ККБ: что это, расчёт мощности для приточной установки

ККБ — компрессорно-конденсаторный блок: наружная часть фреоновой системы охлаждения, в которой стоят компрессор, конденсатор с вентиляторами и автоматика, а испаритель — фреоновый охладитель — стоит в приточной установке, и хладагент идёт к нему по медным трубам. Мощность ККБ для приточной установки зависит от расхода воздуха, температуры и влажности наружного воздуха и того, до скольких градусов нужно охладить приток. Калькулятор считает полную нагрузку с осушением, поправку на жаркий воздух у конденсатора и количество конденсата.

Откуда берётся тепло

• Явное тепло. Наружный воздух охлаждают с летней температуры до температуры притока: 10 000 м³/ч с 28 до 16 °C — это около 41 кВт.
• Осушение. На холодных рёбрах охладителя из воздуха выпадает влага, и на её конденсацию уходит ещё 15–30 % нагрузки, а во влажную погоду больше. Этот конденсат отводят из поддона приточной установки дренажом.
• Жара у ККБ. Конденсатор стоит на улице и отдаёт тепло тому же наружному воздуху: чем он горячее, тем меньше холода даёт блок. Каталожную мощность обычно указывают при +35 °C.

ККБ проще чиллера для одной приточной установки: нет водяного контура, насосов и промежуточного теплообмена. Но каждый блок обслуживает только свой охладитель, длина и перепад высот фреоновых труб ограничены, а регулирование ступенчатое. Когда ставят ККБ, а когда чиллер с водой на несколько установок и фанкойлы, разобрано в справочнике о выборе между чиллером, ККБ и VRF. Схема обвязки фреонового охладителя — ТРВ, соленоидный клапан, фильтр-осушитель — показана в справочнике о канальном охладителе.

Формула

Q = L × ρ × (h₁ − h₂) / 3600 × (1 + k) / k_в

• Q — холодо­производительность ККБ при +35 °C, кВт; L — расход воздуха, м³/ч; ρ — плотность воздуха, 1,2 кг/м³;
• h₁ — энтальпия наружного воздуха по температуре и влажности, кДж/кг; h₂ — энтальпия притока, кДж/кг: если на выходе воздух насыщен, его влагосодержание берут при 95 % влажности;
• k — запас, доля; k_в — поправка на воздух у конденсатора: 1 до +35 °C, 0,93 при +40 °C, 0,86 при +45 °C, между точками линейно.

Энтальпия — это теплосодержание воздуха вместе с водяным паром, h = 1,006 × t + d × (2501 + 1,86 × t), где d — влагосодержание, кг/кг. Количество конденсата: W = L × ρ × (d₁ − d₂), кг/ч. Та же нагрузка на воздух считается для водяного охладителя в задаче о чиллере для приточной установки — у ККБ и у чиллера при одном и том же воздухе она одинаковая. Коэффициенты поправки на жару — из расчёта цикла в справочнике о чиллере в жару.

Пример расчёта

Приточная установка на 10 000 м³/ч, наружный воздух +28 °C и 50 %, приток 16 °C, запас 15 %.

1. Влагосодержание наружного воздуха: 0,01180 кг/кг, энтальпия 58,30 кДж/кг.
2. Воздух после охладителя насыщается: при 16 °C и 95 % влагосодержание 0,01077 кг/кг, энтальпия 43,34 кДж/кг.
3. Нагрузка: 10 000 × 1,2 × (58,30 − 43,34) / 3600 = 49,86 кВт, из них явное тепло 41,1 кВт, осушение 8,74 кВт.
4. Воздух +28 °C — ниже +35 °C, поправки на жару нет.
5. ККБ с запасом: 49,86 × 1,15 = 57,34 кВт, округлённо 57,3 кВт.
6. Конденсат: 10 000 × 1,2 × (0,01180 − 0,01077) = 12,4 л/ч.

Если та же установка стоит на юге и воздух у ККБ летом +38 °C, поправка 0,958 увеличивает нужную каталожную холодо­производительность примерно на 4 %, а нагрузка растёт ещё и от самого горячего воздуха — калькулятор считает оба эффекта вместе.

Типовые ошибки

• Только явное тепло. Без осушения ККБ на 15–30 % меньше нужного, и во влажную погоду приток выходит тёплым и сырым.
• Приток 10–12 °C на одном ККБ. Нужно низкое кипение, охладитель обмерзает, особенно при уменьшенном расходе воздуха; такие режимы согласуют при подборе.
• Длинная трасса без расчёта. Длина, перепад высот и диаметры фреоновых труб ограничены: при нарушении в компрессор не возвращается масло — те же правила, что в справочнике о трассе выносного конденсатора.
• Одна ступень на переменный расход. Если приточная установка работает с частотным регулированием вентилятора, ККБ нужен с несколькими ступенями или инвертором, иначе охладитель обмерзает на малом расходе.