Вестник УКЦ АПИК: Фрагменты курса «Тепло- и холодоснабжение центральных кондиционеров»

Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 1.
Условные обозначения:
Наружный блок – моноблочный компрессорно-конденсаторный блок;
1 – конденсатор;
2 – компрессор;
3 – внутренний блок – теплообменник с непосредственным кипением фреона – испаритель;
4 – маслоподъемная петля.
Узел обвязки теплообменника:
5 – клапан жидкостной линии;
6 – клапан линии всасывания;
7 – соленоидный клапан;
8 – фильтр-осушитель;
9 – смотровое стекло;
10 – терморегулирующий вентиль.
Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 2.
Условные обозначения на рис. 2 аналогичны условным обозначения на рис. 1
Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 3.
Условные обозначения на рис. 3 аналогичны условным обозначения на рис. 1
Журнал «МИР КЛИМАТА» продолжает публикацию фрагментов нового курса Учебно-консультационного центра АПИК «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА»«Тепло- и холодоснабжение центральных кондиционеров».

Данная статья содержит еще одну часть курса, посвященную холодоснабжению поверхностных воздухоохладителей центральных кондиционеров (холодоноситель — фреон).

Компрессорно-конденсаторные блоки могут иметь самостоятельное применение в качестве источников жидкого хладагента для теплообменников центральных кондиционеров.

Для обеспечения устойчивой работы системы обязательным условием является соответствие мощности теплообменника центрального кондиционера и холодопроизводительности компрессорно-конденсаторного блока.

В подобных системах в качестве холодоносителя применяются различные виды фреонов. К фреонам предъявляются определенные требования:

  • самое важное — отсутствие негативных эффектов при воздействии на внешнюю среду, отсутствие токсичности и воспламеняемости;
  • высокие удельные показатели перехода в газообразную фазу, так как для перевода килограмма жидкости в газообразную фазу требуется большое количество тепла и, соответственно, меньшее количество хладагента при сохранении заданной производительности;
  • низкие показатели удельной теплоемкости в жидкой фазе, с тем чтобы сократить до минимума количество образуемого пара при прохождении через терморегулирующий расширительный клапан;
  • невысокий удельный объем в газообразной фазе, чтобы позволить сократить объем и массу компрессора;
  • невысокое рабочее давление, приближенное к атмосферному давлению;
  • совместимость с материалами, используемыми в холодильных контурах, и со смазывающими маслами;
  • умеренные температуры в конце сжатия в компрессоре, с тем чтобы избежать сгорания смазки;
  • низкая себестоимость и достаточный объем производства.
    Особое внимание необходимо уделять расположению отдельных элементов оборудования холодильного контура.

Варианты расположения оборудования холодильного контура

Во-первых, это случай, когда испаритель — внутренний блок расположен ниже компрессорно-конденсаторного блока — наружного блока (рис. 1).

Если компрессорно-конденсаторный блок расположен выше испарителя, то в нижней части трубопровода всасывания может накопиться большое количество масла при остановке компрессора.

Ситуация еще более ухудшится, если одновременно в нижнюю часть восходящего трубопровода будет стекать масло из испарителя, которое при запуске компрессора попадет во всасывающую полость компрессора и вызовет гидравлический удар. Чтобы избежать таких проблем, рекомендуется в нижней части восходящей линии всасывания установить маслоподъемную петлю. По мере накопления масла в маслоподъемной петле его уровень поднимается, снижая проходное сечение газообразного фреона, что вызывает плавное увеличение его скорости.

Во-вторых, это случай, когда компрессорно-конденсаторный блок расположен ниже испарителя — внутреннего блока (рис. 2).

Если испаритель расположен выше компрессорно-конденсаторного блока более чем на 3 метра, то при каждой остановке компрессора движение газообразного хладагента в испаритель прекращается и масло, находящееся в нем, под действием силы тяжести будет стекать вниз по линии всасывания.

Если к тому же температура окружающего воздуха испарителя достаточно низкая, то находящийся в нем газообразный хладагент конденсируется и также стекает вниз. При этом создается опасность гидравлического удара при включении компрессора из-за накопления масла и жидкого хладагента в нагнетающей полости компрессора.

Для того чтобы избежать это явление, на всасывающей линии фреонопровода в непосредственной близости от испарителя устраивается маслоподъемная петля (поз. 4 на рис. 2).

В-третьих, это случай, когда компрессорно-конденсаторный блок — наружный блок и испаритель — внутренний блок находятся на одной отметке или их превышение по высоте составляет менее 3 метров (рис. 3).

