¿Qué es una unidad compresora-condensadora: dispositivo y principio de funcionamiento?
Casi todos los sistemas de ventilación incluyen una unidad compresora-condensadora encargada de calentar o enfriar el aire. KKB está incluido en la clase de acondicionadores de aire no autónomos.
En él, el refrigerante en estado líquido pasa por una etapa preparatoria, luego ingresa al intercambiador de calor y se evapora.
En este material hablaremos sobre los principios de funcionamiento de este equipo, analizaremos en detalle los matices de su selección y algunas características de instalación.
El contenido del artículo:
Componentes de la unidad compresora-condensadora.
KKB es un monobloque con unidades colocadas de forma compacta. Se utilizan junto con dispositivos de ventilación de aire fresco, con sistemas divididos cualquier tipo equipado con unidades interiores o sistemas de refrigeración directa. Pueden reemplazar la enfriadora cuando su instalación es imposible debido a la gran carga en el techo.
Los principales elementos de esta importante parte del sistema de ventilación son:
- compresor;
- motor;
- ventilador centrífugo o axial;
- un intercambiador de calor que actúa como condensador;
- sistema de suministro de potencia;
- sistema de control.
Además, el KKB está equipado con conectores que mejoran su rendimiento y constan de un acelerador, un filtro especial, una válvula solenoide y una mirilla. Los modelos KKB modernos funcionan con refrigerantes seguros para la capa de ozono. Pueden circular freón altamente ecológico R-22, R-407C, R-410a.Son adecuados tanto para unidades de ventilación como para refrigeradores de conductos.
Los elementos internos del KKB están aislados y conectados a tierra para evitar lesiones por descargas eléctricas. Los fabricantes cubren las superficies de todos los componentes del dispositivo con un revestimiento anticorrosión. Esto permite su uso en condiciones húmedas.
Ventajas de una unidad compresora-condensadora
Si comparamos KKB con enfriador, entonces podemos notar las claras ventajas del primero:
- Producir un kW de frío es más barato porque Aquí no hay refrigerante intermedio.
- Ajuste conveniente. Cada KKB está conectado a una unidad de suministro de aire, por lo que el control se realiza mediante controladores estándar.
- Fácil instalación. No se necesitan ventiladores, conductos de aire u otros elementos adicionales. Sólo se requiere la instalación del intercambiador de calor del evaporador.
El KKB puede ser un componente de un gran sistema de ventilación y una unidad separada integrada en el dispositivo. Vienen en tipos estacionarios montados en el piso y en la pared. Los bloques estacionarios se colocan cerca de los edificios y en el techo.
El moderno compresor KKB está equipado con protección contra el funcionamiento inestable de la red eléctrica, la influencia de la humedad, daños mecánicos y temperaturas críticamente altas y bajas. Todo esto altera el funcionamiento de la unidad. La carcasa en la que está encerrado el bloque es de acero galvanizado, por lo que no se corroe.
Para que el dispositivo se enfríe más rápido, los fabricantes suelen complementar el intercambiador de calor, el condensador y las líneas con inserciones de aluminio. El intercambiador de calor también está protegido contra influencias nocivas: se aplica una aleación especial anticorrosión en su superficie.
Para poder controlar la presión dentro de la CCU, todos los elementos en contacto con el refrigerante están equipados con boquillas de inspección.
A pesar de estas ventajas, a menudo sucede que después de la instalación el KKB falla rápidamente o no comienza a funcionar en absoluto. Los expertos señalan una razón. Esta es una selección analfabeta de la unidad de compensación del compresor y el evaporador.
Matices de seleccionar KKB
En la mayoría de los casos, se selecciona una unidad compresora-condensadora en función de la potencia que sea adecuada para circunstancias específicas. Para ello, deberá realizar un cálculo estándar basado en el rendimiento de la unidad de ventilación en mᶾ/hora, la temperatura, la humedad del aire exterior en verano y la temperatura del aire de impulsión. Este parámetro más la humedad se selecciona para una región específica según SNiP.
El primer parámetro se toma 6 grados menos que la temperatura ambiente óptima. Además de estos valores, tendrás que utilizar el diagrama i-d. Luego, todos los parámetros encontrados se sustituyen en la fórmula: Qcol = 1,2xLx(Inar-Iin)/3600.
Para evitar por completo los cálculos, a veces se utiliza un método simplificado. Se ha establecido que por cada 10 m² y una altura de habitación de 3 m se necesita 1 kW de frío.Si la superficie de la habitación es de 200 m², se necesita una unidad de 20 kW.
Los expertos aconsejan prestar atención a varios matices que son importantes a la hora de elegir la unidad adecuada. Para garantizar el funcionamiento eficaz del KKB, no se debe calcular a la temperatura máxima del aire exterior, sino al mínimo previsto por el rango de funcionamiento del KKB.
Si realiza el cálculo basándose en la temperatura máxima del aire exterior, la unidad podrá funcionar normalmente cuando la temperatura exterior sea igual al valor calculado o supere este valor. Cuando su valor baja, se observará un fenómeno como la ebullición parcial del refrigerante en el evaporador. El freón líquido volverá a la succión del compresor. A esto le seguirá un atasco de este último.
