Qu'est-ce qu'un groupe compresseur-condenseur : dispositif et principe de fonctionnement
Presque tous les systèmes de ventilation comprennent une unité compresseur-condenseur chargée de chauffer ou de refroidir l’air. KKB fait partie de la classe des climatiseurs non autonomes.
Dans celui-ci, le réfrigérant à l'état liquide passe par une étape préparatoire, puis pénètre dans l'échangeur de chaleur et s'évapore.
Dans ce document, nous parlerons des principes de fonctionnement de cet équipement, nous attarderons en détail sur les nuances de sa sélection et certaines caractéristiques d'installation.
Le contenu de l'article :
Composants de l'unité compresseur-condenseur
KKB est un monobloc avec des unités placées de manière compacte. Ils sont utilisés en tandem avec des dispositifs de ventilation d'air frais, avec systèmes divisés tout type équipé d'unités intérieures ou de systèmes de refroidissement direct. Ils peuvent remplacer le refroidisseur lorsque l'installation de ce dernier est impossible en raison de la lourde charge sur le toit.
Les principaux éléments de cette partie importante du système de ventilation sont :
- compresseur;
- moteur;
- ventilateur centrifuge ou axial;
- un échangeur de chaleur qui fait office de condenseur ;
- système d'alimentation électrique;
- Système de contrôle.
De plus, le KKB est équipé de connecteurs qui améliorent ses performances et se composent d'un papillon, d'un filtre spécial, d'une électrovanne et d'un voyant. Les modèles KKB modernes fonctionnent avec des réfrigérants sans danger pour la couche d'ozone. Ils peuvent faire circuler des fréons R-22, R-407C, R-410a hautement respectueux de l'environnement.Ils conviennent aussi bien aux unités de ventilation qu'aux refroidisseurs de conduits.
Les éléments internes du KKB sont isolés et mis à la terre pour éviter les blessures par choc électrique. Les fabricants recouvrent les surfaces de tous les composants de l'appareil d'un revêtement anticorrosion. Cela lui permet d'être utilisé dans des conditions humides.
Avantages d'une unité compresseur-condensation
Si l'on compare KKB avec refroidisseur, alors on peut noter les avantages évidents du premier :
- Produire un kW de froid coûte moins cher car Il n'y a pas de liquide de refroidissement intermédiaire ici.
- Ajustement pratique. Chaque KKB est connecté à une unité d'alimentation en air, le contrôle est donc effectué à l'aide de contrôleurs standard.
- Installation facile. Aucun ventilateur, conduit d'air ou autre élément supplémentaire n'est nécessaire. Seule l’installation de l’échangeur thermique de l’évaporateur est requise.
Le KKB peut être un composant d'un grand système de ventilation ou une unité séparée intégrée à l'appareil. Ils sont disponibles en types fixes au sol et muraux. Les blocs fixes sont placés à proximité des bâtiments et sur le toit.
Le compresseur KKB moderne est équipé d'une protection contre le fonctionnement instable du réseau électrique, l'influence de l'humidité, les dommages mécaniques et les températures critiques élevées et basses. Tout cela perturbe le fonctionnement de l'unité. Le boîtier dans lequel le bloc est enfermé est en acier galvanisé, il ne se corrode donc pas.
Pour accélérer le refroidissement de l'appareil, les fabricants complètent souvent l'échangeur de chaleur, le condenseur et les conduites avec des inserts en aluminium. L'échangeur de chaleur est également protégé des influences nocives - un alliage spécial anticorrosion est appliqué sur sa surface.
Afin de pouvoir surveiller la pression à l'intérieur du CCU, tous les éléments en contact avec le liquide de refroidissement sont équipés de raccords de contrôle.
Malgré ces avantages, il arrive souvent qu'après l'installation, le KKB tombe rapidement en panne ou ne commence pas à fonctionner du tout. Les experts évoquent une raison. Il s'agit d'une sélection illettrée de l'unité de compensation du compresseur et de l'évaporateur.
