Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки производительностью от 8 до 302 кВт, выпускаемые TICA, представляют собой сочетание наружного блока мультизональной VRF-системы и электронного модуля управления AHU KIT, подключаемого к фреоновому теплообменнику вентиляционной установки. В отличие от агрегатов, изготовляемых многими другими производителями, ККБ компании «ТИКА» могут одинаково эффективно эксплуатироваться как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева. В первом из них инверторные компрессорно-конденсаторные блоки серии TIMS работают при температуре окружающей среды от -5 до +56 °C, во втором — от -27 до +26 °C. Используемый фреон — R410A.

Фактическая длина фреоновой магистрали от ККБ до теплообменника вентустановки может достигать 200 м, эквивалентная — 240 м. По этим показателям инверторные компрессорно-конденсаторные блоки TICA являются одними из лучших на рынке. Они могут располагаться как выше, так и ниже вентиляционной установки. Максимальный перепад высот между устройствами составляет 110 м.

«ТИКА» выпускает 4 модели электронных модулей управления AHU KIT. Максимальная производительность ККБ, на которую рассчитан AHU KIT, составляет 90 кВт. Для подключения к комбинированному компрессорно-конденсаторному блоку (106—302 кВт) достаточно всего 2—4 таких модулей. Подобный комплект способен обеспечить хладагентом до 64 фреоновых теплообменников приточных или приточно-вытяжных установок совокупной производительностью 31000—45000 куб.м/ч и более. При необходимости к одной вентустановке можно подключить несколько AHU KIT. Также к ККБ могут быть параллельно подсоединены внутренние блоки.

Благодаря полностью инверторной конструкции и высокоточному электронному расширительному клапану выходная мощность компрессорно-конденсаторного блока и расход хладагента плавно регулируются в соответствии с тепловой нагрузкой. Это позволяет, во-первых, значительно снизить потребление электроэнергии; во-вторых, повысить коэффициенты энергоэффективности EER и COP; в-третьих, на пять-десять лет продлить срок службы оборудования, поскольку, согласно результатам многочисленных наблюдений, на протяжении 90% календарного года оно работает в режиме частичной нагрузки, а не на пределе своих возможностей.

Ключевыми компонентами агрегатов серии TIMS являются герметичные спиральные EVI-компрессоры, выпускаемые всемирно известными компаниями Emerson Copeland (США) и Mitsubishi Electric (Япония). Агрегатами первого производителя комплектуются инверторные компрессорно-конденсаторные блоки выходной мощностью 8—22,4 кВт, второго — все остальные. По желанию заказчика ККБ производительностью до 22,4 кВт могут оснащаться роторными компрессорами Mitsubishi Electric.

Максимальная производительность спирального EVI-компрессора, которым комплектуются устройства серии TIMS, составляет 56 кВт. Использование столь мощного агрегата дает компании TICA возможность существенно понизить себестоимость оборудования: два компрессора суммарной производительностью 56 кВт стоят дороже одного устройства аналогичной мощности; не требуются дополнительные трубки холодильного контура и трубка для выравнивания уровня масла между компрессорами, а также иные элементы обвязки. Кроме того, уменьшаются габаритные размеры корпуса, а значит, для его изготовления требуется меньше металла. Все это делает продукцию TICA не только эффективной, но и экономически выгодной с точки зрения ее цены и качества.

Управление оборудованием осуществляется посредством: проводного пульта (ЖК-дисплей с механическими кнопками); централизованного пульта (цветной сенсорный ЖК-дисплей); шкафа автоматики вентиляционной установки (импульсы напряжением 0—5 В); подключения к автоматизированной системе управления зданием (BMS) по протоколам Modbus или BACnet.

Подробнее

Автономные VRF-системы TIMS-AST/BST, оснащенные одним компрессором

Каждый наружный блок укомплектован одним инверторным спиральным компрессором постоянного тока, выпускаемым японской компанией Mitsubishi Electric. Данный агрегат приводится в движение [...]
Подробнее

Автономные VRF-системы TIMS-ASА, оснащенные двумя компрессорами

Cамые мощные автономные внешние блоки для VRF-систем, выпускаемые компанией «ТИКА». Каждый прибор укомплектован двумя высокопроизводительными спиральными компрессорами Mitsubishi. Они характеризуются [...]
Подробнее

Индивидуальные VRF-системы TIMS-AXА

Данные приборы могут работать как отдельно, так и в комбинации с другими наружными блоками. Модульная конструкция позволяет встраивать их в [...]
Подробнее

Комбинированные VRF-системы TIMS-AXА

Комбинированные VRF-системы TICA состоят из двух модулей. Они могут иметь совершенно разную производительность (например, 28 и 22 л.с.) и при [...]