Para un funcionamiento normal, la capacidad del compresor debe ser inferior a la capacidad máxima del evaporador. El kit de conexión no siempre se vende junto con la unidad compresora-condensadora. En ocasiones es necesario seleccionarlo tú mismo, pero para ello es necesario conocer las características técnicas de los elementos que incluye este arnés.
Recomendaciones para seleccionar un filtro secador
Esta unidad es necesaria para absorber la humedad y diversas impurezas innecesarias de la línea de freón. Se selecciona según las tablas de los fabricantes, teniendo en cuenta la marca de refrigerante. Además, es importante saber de antemano cómo se instalará este elemento: mediante soldadura, bridas o accesorios. Las dimensiones de conexión dependerán de esto.
Afecta la elección del filtro y el indicador de rendimiento del líquido, lo que afecta el intervalo entre reemplazos. También es importante cómo funcionará el KKB: exclusivamente para frío o calor. En el primer caso, el freón se moverá en una dirección, en el segundo, en ambas direcciones.
¿Cómo elegir una mirilla?
Este elemento es necesario para controlar el nivel de llenado de freón, el estado del filtro y la presencia de humedad en el circuito. Al elegirlo, se tiene en cuenta la marca de freón, la temperatura ambiente, el método de instalación del vidrio, la presencia de un indicador de humedad y el nivel crítico de humedad.
Si por el circuito circula freón R407C o R410A, el aceite de poliéster de estas marcas puede formar ácido y alcohol al interactuar con el agua. Esto se indicará mediante el cambio de color de la mirilla, lo que ayudará a evitar que el compresor se atasque como resultado de la descomposición del aceite. El estado normal del circuito frigorífico se indica mediante el color verde del indicador.
Un cambio hacia un tono amarillo indica que es necesario controlar más de cerca el circuito de refrigeración. Un indicador completamente amarillo indica una cantidad inaceptable de humedad en el circuito. Después de tomar medidas para eliminarlo, será necesario cambiar el filtro.
Seleccionar una válvula termostática
La válvula de expansión regula el flujo de refrigerante desde la unidad al evaporador para enfriar. Se selecciona según el tipo de refrigerante, la capacidad nominal de refrigeración, el punto de ebullición, el subenfriamiento y la condensación. También se tiene en cuenta el nivel de temperatura del entorno de trabajo: máximo y mínimo.
Influye en la elección y el método de ecualización de presión, interna o externa. Necesita saber cómo se instalará la válvula de expansión. Suele instalarse para soldadura, bridas o accesorios.
Selección de válvula solenoide
La elección de este elemento está influenciada por la marca de freón, la temperatura máxima de funcionamiento y la presión. Otro parámetro importante es el valor máximo de la diferencia de presión de apertura. Debe prestar atención a las dimensiones de conexión y al rendimiento.
Se debe tener en cuenta el coeficiente Ku, que tiene en cuenta el cambio en el caudal del medio de trabajo cuando la diferencia de presión es válvula de solenoide será de 1 bar.
Tipos de unidades compresoras-condensadoras.
El tipo de KKB está determinado por el tipo de refrigeración propia. Se puede realizar utilizando aire, agua o un refrigerador externo. Las unidades del primer tipo tienen un ventilador incorporado que genera flujo de aire.
Si el diseño incluye un ventilador axial, la unidad se monta fuera del edificio. Si hay ventilador centrífugo, la unidad se instala directamente en el interior.
La unidad compresora-condensadora, en la que el condensador se enfría con agua, es más potente. No requiere de un gran volumen de aire para su funcionamiento, por lo que es compacto y está pensado para instalación en interiores. Su instalación es posible a una distancia considerable.
Los KKB con condensador de tipo remoto se utilizan con menos frecuencia, principalmente cuando no hay suficiente espacio en la habitación. En este caso, el bloque en sí se instala dentro de la habitación. En el exterior se sitúa el intercambiador de calor.
Principio de funcionamiento de KKB
El funcionamiento de la unidad compresora-condensadora se basa en la ley de la física sobre la absorción de energía térmica cuando el estado del refrigerante cambia de un estado líquido a otra forma agregada. Cuando el proceso ocurre en la dirección opuesta, la energía térmica previamente acumulada se libera y se transfiere al consumidor.
Cuando el KKB funciona para enfriar, el freón se evapora dentro del intercambiador de calor y luego se condensa. Cuando se calienta, ocurre lo contrario.
Si bien la instalación de un sistema de refrigeración le permite configurar individualmente el régimen de temperatura para cada habitación, cuando se utiliza KKB la temperatura tendrá el mismo valor en todas partes. Se fija en el termostato principal de todo el edificio.
KKB refrigerado por aire
El circuito frigorífico dispone de 2 intercambiadores de calor. Uno de ellos, el intercambiador de calor del condensador, se encuentra en el propio KKB. El segundo es el intercambiador de calor del evaporador, ubicado en el enfriador de aire del aire acondicionado central. Además de estos componentes, el circuito de refrigeración incluye un compresor encerrado en una carcasa KKB.
