte op uit de toevoerlucht en koelt daarmee deze lucht.

Daarna komt het koelmiddel in de vorm van gas weer in de compressor, wordt samengeperst en gaat over in de vloeibare fase, waarna het circulatieproces wordt hervat.

Aggregaat met waterkoeling

De installatie van een KKB met waterkoeling vereist voorafgaande hydraulische berekeningen en professionele montage. De kosten van deze blokken zijn hoger dan die van luchtgekoelde varianten. Dit wordt verklaard door de noodzaak van extra uitgaven voor de aanleg van een koeltoren, het leggen van het circuit ernaartoe en de aanschaf van pompen.

Deze aggregaten zijn bedoeld voor montage binnen het gebouw. De condensorkoeling vindt hier plaats met behulp van vloeistof die een circulaire beweging maakt in een gesloten circuit. Buiten wordt een koeltoren geïnstalleerd - nat of droog, of er wordt stromend water gebruikt.

Deze klimaatregelingsapparatuur heeft een extra warmtewisselaar. Deze koelt het koelmiddel en, door gedeeltelijk warmte op te nemen, verwarmt het het circulerende water, dat vervolgens opnieuw kan worden gebruikt. Het gebruik ervan in het verwarmingssysteem, voor warmwatervoorziening, rechtvaardigt de iets hogere investeringen in de aanschaf van dit type apparatuur.

KKB's met waterkoeling kunnen in hoge gebouwen worden gemonteerd. Dergelijke aggregaten zijn ideaal voor kustgebieden, omdat de binneninstallatie ze beschermt tegen de invloed van de agressieve omgeving die daar aanwezig is.

Het voordeel van aggregaten met waterkoeling is hun hogere vermogen en de mogelijkheid en het vooruitzicht om de afstand tussen de unit en de koeltoren naar wens te vergroten. Als stromend water als koelmiddel wordt gebruikt, dalen de kosten van airconditioning aanzienlijk.

Kenmerken van de installatie van KKB

Aan de installatie van een compressor-condensatoreenheid moet een grondige voorbereiding voorafgaan. Allereerst wordt gecontroleerd of gegevens van de unit zoals faseaansluiting, spanning, stroomfrequentie overeenkomen met de kenmerken van de stroomvoorzieningslijn.

Op de plaats waar de KKB wordt geïnstalleerd, mag geen stof aanwezig zijn, anders kan dit in de warmtewisselaar terechtkomen. De luchtstroom die uit de condensor komt, mag niet terugkeren in de condensor.

Het installatieproces van het ventilatiesysteem begint met het plaatsen van een vloerstaande KKB, een verdamper en het aanleggen van de interunit-leiding. Het moeilijkste moment is de installatie van de TRV, droogfilters, ontvangers, kijkglazen en andere elementen.

Bij installatie van de unit op de grond moet deze zo worden geplaatst dat er geen regenwater en sneeuw in kunnen komen. De ruimte rond de unit moet vrij zijn, zonder belemmeringen voor luchtcirculatie en onderhoud. Het is niet toegestaan om luchtkanalen aan te sluiten die lucht aan- en afvoeren van de unit.

De montage en installatiewerkzaamheden van compressor-condensatie-units worden uitgevoerd door gespecialiseerde bedrijven, waarvan de medewerkers over de juiste kwalificaties en certificaten beschikken. Om de unit aan te sluiten is speciaal gereedschap en apparatuur nodig. Het komt ook voor dat de unit moet worden bijgevuld of volledig moet worden gevuld.

Gerenommeerde fabrikanten van KKB

KKB's met hoge prestatieniveaus worden geproduceerd door het Italiaanse bedrijf Aermec. Het assortiment omvat professionele compressor-condensatie-units met luchtkoeling en apparatuur voor thuisgebruik.

De KKB Aerotek, geproduceerd door het gelijknamige internationale bedrijf, opgericht in Zwitserland, zijn populair. De parameters van de apparatuur zijn volledig afgestemd op de Russische consument.

De Franse onderneming Airwell staat bekend om de kwaliteit van haar apparatuur. Even populair zijn de Carrier-units, die door de Amerikaanse onderneming Carrier op de klimaattechniekmarkt worden geleverd. Het Japanse bedrijf Daikin heeft hier een vestiging en zijn klimaattechnische apparatuur is eveneens zeer gewild.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Onderdelen van het compressor-condensoraggregaat:

Een verstandige keuze van het compressor-condensorblok:

Om een uitstekende ventilatie van het kantoor, huis of andere ruimte te garanderen, is het compressor-condensorblok de beste oplossing. Het apparaat zelf heeft een laag gewicht en compacte afmetingen, maar dit vermindert zijn functionele mogelijkheden niet. Het is belangrijk de gebruiksregels niet te overtreden en de instructies te volgen; dan zal het apparaat jarenlang dienst doen.

Als u vragen heeft over het onderwerp van het artikel, kunt u deze stellen in het opmerkingenblok; wij zullen proberen een zeer duidelijk antwoord te geven. U kunt ook een opmerking over dit artikel achterlaten of een advies delen over het kiezen van een KKB.