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки (VRF + AHU KIT)

Компрессорно-конденсаторные блоки (ККБ) — это устройства, предназначенные для эксплуатации в составе системы центрального кондиционирования раздельного типа и выступающие в качестве наружных блоков для вентиляционных установок, обрабатывающих рециркуляционный или свежий приточный воздух. Данные агрегаты не являются полностью самостоятельными: они работают в связке с фреоновыми теплообменниками вентустановок.

Оснащение объекта компрессорно-конденсаторными блоками уместно, если использование чиллеров с воздушным или водяным охлаждением нецелесообразно в силу их дороговизны, чрезмерной удаленности площадки, на которой они могли быть размещены, от вентиляционной установки, слишком большого веса для монтажа на крыше или ввиду отсутствия подходящего подсобного помещения (машинного зала). В системах центрального кондиционирования применяются, как правило, ККБ с воздушным охлаждением конденсатора, поскольку они существенно дешевле, не нуждаются в подключении к источнику воды (не требуются прокладка водопровода, установка водяного насоса и запорной арматуры) и более просты в монтаже, эксплуатации и обслуживании. Для повышения эффективности теплопередачи между фреоном и наружным воздухом конденсатор оборудуется осевыми или центробежными вентиляторами. Обычно применяются первые из них, поскольку они дешевле и компактнее, но при этом не менее эффективны в условиях малых перепадов давления. Для ККБ, монтируемых на кровле, придомовой площадке и т.п., это оптимальный вариант.

Инверторные ККБ
Поставленные ООО «ТИКА СНГ» инверторные компрессорно-конденсаторные блоки на крыше здания

Большинство производителей выпускают ККБ, эксплуатируемые только в режиме охлаждения. В модельном ряду компании TICA представлены аппараты, которые могут работать и на холод, и на тепло либо только на холод. При эксплуатации в режиме охлаждения они служат для отвода тепла из холодильного контура, по которому непрерывно циркулирует озонобезопасный фреон R410A, в окружающую среду. А в режиме обогрева устройства, наоборот, забирают тепло из окружающего воздуха, вследствие чего хладагент закипает, и нагнетают его во фреоновый теплообменник вентиляционной установки.

Поскольку ККБ выступают фактически в роли наружных блоков для теплообменников вентустановок, они могут быть представлены как классическими аппаратами, состоящими из компрессора, конденсатора, вентилятора (-ов), дросселирующего устройства, автоматики и различных элементов обвязки, так и наружными блоками мультизональных VRF-систем. Для подключения последних к фреоновым испарителям приточных и приточно-вытяжных установок требуются специальные электронные модули AHU KIT, в состав которых входят плата управления, блок терморегулирующего вентиля (электронного расширительного клапана) и выносные датчики температуры.

Схема подключения наружного блока VRF-системы к фреоновому испарителю
Стандартная схема подключения наружного блока VRF-системы к фреоновому испарителю

 

Преимущества наружных блоков инверторных VRF-систем по сравнению с традиционными ККБ

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки, представляющие собой наружные агрегаты VRF-систем, которые посредством AHU KIT подключены к фреоновым теплообменникам вентиляционных установок, имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с классическими ККБ:

  • отличаются большим разнообразием моделей. В частности, линейка мультизональных VRF-систем, выпускаемых компанией TICA, насчитывает несколько десятков подобных агрегатов — от компактных устройств малой мощности до крупногабаритной высокопроизводительной техники. Благодаря модульной конструкции выходную мощность ККБ, состоящего из нескольких модулей, можно довести до 300 кВт;
  • могут работать как на холод, так и на тепло;
  • эксплуатируются в широком диапазоне температур. Например, изделия компании TICA допускается использовать при температуре окружающей среды: в режиме охлаждения — от -5 до +56 °C, обогрева — от -27 до +26 °C;
  • благодаря полностью инверторной технологии позволяют плавно регулировать выходную мощность компрессоров и вентиляторов в зависимости от тепловой нагрузки. Инвертор преобразует переменный электрический ток в постоянный, а затем снова в переменный с частотой, требуемой для вращения привода компрессора в тот или иной момент времени;
  • отличаются низким энергопотреблением и более высокой эффективностью, особенно при эксплуатации в режиме частичной нагрузки. Устройства автоматически регулируют свою производительность во избежание расходования значительного количества электроэнергии, когда в этом нет необходимости;
  • могут снабжать хладагентом как одну, так и сразу несколько приточных и (или) приточно-вытяжных установок (до 64). Помимо них, в холодильный контур могут включаться и обычные внутренние блоки — кассетные, канальные и др. Таким образом, в данном случае приточная или приточно-вытяжная установка выступает в роли одного из внутренних блоков;
  • фреоновая трасса, по которой циркулирует хладагент, превышает 150 метров (максимальная фактическая длина фреоновой магистрали, отходящей от ККБ компании TICA, составляет 200 м). Это существенно облегчает монтаж, позволяет разместить устройства системы центрального кондиционирования на значительном отдалении друг от друга и избавить застройщика от головной боли, связанной с поиском наиболее подходящей площадки для установки HVAC-оборудования;
  • редко эксплуатируются на максимальных оборотах, а следовательно, имеют увеличенный рабочий ресурс. Поскольку на протяжении практически всего календарного года изделия работают в режиме частичной нагрузки, их движущиеся компоненты изнашиваются в гораздо меньшей степени, нежели аналогичные элементы агрегатов, задействованных на 100%;
  • предусматривают несколько вариантов управления (проводной, зональный или централизованный пульт; интеграция с автоматизированной системой управления зданием (BMS); регулирование с помощью шкафа автоматики вентиляционной установки), что позволяет выбрать наилучший из них в соответствии с пожеланиями пользователей или техперсонала.

