Охлаждение и нагрев воздуха: фреоновый контур

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

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.

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).

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.

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.

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

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.

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

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

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

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

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.

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.

Фреоновый контур незаменим в оборудовании, где требуется охлаждение или (дополнительное) осушение воздуха. Если вы ещё не определились, какую установку выбрать, звоните нашим специалистам, и они подробно проконсультируют вас! Телефон для связи указан в шапке сайта.