Nuances de sélection de KKB
Le plus souvent, une unité de compression-condensation basée sur la puissance est sélectionnée, adaptée à des circonstances spécifiques. Pour ce faire, vous devrez effectuer un calcul standard basé sur les performances de l'unité de ventilation en mᶾ/heure, la température, l'humidité de l'air extérieur en été et la température de l'air soufflé. Ce paramètre plus l'humidité est sélectionné pour une région spécifique selon SNiP.
Le premier paramètre est pris 6 degrés de moins que la température ambiante optimale. En plus de ces valeurs, vous devrez utiliser le diagramme i-d. Ensuite, tous les paramètres trouvés sont substitués dans la formule : Qcol = 1,2xLx(Inar-Iin)/3600.
Pour éviter complètement les calculs, une méthode simplifiée est parfois utilisée. Il a été établi que pour 10 m² et une hauteur de pièce de 3 m, il faut 1 kW de froid.Si la superficie de la pièce est de 200 m², une unité de 20 kW est nécessaire.
Les experts conseillent de prêter attention à plusieurs nuances importantes pour choisir la bonne unité. Pour garantir le fonctionnement efficace du KKB, elle doit être calculée non pas à la température maximale de l'air extérieur, mais au minimum prévu par la plage de fonctionnement du KKB.
Si vous effectuez le calcul sur la base de la température maximale de l'air extérieur, l'unité pourra fonctionner normalement lorsque la température extérieure sera égale à la valeur calculée ou dépassera cette valeur. Lorsque sa valeur baisse, on observera un phénomène tel qu'une ébullition partielle du réfrigérant dans l'évaporateur. Le fréon liquide retournera à l'aspiration du compresseur. S'en suivra un brouillage de ce dernier.
Pour un fonctionnement normal, la capacité du compresseur doit être inférieure à la capacité maximale de l'évaporateur. Le kit de raccordement n'est pas toujours vendu avec le groupe compresseur-condenseur. Parfois, il faut le sélectionner soi-même, mais pour ce faire, il faut connaître les caractéristiques techniques des éléments inclus dans ce harnais.
Recommandations pour le choix d'un filtre déshydrateur
Cette unité est nécessaire pour absorber l'humidité et diverses impuretés inutiles de la ligne fréon. Il est sélectionné selon les tableaux des fabricants en tenant compte de la marque du fluide frigorigène. De plus, il est important de savoir à l'avance comment cet élément sera installé - par soudure, bridage, sur raccords. Les dimensions de connexion en dépendront.
Cela affecte le choix du filtre et l'indicateur de performance du fluide, qui affecte l'intervalle entre les remplacements. Il est également important de savoir comment fonctionnera le KKB - exclusivement pour le froid ou pour le chaud. Dans le premier cas, le fréon se déplacera dans un sens, dans le second, dans les deux sens.
Comment choisir un voyant ?
Cet élément est nécessaire pour surveiller le niveau de remplissage en fréon, l'état du filtre et la présence d'humidité dans le circuit. Lors de son choix, ils prennent en compte la marque du fréon, la température ambiante, la méthode de pose du verre, la présence d'un indicateur d'humidité et le niveau d'humidité critique.
Si du fréon R407C ou R410A circule dans le circuit, l'huile polyester de ces marques peut former de l'acide et de l'alcool lorsqu'elle interagit avec l'eau. Cela sera signalé par le changement de couleur du voyant, ce qui aidera à empêcher le compresseur de se bloquer en raison de la décomposition de l'huile. L'état normal du circuit frigorifique est indiqué par la couleur verte de l'indicateur.
Un passage vers une teinte jaune indique que le circuit frigorifique doit être surveillé de plus près. Un indicateur complètement jaune indique une quantité inacceptable d'humidité dans le circuit. Après avoir pris des mesures pour le retirer, le filtre devra être changé.
Choisir une vanne thermostatique
Le détendeur régule le débit de réfrigérant de l'unité vers l'évaporateur pour le refroidissement. Il est sélectionné en fonction du type de réfrigérant, de la puissance frigorifique nominale, du point d'ébullition, du sous-refroidissement et de la condensation. Le niveau de température de l'environnement de travail est également pris en compte - maximum et minimum.