 

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки (VRF + AHU KIT), выпускаемые компанией TICA: только плюсы

Модельный ряд наружных блоков VRF-систем TICA, которые могут применяться в качестве ККБ, необычайно широк. Для максимального удовлетворения пожеланий клиентов компания разработала и выпускает 80 моделей таких устройств, производительность которых варьируется от 8 до 302 кВт. Наибольшая выходная мощность одиночного агрегата составляет 100 кВт. Однако, поскольку аппарат имеет модульную конструкцию, к нему можно без особого труда подсоединить еще один или два агрегата аналогичной или иной производительности и благодаря этому довести максимальную производительность всего блока до 302 кВт.

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки серии TIMS эксплуатируются как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева. Коэффициент энергоэффективности EER составляет 3,6—4,6 в зависимости от модели, COP — 3,9—5. Интегральный показатель при частичной нагрузке IPLV (американский аналог европейского коэффициента SEER), учитывающий тепловую нагрузку на HVAC-оборудование в различных условиях эксплуатации на протяжении всего года, достигает 9,6, что является одним из самых высоких значений для климатической техники этого класса.

От каждого ККБ может отходить фреоновая магистраль общей протяженностью 1100 метров. Максимальная фактическая длина трассы между инверторным блоком и теплообменником вентустановки достигает 200 м, эквивалентная — 240 м. Наибольший допустимый перепад высот между ними составляет 110 м, а между испарителями приточных (приточно-вытяжных) установок — 30 м. Максимальное расстояние между первым разветвителем и наиболее удаленным теплообменником равняется 90 м.

Длина фреоновой магистрали
Максимально допустимые длины фреоновой магистрали

Достижение столь высоких показателей было бы невозможным без оснащения ККБ высокопроизводительными герметичными спиральными EVI-компрессорами компании Mitsubishi Electric (Япония), продукция которой считается лучшей в данном сегменте рынка. Производительность этих агрегатов регулируется бесступенчато, их валы имеют широкий диапазон частоты вращения — 0—160 об/сек. Для повышения плавности и стабильности работы компрессора и его привода, облегчения вращения ротора, снижения шума и вибраций применяются сигналы в форме 180-градусной синусоидальной волны, поступающие от инвертора.

Герметичный спиральный EVI-компрессор
Герметичный спиральный EVI-компрессор

Инвертор, температура которого может достигать 90 градусов, охлаждается с помощью уникальной технологии Micro-HEX. Хладагент в жидком агрегатном состоянии подается по медным трубкам диаметром 12,88 мм из конденсатора непосредственно к инвертору. Отвод тепла от него в окружающую среду осуществляется с помощью плотно прилегающего алюминиевого радиатора, имеющего внутренние насечки для повышения эффективности теплопередачи. Благодаря этому гарантируется надежная работа силового блока даже при температуре окружающей среды свыше 50 °C.

Фреоновое охлаждение инвертора
Технология охлаждения инвертора Micro-HEX

Реализованная в компрессорах Mitsubishi Electric технология усовершенствованного впрыска пара (EVI) дает возможность использовать наружный блок для обогрева помещений даже в сильные морозы, при этом теплопроизводительность оборудования практически не снижается. Уникальная технология переохлаждения хладагента, включающая пластинчатый теплообменник в качестве экономайзера и соленоидный клапан, улучшает нагревательную способность ККБ и расширяет диапазон его рабочих температур до -27…+56 °C.