Этот случай достаточно тривиален и аналогичен случаю 2.

Исходя из выше рассмотренных 3 случаев расположения оборудования холодильного контура, во избежание гидравлического удара при запуске компрессорно-конденсаторного блока необходимо устанавливать так называемую маслоподъемную петлю, а горизонтальные участки фреонопроводов прокладывать с уклоном не менее i=0,005 в направлении движения хладагента.

Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 4.
Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 5. Принципиальная схема узла обвязки
Условные обозначения:
1, 2 — моноблочный компрессорно-конденсаторный блок;
3 – теплообменник непосредственного кипения фреона – испаритель;
4 – маслоподъемная петля;
5 – запорный вентиль хладагента на жидкостной линии;
6 – запорный вентиль хладагента на газовой линии;
7 – соленоидный клапан с электроприводом;
8 – фильтр-осушитель;
9 – смотровое стекло;
10 – терморегулирующий вентиль ТВР.
Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 6.
Если разность высот превышает 6 метров, то необходимо через каждые 6 метров устанавливать маслоподъемные петли. По мере накопления масла в сифоне (маслоподъемной петле) его уровень поднимается, снижая проходное сечение для газообразного фреона, что обеспечивает плавный запуск компрессора.

Работа маслоподъемной петли показана на рис. 4.

Повышение скорости газообразного фреона способствует разрушению масляной поверхности с образованием мелкодисперсных капелек и увеличению масла в вертикальном трубопроводе в виде масляного тумана и масляной пленки, которая движется по стенкам трубопровода.

Как уже говорилось, скорость потока в восходящей газообразной линии должна превышать 5 м/сек при любых условиях.

Работа компрессорно-конденсаторных блоков с центральными кондиционерами

Компрессорно-конденсаторные блоки могут иметь самостоятельное применение в качестве источников жидкого хладагента для центральных кондиционеров.

Мощность теплообменника центрального кондиционера должна соответствовать холодопроизводительности компрессорно-конденсаторного блока, иначе невозможно будет обеспечивать необходимые параметры кондиционируемого воздуха и устойчивую работу всей системы в целом.

При работе компрессорно-конденсаторного блока с теплообменником центрального кондиционера необходимо на жидкостной линии установить дополнительные элементы.

Расположение термостатического элемента на различных диаметрах трубопроводов всасывания

Расположение термостатического элемента на трубопроводе всасывания диаметром менее 7/8ʹʹ.

На трубопроводах всасывания диаметром менее 7/8ʹʹ термостатический элемент должен крепиться обязательно сверху трубопровода (рис. 6), чтобы масло в трубопроводе не влияло на показания термобаллона.

Расположение термостатического элемента на трубопроводе всасывания диаметром от 7/8ʹʹ до 1 3/8ʹʹ.

Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 7.
Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 8.
Варианты расположения оборудования холодильного контура
Рис. 9.
На трубопроводах всасывания диаметром от 7/8ʹʹ до 1 3/8ʹʹ термостатический элемент должен располагаться под углом 45º вниз от осевой линии трубопровода всасывания (рис. 7).

Расположение термостатического элемента на трубопроводе всасывания диаметром более 1 3/8ʹʹ.

На трубопроводах всасывания диаметром более 1 3/8ʹʹ термостатический элемент должен располагаться под углом 45º вверх от осевой линии трубопровода всасывания (рис. 8).

Если термостатический элемент необходимо установить на вертикальном участке всасывающего трубопровода, то капиллярная трубка должна подходить к термостатическому элементу сверху.

Общий вид системы холодоснабжения

Перед вертикальным участком трубопровода всасывания на выходе из испарителя должна выполняться маслоподъемная петля (поз. 7 на рис. 9).

Настройка терморегулирующего вентиля ТРВ должна обязательно производиться при температуре воздуха в помещении близкой к заданной температуре при работе центрального кондиционера.

Если компрессорно-конденсаторный блок имеет два самостоятельных контура охлаждения, то необходимо установить два самостоятельных испарителя и два самостоятельных узла обвязки.

Компрессорно-конденсаторный блок имеет собственную автоматику, но команда на его включение (выключение компрессора) должна поступать от центрального кондиционера. Для этого необходимо простое коммутирование определенных клемм на модуле управления компрессорно-конденсаторным блоком.

В дальнейших выпусках журнала мы продолжим публиковать фрагменты курса «Тепло- и холодоснабжение центральных кондиционеров».



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест