Найти тему

Охлаждение и нагрев воздуха: фреоновый контур

Оглавление

Вентиляция — это не только движение воздушных масс, но и правильный микроклимат. Чтобы его организовать, требуется следить за многими параметрами, в том числе за температурой воздуха. Для её поддержания в пределах допустимых значений, оборудованию может потребоваться система охлаждения. Мы поговорим о фреоновом контуре — детали, без которой процесс охлаждения невозможен.

Как вообще производится охлаждение воздуха?

Для охлаждения требуется хладагент.

Хладагент — это вещество, которое позволяет переносить тепло из помещения на улицу за счёт изменения своего агрегатного состояния (газ, жидкость). Фреон – как раз один из возможных хладагентов. Он циркулирует по фреоновому контуру, как показано на изображении ниже.

Фреоновый контур — это система в оборудовании, которая включает в себя все перечисленные на схеме детали: компрессор, конденсатор, испаритель и терморегулирующий вентиль (ТРВ) либо капиллярная трубка, а также набор датчиков.

Принцип работы фреонового контура следующий. Хладагент, закипая в испарителе, активно поглощает тепло и отводит его в конденсатор для передачи воздуху. Так осуществляется перенос тепла из помещения на улицу. Этот процесс возможен при постоянной циркуляции хладагента по замкнутому контуру и смене его агрегатного состояния с жидкого на парообразное и наоборот.

Рассмотрим, как это работает, последовательно разобравшись в деталях фреонового контура.

Компрессор

-2

Компрессор в осушителе OS 1200

Цель работы компрессора – сжимать фреон, отсюда его название (от лат. compressio — сжатие). Устройство сжимает хладагент до 15-20 атмосфер, в результате чего нагревает его до 70-90°С.

По принципу внутреннего устройства компрессоры делятся на спиральные, ротационные, винтовые и поршневые. В оборудовании TURKOV используются все варианты конструкции в зависимости от требуемой мощности.

Конденсатор

Конденсатор состоит из алюминиевых пластин (ламелей), зафиксированных перпендикулярно медным трубкам (змеевику). Змеевик в свою очередь помещён в стальную раму.

Ламели конденсатора
Ламели конденсатора

Фреон, проходя через компрессор, сжимается, нагревается и поступает в конденсатор в газообразном состоянии. Хладагент в газообразном состоянии имеет высокую температуру и проходит через более толстую медную трубку. Затем фреон распределяется по более тонким трубкам, двигаясь через конденсатор. Пройдя этот путь в теплообменнике, хладагент собирается в тонкую трубку (на фото она расположена ниже, под более толстой трубкой).

Медные трубки конденсатора отличаются по размеру
Медные трубки конденсатора отличаются по размеру

В это же время сквозь ламели конденсатора проходят потоки воздуха, которые нагреваются и охлаждают фреон. Во время своего охлаждения фреон меняет агрегатное состояние, превращаясь в жидкость.

На своём пути хладагент ждёт ещё несколько контрольных точек.

Фильтр-осушитель

Первая из них — это фильтр-осушитель. Деталь устанавливается на пути фреона к ТРВ для того, чтобы удалить влагу и твёрдые частицы из хладагента. К примеру, фильтр удаляет остатки влаги во фреоновой сети, чтобы не дать маслу деградировать (истощить необходимые свойства, загрязниться или окислиться) и увеличить срок службы фреонового контура.

Также фильтр помогает защищать ТРВ от твёрдых частиц и загрязнения.

-5

Смотровое стекло

Смотровое стекло выполняет сразу 2 функции: контроль агрегатного состояния фреона и наличия влаги в системе.

На этом этапе движения фреона важно, чтобы в жидком хладагенте не образовывались пузыри. Визуальный контроль течения фреона через стекло позволяет это сделать. Если есть пузыри и бурление, их будет видно.

-6

Контроль содержания влаги осуществляется с помощью цвета: нормальное состояние обозначается зелёным цветом. В этом случае в холодильном контуре влага отсутствует.

Если цвет светло-зелёный, то это означает, что в системе содержится небольшое количество влаги.

И, наконец, жёлтый цвет обозначает, что в контуре накопилось достаточно влаги, чтобы от неё избавиться. Чтобы это сделать, необходимо спустить фреон, заменить фильтр-осушитель, вакуумировать контур и заправить систему заново.

ТРВ

-7

ТРВ — терморегулирующий вентиль. Он предназначен для контроля и регулировки расхода хладагента, циркулирующего через испаритель, с учётом температуры и интенсивности его кипения. Регулировка осуществляется с целью защиты компрессора от попадания в него жидкого хладагента. Жидкий фреон опасен для компрессора «гидравлическим ударом», результатом которого могут стать повреждения и поломки деталей компрессора.

-8

Терморегулирующий вентиль подключается к магистрали с помощью входного и выходного штуцера. Принцип работы ТРВ следующий. Температура парожидкостной смеси, поступающей в испаритель, воспринимается баллоном. Через капиллярную трубку термобаллон оказывает воздействие на давление в пространстве над мембраной. Изменение температуры хладагента после нагревания в испарителе меняет положение штока, который увеличивает или уменьшает проходное сечение клапана: чем выше температура, тем больше фреона поступает в испаритель; чем температура ниже, тем хладагента поступает меньше. Количество хладагента, в свою очередь, влияет на перегрев на выходе испарителя. Чем больше фреона поступает, тем ниже перегрев, и наоборот. Задача фазы перегрева — обеспечение полного испарения остающихся капель жидкости, чтобы в компрессор поступал только парообразный хладагент.

Испаритель

-9

Устройство испарителя аналогично кондесатору, однако есть несколько особенностей. Жидкий хладагент поступает в испаритель уже охлаждённым после конденсатора и ТРВ (или капиллярной трубки). Он проходит по медным трубкам, а одновременно с этим сквозь ламели испарителя проходит воздух. Воздух нагревает фреон в трубках, отдавая ему часть своей тепловой энергии. В то время как хладагент получает тепловую энергию, он меняет своё агрегатное состояние с жидкого на газообразное. В этом состоянии хладагент с низким давлением поступает в компрессор. Чтобы защитить компрессор от попадания жидкого фреона, часто перед этим устройством устанавливается также докипатель.

В испаритель может быть включён коллектор для равномерного распределения фреона по каналам змеевика. Коллектор жидкостного контура представляет собой набор тонких медных трубок, в виде паука соединённых в один отвод для установки ТРВ.

Коллектор жидкостного контура в установке Hydra X 8000 WD

Каплеуловитель и дренажный поддон, дренажный патрубок

Дренажный поддон

-11

Влага из воздуха конденсируется на холодном испарителе и стекает по его ламелям вниз.

Под теплообменником всегда устанавливается дренажный поддон, который собирает влагу и отводит её через дренажный патрубок в систему канализации.

Каплеуловитель

-12

Каплеуловитель не является составной частью фреонового контура, однако эта деталь необходима для эффективной работы вентустановки.

Каплеуловитель представляет собой набор пластин, которые располагаются после испарителя перпендикулярно ходу воздуха. Вся влага, уловленная в этой части, стекает по трубкам в поддоны и отводится из аппарата дренажным патрубком.

Дренажный патрубок

-13

Размещён снаружи оборудования и предназначен для отведения влаги в канализацию. Рекомендуется подключать дренажные сифоны (шариковые).

В каком оборудовании встречается фреоновый контур?

Эта деталь встречается везде, где требуется охлаждение или осушение воздуха. В ассортименте оборудования TURKOV это охладитель CoolBox, Zenit Cool Heco, осушитель OS и оборудование для бассейна Hydra WD.

-14

Блок испарителя CoolBox

-15

Zenit Cool Heco V 750 E

В случаях с ПВУ и канальным охладителем воздух в помещение поступает после испарителя с достаточно низкой температурой.

Но как быть в случае с осушителем, где нагревателя нет? Здесь расположение теплообменников меняется местами: вначале воздушный поток встречает на своём пути испаритель, а затем конденсатор. Уже осушенный испарителем воздух поступает в конденсатор, где дополнительно нагревается. Осушитель работает до тех пор, пока влажность в помещении не придёт в норму, а затем отключается.

-16

Осушитель OS 1200

-17

Hydra X 5000 WD

Фреоновый контур незаменим в оборудовании, где требуется охлаждение или (дополнительное) осушение воздуха. Если вы ещё не определились, какую установку выбрать, оставляйте комментарии, и наши инженеры подробно проконсультируют вас!