Технология EVI (Enhanced Vapor Injection)
EVI-компрессор с дополнительным портом впрыска пара

Для повышения надежности устройств серии TIMS и увеличения срока их службы внедрена многоступенчатая технология возврата масла, основными компонентами которой являются: маслоотделитель большой емкости с плотным фильтром из металлической проволоки; газожидкостный сепаратор, отделяющий частицы масла от фреонового пара за счет центробежной силы (эффективность — 99,99%); устройство, предназначенное для балансировки количества масла между двумя компрессорами; интеллектуальная система управления, на аппаратном и программном уровнях контролирующая его уровень в системе.

Дозированная подача хладагента осуществляется благодаря высокоточным электронным расширительным клапанам известного мирового производителя, установленным как в инверторном ККБ, так и в AHU KIT. Расход фреона регулируется в соответствии с показаниями выносных термометров, размещенных на входе, в середине и на выходе испарителя вентиляционной установки. Это позволяет постоянно поддерживать температуру в помещении на заданном пользователем уровне. Колебания данного показателя не превышают плюс-минус 1 градуса.

Электронный расширительный вентиль Danfoss
Электронный расширительный клапан

Если по желанию заказчика вентустановка снабжена увлажнителем, то на объекте поддерживается не только заданная температура, но и оптимальная для человека влажность в диапазоне 45—65% (по усмотрению пользователя). Колебания этого параметра не превышают плюс-минус 5%. Датчик влажности и соответствующий пульт управления с 7-дюймовым сенсорным дисплеем в стандартную комплектацию не входят и приобретаются отдельно.

Автоматическая работа в энергосберегающем режиме 24 часа в сутки 7 дней в неделю обеспечивается благодаря интеллектуальной системе управления, гибко регулирующей параметры наружного блока в зависимости от тепловой нагрузки и условий эксплуатации. Непрерывно отслеживая температуру окружающей среды и температуру в вентилируемых помещениях, система управления регулирует объем циркулирующего в холодильном контуре фреона R410A и подбирает наиболее подходящий режим эксплуатации в зависимости от сезона (например, чтобы минимизировать потребление электроэнергии весной и осенью). Более того, она самостоятельно распределяет нагрузку между модулями комбинированного ККБ исходя из их производительности. Это позволяет перевести все агрегаты в режим частичной нагрузки, при котором их энергоэффективность будет наивысшей. Также система управления следит за тем, чтобы все модули и их компрессоры работали примерно одинаковое количество часов. В результате повышается надежность аппаратов и увеличивается срок их службы.

Распределение мото-часов между модулями наружного блока VRF-системы
Автоматическое распределение нагрузки между модулями

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки TICA не боятся морозов, свойственных для русских зим. Система управления автоматически определяет момент, когда необходимо выполнить размораживание, исходя из температуры окружающей среды, температуры конденсации хладагента и общего времени наработки ККБ. Когда все перечисленные параметры достигают значений уставки, устройство запускает программу полного размораживания. В соответствии с ней изделие, работающее в режиме обогрева, на короткий промежуток времени переключается в режим охлаждения, перегретый фреоновый пар поступает в конденсатор и растапливает образовавшуюся на его поверхности снеговую шапку (иней). Данная технология позволяет в два раза сократить количество циклов и длительность размораживания и благодаря этому существенно повысить коэффициент энергоэффективности системы центрального кондиционирования.

В случае активации функции Anti Snow по сигналу встроенного датчика снега вентилятор инверторного блока включается для сброса образовавшейся на нем снеговой шапки. Если указанная функция не активирована, агрегат работает в обычном режиме.

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки серии TIMS снабжены многочисленными защитными устройствами, предотвращающими повреждение оборудования из-за возможных утечек, чрезмерно высокого/низкого напряжения или его резких скачков, перегрузки по току, перегрева инвертора, компрессора и (или) его привода, электромагнитных помех, гидроудара, обратного оттока масла, слишком высокого/низкого давления и др. В случае возникновения нештатных ситуаций и во избежание выхода комплектующих из строя система управления самостоятельно отключает ККБ и подает соответствующий сигнал шкафу автоматики вентиляционной установки. Это позволяет своевременно завершить работу последней и избежать нежелательных последствий. После устранения неисправности или ошибки система центрального кондиционирования запускается вновь.