Sus elementos también incluyen un filtro secador, válvula de expansión y mirilla. Los últimos tres elementos están ubicados en la línea de líquido entre bloques cerca del evaporador.
A diferencia de otros componentes del circuito frigorífico, la sección transversal para el paso del freón en la válvula de expansión térmica es pequeña.Su ajuste depende de la temperatura de evaporación del freón en el intercambiador de calor y del valor de la presión. Antes de la válvula de expansión, el freón gaseoso comprimido en el intercambiador de calor del condensador tiene un exceso de presión, bombeado por el compresor. Después de la válvula de expansión, la presión en el intercambiador de calor del evaporador disminuye.
En el condensador, el refrigerante, habiendo perdido calor hacia el espacio circundante, se condensa. Después de liberar parte de la energía térmica, el freón todavía está bajo mayor presión, pero solo hasta que pasa a través de la válvula de expansión térmica. Después de esto, la presión cae bruscamente y se produce un enfriamiento.
Bajo la influencia del ventilador centrífugo del aire acondicionado principal, la superficie de intercambio de calor del evaporador se calienta. Adquiere una temperatura elevada y pasa a la fase gaseosa, circulando en el evaporador el refrigerante previamente líquido. Al mismo tiempo, absorbe calor del aire suministrado, enfriándolo así.
Posteriormente, el refrigerante en forma de gas vuelve a entrar en el compresor, se comprime, se transforma en un estado agregado líquido y se reanuda el proceso de circulación.
Unidad enfriada por agua
La instalación de un KKB refrigerado por agua requiere cálculos hidráulicos preliminares y una instalación profesional. El coste de estos bloques es superior al de sus homólogos aéreos. Esto se explica por la necesidad de costos adicionales para la instalación de una torre de enfriamiento, su circuito y la compra de bombas.
Estas unidades están diseñadas para su instalación dentro de un edificio.El enfriamiento del condensador aquí se produce con la ayuda de un líquido que realiza una revolución circular en un circuito cerrado. Se instala una torre de enfriamiento al aire libre: húmeda o seca, o se usa agua corriente.
Este equipo de climatización dispone de un intercambiador de calor adicional. Enfría el refrigerante y, al eliminar parcialmente el calor, calienta el agua en circulación, que luego puede reutilizarse. Su uso en el sistema de calefacción para el suministro de agua caliente justifica inversiones algo mayores en la compra de equipos de este tipo.
La ventaja de las unidades refrigeradas por agua es su mayor potencia y la posibilidad y perspectiva de aumentar la distancia entre la unidad y la torre de refrigeración de la forma más cómoda posible. Si se utiliza agua corriente como refrigerante, el coste del aire acondicionado se reduce considerablemente.
Características de la instalación de KKB.
La instalación de una unidad condensadora debe ir precedida de una cuidadosa preparación. En primer lugar, comprobar la conformidad de datos de la unidad como conexión de fase, tensión y frecuencia de corriente con las características correspondientes de la línea de alimentación.
No debe haber polvo en el lugar donde se planea instalar el KKB, de lo contrario podría entrar en el intercambiador de calor. El flujo de aire que sale del condensador no debe regresar a él.
Si la unidad se instala en el suelo, debe colocarse de manera que no entre agua de lluvia ni nieve. El espacio alrededor de la unidad debe estar libre, sin obstrucciones para el movimiento del aire y el mantenimiento. No conecte conductos de aire que suministren o extraigan aire de la unidad.
El montaje e instalación de compresores y unidades condensadoras lo realizan empresas especializadas cuyos empleados cuentan con las calificaciones y certificados adecuados. Para conectar la unidad necesita herramientas y equipos especiales. También sucede que es necesario repostar la unidad o repostarla por completo.
Fabricantes acreditados de KKB
KKB con características de alto rendimiento es producido por la empresa italiana Aermec. La gama incluye compresores y condensadores refrigerados por aire profesionales y equipos para uso doméstico.
Son populares KKB Aerotek, producidos por la empresa internacional del mismo nombre, fundada en Suiza. Los parámetros del equipo están completamente adaptados al consumidor ruso.
La empresa francesa Airwell es famosa por la calidad de sus equipos. No menos populares son las unidades Carrier, suministradas al mercado de equipos de aire acondicionado por American Carrier Corporation. Su oficina de representación es la empresa japonesa Daikin, cuyos equipos de climatización también tienen una gran demanda.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Componentes de la unidad compresora-condensadora:
Elección razonable de unidad compresora-condensadora:
Para garantizar una excelente ventilación en una oficina, casa u otro local, una unidad compresora-condensadora será la mejor solución. La unidad en sí es liviana en peso y dimensiones, pero esto de ninguna manera reduce su funcionalidad. Es importante no violar las reglas de operación y seguir las instrucciones, entonces la unidad funcionará durante muchos años.
Si tienes dudas sobre el tema del artículo, puedes plantearlas en la sección de comentarios, e intentaremos darte una respuesta muy clara. Allí puedes dejar un comentario sobre este artículo o compartir consejos sobre cómo elegir un KKB.