Cela influence le choix et la méthode d'égalisation de la pression - interne ou externe. Vous devez savoir comment le détendeur sera installé. Il est généralement installé pour le soudage, le bridage ou les raccords.
Sélection de l'électrovanne
Le choix de cet élément est influencé par la marque du fréon, la température et la pression maximales de fonctionnement. Un autre paramètre important est la valeur maximale de la différence de pression d'ouverture. Vous devez faire attention aux dimensions et aux performances de connexion.
Il faut prendre en compte le coefficient Ku, qui prend en compte l'évolution du débit du fluide de travail lorsque la différence de pression est électrovanne sera de 1 barre.
Types d'unités de compression-condensation
Le type de KKB est déterminé par le type de son propre refroidissement. Elle peut être réalisée à l’aide d’air, d’eau ou d’un refroidisseur externe. Les unités du premier type ont un ventilateur intégré qui génère un flux d'air.
Si un ventilateur axial est inclus dans la conception, l'unité est montée à l'extérieur du bâtiment. S'il y a un ventilateur centrifuge, l'unité est installée directement à l'intérieur.
L'unité compresseur-condenseur, dans laquelle le condenseur est refroidi avec de l'eau, est plus puissante. Il ne nécessite pas un grand volume d'air pour son fonctionnement, il est donc compact et destiné à une installation en intérieur. Son installation est possible sur une distance considérable.
Les KKB avec condenseur de type déporté sont utilisés moins fréquemment, principalement lorsqu'il n'y a pas assez d'espace dans la pièce. Dans ce cas, le bloc lui-même est installé à l'intérieur de la pièce. L'échangeur de chaleur est placé à l'extérieur.
Principe de fonctionnement du KKB
Le fonctionnement de l'unité compresseur-condenseur est basé sur la loi de la physique relative à l'absorption de l'énergie thermique lorsque l'état du réfrigérant passe de l'état liquide à une autre forme globale. Lorsque le processus se déroule dans la direction opposée, l'énergie thermique précédemment accumulée est libérée et transférée au consommateur.
Lorsque le KKB fonctionne en refroidissement, le fréon s'évapore à l'intérieur de l'échangeur thermique, puis se condense. En chauffage, c’est l’inverse.
Alors que l'installation d'un système de refroidissement vous permet de régler individuellement le régime de température pour chaque pièce, lors de l'utilisation de KKB, la température aura la même valeur partout. Il est réglé sur le thermostat principal de tout le bâtiment.
KKB refroidi par air
Le circuit frigorifique dispose de 2 échangeurs thermiques. L'un d'eux, l'échangeur de chaleur à condenseur, est situé dans le KKB lui-même. Le second est l’échangeur de chaleur évaporateur, situé dans le refroidisseur d’air du climatiseur central. En plus de ces composants, le circuit frigorifique comprend un compresseur enfermé dans un boîtier KKB.
Ses éléments comprennent également un filtre déshydrateur, un détendeur et un voyant. Les trois derniers éléments sont situés sur la conduite de liquide interbloc à proximité de l'évaporateur.
Contrairement aux autres composants du circuit frigorifique, la section de passage du fréon dans le détendeur thermique est faible.Son réglage dépend de la température d'évaporation du fréon dans l'échangeur thermique et de la valeur de la pression. Avant le détendeur, le fréon gazeux comprimé dans l'échangeur thermique du condenseur présente une surpression, pompée par le compresseur. Après le détendeur, la pression dans l'échangeur thermique de l'évaporateur diminue.
Dans le condenseur, le réfrigérant, ayant perdu de la chaleur dans l'espace environnant, se condense. Après avoir libéré une partie de l'énergie thermique, le fréon est toujours sous pression accrue, mais seulement jusqu'à ce qu'il traverse le détendeur thermique. Après cela, la pression chute fortement et un refroidissement se produit.
Sous l'influence du ventilateur centrifuge du climatiseur principal, la surface d'échange thermique de l'évaporateur s'échauffe. Il acquiert une température élevée et passe en phase gazeuse, le réfrigérant auparavant liquide circulant dans l'évaporateur. En même temps, il absorbe la chaleur de l’air soufflé et le refroidit ainsi.
