کمپرسور قلب تپنده یک سیکل برودت تراکمی است. همانند قلب که وظیف پمپ کردن خون در رگ های بدن را دارد، کمپرسور وظیف پمپ کردن و چرخاندن مبرد در سیستم برودت را دارد. با توجه به این تعریف، کمپرسور مهمترین عضو یا یکی از مهم ترین عضو سیکل تبرید تراکمی به حساب میآید.
کمپرسور با مکش گاز مبرد کم فشار (اواپراتور) داخل سیکل تبرید و رانش همرا با تراکم به سمت پرفشار(کندانسور) باعث چرخش مبرد در سیکل برودت می شود. کمپرسور ها دارای طبقه بندی های گوناگونی میباشند. این دسته بندی ها بر اساس تکنولوژی تراکم، ساختار بدنه و موارد مختلف دیگر انجام میپذیرد. تکنولوژی های تراکم پرکاربرد عبارتند از اسکرو Screw , رفت و برگشتی Reciprocating , روتاری Rotary , سانتریفیوژ Centrifuge، که با توجه خصوصیات این تکنولوژی ها کمپرسورها برای مصارف مختلف تولید میگردند. همچنین کمپرسور ها از لحاظ ساختار نیز به مدل های تسمهای Open Type, نیمه بسته SemiHermetic, بسته Hermetic تقسیم میشوند.
کمپرسورهای برودتی:
کمپرسور های برودتی با اهداف ایجاد سرمایش برای کاربری های مختلف و پمپهای حرارتی ساخته میشوند. در دنیا شرکت های مطرح زیادی اقدام به ساخت انواع کپرسورهای برودتی کردهاند. این کمپرسورها دارای انواع مختلف با قابلیت کارکرد های مختلف است. ما در Frostech تمرکز خود را بر کمپرسورهای برودتی متناسب با سیکل های تبرید تراکمی قرار دادهایم.
شرکتهای مطرح بینالمللی متعددی از قبیل بیتزر Bitzer, رفکامپ Refcomp, کوپلند Copeland, فراسکلد Frascold, دورین Dorin, کریر Carrier, ترین Train, جی اند ای حال J&E hall, فوشنگ Fusheng, هنبل Hanbell اقدام به ساخت این کمپرسورها کردهاند.
کاربرد کمپرسورهای برودتی:
این کمپرسورها در سیستمهای مختلف و با مقاصد گوناگون استفاده میشوند. پر استفاده ترین کاربری های کمپرسورهای تبرید تراکمی عبارتند از: سردخانه، تونل انجماد، دستگاه بستنی ساز، آبسردکن، یخساز، چیلر،تهویهی ناوگان حمل و نقل، روفتاپ پکیج، چیلر صنعتی، انواع یخچال و صنایع نظامی است.
تکنولوژی تراکم نحوه عملکرد:
کمپرسورهای برودتی مناسب برای سیکل تبرید تراکمی با تکنولوژی های مختلفی اقدام به فشرده سازی مبرد می نمایند. از تکنتولوژی های پر استفاده در کمپرسور برودتی سانتریفریوژ، رفت وبرگشتی، اسکرو، روتاری و اسکرال است. که در ایران با نوع سانتریفیوژ کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.
در FROSTECH سه نوع کمپرسور پیستونی، اسکرو و اسکرال بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.
نحوه کارکرد کمپرسور اسکرو:
کمپرسور اسکرو Compressor Screw نوعی دستگاه متراکم ساز با جابجایی مثبت است که از عملکرد چرخشی برای متراکم کردن مبردبهره میبرد. کمپرسورهای اسکرو اکثرا برای مواردی که نیاز به ظرفیت بالا است مورد استفاده قرار میگیرد. این کمپرسور ها با توجه به چرخش مداوم تراکم را بر اساس ضربه انجام نمیدهند و در همین راستا از لرزش کمی برخوردارند.
کمپرسور اسکرو در انواع مختلف تولید میگردد و برای کاربردهای مختلف از قبیل سردخانه، تونل انجماد و چیلر مورد استفاده قرار میگیرد.
کمپرسور اسکرو به طور کلی متشکل از یک لوله به همراه دو مارپیچ است که عمل تراکم با به حرکت درآمدن مارپیچها صورت میپذیرد.
مراحل تراکم کمپرسور اسکرو به شرح زیر است.
1- مکش(suction) کمپرسور اسکرو:
در مرحله مکش، با توجه به به فاصله بین دو مارپیچ که بیشترین فاصله در بین مارپیچ ها است و حرکت ماریپیچ ها، عمل مکش صورت میپذیرد. با توجه به فضای بین مارپیچ ها و قدرت حرکت مارپیچ ظرفیت کمپرسور مشخص میگردد.
2-تراکم(compression)کمپرسور اسکرو:
با چرخش روتورها که باعث به چرخش مارپیچ میشود، گاز وارد شده به داخل محفظه در مسیر مد نظر قرار گرفته و به سمت جلو هدایت میشود و با توجه به نوع طراحی کمپرسور اسکرو فضای بین مارپیچها کم شده و فضای بین دندههای روتورها کوچک و کوچک تر شده و فشار گاز به دام افتاده در بین دندهها افزایش مییابد و سبب میشود فشار مبرد به اجبار افزایش یابد.