 

Электронный модуль управления вентиляционной установкой AHU KIT

Электронные модули управления вентиляционной установкой AHU KIT, в состав которых, как отмечалось выше, входят плата управления, электронный расширительный клапан и выносные датчики температуры на входе, в середине и на выходе испарителя, позволяют подключать наружные блоки VRF-систем TICA к фреоновым теплообменникам вентиляционных установок — центральных, секционных, компактных и др. Один такой модуль может быть подключен к отдельному инверторному ККБ или к их группе совокупной выходной мощностью до 95 кВт. Общая производительность AHU KIT должна находиться в пределах 80—130% от выходной мощности наружного блока.

Подключение двух инверторных ККБ к одному AHU KIT
Подключение двух ККБ к одному AHU KIT

В случае необходимости AHU KIT могут объединяться в комплект, состоящий из 4 одинаковых или разных модулей. Благодаря этому общую производительность системы центрального кондиционирования можно довести до 360 кВт.

Подключение нескольких модулей AHU KIT к внешнему блоку VRF-системы
Параллельное подключение нескольких модулей AHU KIT

С помощью параллельно подсоединенных AHU KIT к комбинированным ККБ компании TICA, состоящим из двух-трех модулей, можно подключить до 64 теплообменников приточных и вытяжных установок и тем самым довести суммарный расход воздуха до 45000 куб.м/ч и более. Если учесть, что инверторные компрессорно-конденсаторные блоки могут объединяться в целые массивы (допускается подключение до 16 комбинированных агрегатов), то можно сказать, что количество подключаемых теплообменников вентустановок практически неограниченно: всё зависит только от числа имеющихся в распоряжении AHU KIT.

Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки (VRF и AHU KIT)
Инверторные компрессорно-конденсаторные блоки, установленные ООО «ТИКА СНГ» на кондитерской фабрике «Хлебпром» в г. Ярцево Смоленской области

Электронный модуль управления может подключаться к инверторному ККБ вместе с внутренними блоками мультизональной VRF-системы. В таком случае общая производительность внутренних блоков должна находиться в пределах 50—110% от выходной мощности компрессорно-конденсаторного блока, а общая производительность комплекта AHU-KIT — не превышать 30%.

Подключение модуля управления вентиляционной установкой AHU KIT
Комбинированное подключение AHU KIT и внутренних блоков мультизональной VRF-системы

Подбор компрессорно-конденсаторного блока и соответствующей ему модели AHU KIT осуществляется исходя из производительности фреонового теплообменника вентиляционной установки.

 

Подбор AHU KIT и ККБ исходя из производительности теплообменника вентиляционной установки

Модели AHU KIT Производительность инверторного компрессорно-конденсаторного блока, кВт Допустимая производительность фреонового теплообменника вентиляционной установки, кВт Рекомендуемый расход воздуха вентиляционной установки, куб. м/ч
охлаждение обогрев
мин. макс. мин. макс.
TMDK180 8,0 6,4 8,8 7,2 9,9 800—3000
10,0 8,0 11,0 9,2 12,7
12,5 10,0 13,8 10,8 14,9
14,0 11,2 15,4 12,8 17,6
16,0 12,8 17,6 13,6 18,7
18,0 14,4 19,8 16,0 22,0
TMDK280 20,0 16,0 22,0 17,9 24,6 3000—4500
22,4 17,9 24,6 20,0 27,5
25,0 20,0 27,5 21,6 29,7
28,0 22,4 30,8 25,2 34,7
TMDK450 33,5 26,8 36,9 30,0 41,3 4500—9000
40,0 32,0 44,0 36,0 49,5
TMDK900 45,0 36,0 49,5 40,0 55,0 9000—13000
50,0 40,0 55,0 44,8 61,6
56,0 44,8 61,6 50,4 69,3
61,5 49,2 67,7 55,2 75,9
67,0 53,6 73,7 60,0 82,5
73,0 58,4 80,3 65,2 89,7
78,5 62,8 86,4 70,0 96,3
85,0 68,0 93,5 76,0 104,5
90,0 72,0 99,0 80,0 110,0
95,0 76,0 104,5 84,8 116,6
TMDK900 TMDK900 100,0 80,0 110,0 89,6 123,2 18000—26000
180,0 144,0 198,0 160,0 220,0
TMDK900 TMDK900 TMDK280 112,0 89,6 123,2 100,8 138,6 21000—32000
213,0 170,4 234,3 190,4 261,8
TMDK900 TMDK900 TMDK450 123,0 98,4 135,3 110,4 151,8 24000—33000
224,5 179,6 247,0 200,4 275,6
TMDK900 TMDK900 TMDK900 152,0 121,6 167,2 136,0 187,0 27000—39000
270,0 216,0 297,0 240,0 330,0
TMDK900 TMDK900 TMDK900 TMDK450 315,0 252,0 346,5 277,2 384,3 31000—45000