Ensuite, le réfrigérant sous forme de gaz se retrouve à nouveau dans le compresseur, se comprime, se transforme en un état d'agrégat liquide et le processus de circulation reprend.
Unité refroidie à l'eau
L'installation d'un KKB refroidi à l'eau nécessite des calculs hydrauliques préalables et une installation professionnelle. Le coût de ces blocs est supérieur à celui de leurs homologues aériens. Cela s'explique par la nécessité de coûts supplémentaires pour l'installation d'une tour de refroidissement, la pose d'un circuit et l'achat de pompes.
Ces unités sont destinées à être installées à l'intérieur d'un bâtiment.Le refroidissement du condenseur s'effectue ici à l'aide d'un liquide qui fait une révolution circulaire en circuit fermé. Une tour de refroidissement est installée à l'extérieur - humide ou sèche, ou de l'eau courante est utilisée.
Cet équipement de climatisation dispose d'un échangeur de chaleur supplémentaire. Il refroidit le réfrigérant et, en évacuant partiellement la chaleur, chauffe l'eau en circulation, qui peut ensuite être réutilisée. Son utilisation dans le système de chauffage pour l'approvisionnement en eau chaude justifie des investissements un peu plus importants dans l'achat d'équipements de ce type.
L'avantage des unités refroidies par eau est leur puissance plus élevée et la possibilité et la perspective d'augmenter la distance entre l'unité et la tour de refroidissement de la manière la plus pratique possible. Si l’on utilise de l’eau courante comme liquide de refroidissement, le coût de la climatisation diminue considérablement.
Caractéristiques de l'installation de KKB
L’installation d’un groupe de condensation doit être précédée d’une préparation minutieuse. Tout d'abord, vérifiez la conformité des données de l'unité telles que la connexion de phase, la tension, la fréquence du courant avec les caractéristiques correspondantes de la ligne d'alimentation.
Il ne doit y avoir aucune poussière à l'endroit où il est prévu d'installer le KKB, sinon elle pourrait pénétrer dans l'échangeur de chaleur. Le flux d’air sortant du condenseur ne doit pas y être renvoyé.
Si l'unité est installée au sol, elle doit être positionnée de manière à ce que l'eau de pluie et la neige n'y pénètrent pas. L'espace autour de l'unité doit être libre, sans obstructions pour la circulation de l'air et l'entretien. Ne connectez pas de conduits d'air alimentant ou évacuant l'air de l'unité.
Le montage et l'installation des groupes compresseurs et condenseurs sont effectués par des entreprises spécialisées dont les employés possèdent les qualifications et certificats appropriés. Pour connecter l'unité, vous devez disposer d'outils et d'équipements spéciaux. Il arrive également que l'unité doive être ravitaillée ou complètement ravitaillée.
Fabricants réputés de KKB
Le KKB aux caractéristiques de haute performance est produit par la société italienne Aermec. La gamme comprend des compresseurs et condenseurs professionnels refroidis par air ainsi que des équipements à usage domestique.
KKB Aerotek, produit par la société internationale du même nom, fondée en Suisse, est populaire. Les paramètres de l'équipement sont entièrement adaptés au consommateur russe.
La société française Airwell est réputée pour la qualité de ses équipements. Les unités Carrier, fournies au marché des équipements de climatisation par l'American Carrier Corporation, ne sont pas moins populaires. La société japonaise Daikin a son bureau de représentation, dont les équipements de climatisation sont également très demandés.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Composants de l'unité compresseur-condensation :
Choix raisonnable de groupe compresseur-condenseur :
Pour assurer une excellente ventilation dans un bureau, une habitation ou tout autre local, un groupe compresseur-condenseur sera la meilleure solution. L'unité elle-même est légère en termes de poids et de dimensions, mais cela ne réduit en rien sa fonctionnalité. Il est important de ne pas enfreindre les règles de fonctionnement et de suivre les instructions, l'unité servira alors pendant de nombreuses années.
Si vous avez des questions sur le sujet de l'article, vous pouvez les poser dans la section commentaires, et nous essaierons de leur donner une réponse très claire. Là, vous pouvez laisser un commentaire sur cet article ou partager des conseils sur le choix d'un KKB.