3- خروجی (exhust) کمپرسور اسکرو:
با توجه به تراکم ایجاد و افزایش فشار و چرخش پیوسته جریان اجباری مد نظر ایجاد شده و مبرد مسیر خروجی را با فشار بالا طی میکند و از کمپرسور خارج میگردد. با توجه به مکش کمپرسور از سمت مرحله مکش این موضوع تسهیل میگردد.
به طور خلاصه: این کمپرسورها تشکیل شده از یک سیلندر بزرگ است که در درون خود دو روتور مارپیچی نر و ماده دارند، روتور نر به وسیله انرژی الکتریکی شروع به حرکت کرده و روتور ماده نیز به حرکت در می آورد. در این مرحله عمل مکش انجام شده و گاز مبرد میان دو روتور قرار گرفته و پیوسته به سمت خروجی حرکت کرده و با توجه به نحوه ساخت مارپیچ ها فشرده میشود.
سازنده کمپرسور اسکرو:
در دنیا شرکتهای زیادی اقدام به تولید کمپرسورهای اسکرو برودتی کردهاند.
از شرکتهای معتبر سازنده کمپرسورهای اسکرو میتوان از شرکتهای مطرح: هنبل، بیتزر، فراسکلد و رفکامپ نامبرد که محصولات آنها در مدلها وسری های مختلف در ایران به فروش میرسد.
نحوه کارکرد کمپرسور پیستونی:
کمپرسورهای رفتوبرگشتی در ایران بسیار محبوب هستند. بیشترین کاربرد کمپرسورهای پیستونی در سردخانه است. کمپرسورهای پیستونی بسیارکارآمد هستند و به ندرت خراب میشوند. این کمپرسورها در مدلهای نیمه بسته به راحتی تعمیرپذیر هستند. قطعات آنها در دسترس است و تعمیرکاران زیادی دارند. نحوه کارکرد کمپرسورهای پیستونی به شرح زیر است.
این کمپرسورها انرژی خود را از نیروی برق تاًمین کرده و مراحل کارکرد آنها را می توان به موتور اتومبیل تشبیه کرد.
1- مکش(suction) کمپرسور پیستونی:
در این مرحله کمپرسور با استفاده از انرژی الکتریکی و تبدیل آن به انرژی مکانیکی پیستون موجود در سیلند را به سمت پایین برده و همزمان با بازشدن سوپاپ های ورودی به کمپرسور عمل مکش را انجام داده و گاز کم فشار که از اواپراتور خارج می شود را وارد سیلندر می نماید.
2-تراکم(compression) کمپرسور پیستونی:
در این مرحله بابسته شدن سوپاپ های ورودی و بالا کشیدن سیلندر توسط کمپرسور فشرده شده و دارای فشار مطلوب می باشد.
3- خروجی (exhust)کمپرسور پیستونی:
در این مرحله سوپاپ خروجی باز می شود و گاز با فشار بالا به سمت کندانسور رانده می شود و این مراحل به صورت مداوم انجام می شوند.
سازنده کمپرسور پیستونی:
کمپرسورهای پیستونی از پراستفاده ترین نوع کمپرسور در ایران است. محبوب ترین برند کمپرسور پیستونی در ایران بیتزر و کوپلند است. از برندهای موجود و معتبر کمپرسور سیلندر پیستونی در ایران میتوان از محصولات شرکتهای معتبر مانند: فراسکلد، رفکامپ، دانفوس، دورین و بوک نام برد.
نحوه کارکرد کمپرسور اسکرال:
کمپرسورهای اسکرال بسیار مناسب برای شرایط تهویه مطبوع است. مصرف برق پایین، لرزش کم و صدای کم باعث شده است که بهترین گزینه برای چیلر، داکت اسپلیت و سیستمهای تهویه مطبوع خانگی باشد.
بیشترین کاربرد کمپرسورهای اسکرال در ایران در چیلرهای خانگی است. کمپرسور اسکرال عمدتا به صورت استوانهای طراحی میگردند که در درون استوانه دو قطعه حلزونی شکل وجود دارد.
کمپرسورهای اسکرال معمولا به صورت ساختار ظاهری استوانه ای می باشند و تشکیل شده از دو مارپیچ ثابت و متحرک است، با چرخش مارپیچ متحرک عمل مکش انجام می شود و گاز به داخل کمپرسور راه مییابد و پس از افزایش فشار و تراکم سازی گاز از کمپرسور به سمت کندانسور رانده می شود. قطعات حلزونی شکل با قرار گیری با محوریت یک مرکز است.
1- مکش(suction) کمپرسور اسکرال:
با توجه یه حرکت قطعه متحرک به صورت چرخشی عملیات مکش ایجاد میشود. لازم به ذکر است که چون فاصله در قسمت ورودی نسبت به مرکز دایره بیشتر است میزان حجم مبرد به نسبت بیشتری در قسمت ورودی قرار میگیرید.
2-تراکم(compression)کمپرسور اسکرال:
با توجه به نوع چرخش مبرد به سمت جلو و در بخش حلزونی کمپرسور قرار میگیرد و با توجه به دوران اسکرول و حرکت به سمت مرکز دایره و کم شده فضا کبرد مجبور تراکم است. این عمل باعث متراکم شدن مبرد میشود.
3- خروجی (exhust)کمپرسور اسکرال:
با توجه به ایجاد تراکم و کم شدن فضا، زمانی که مبرد به مرکز حلزونیها رسیده متراکم است و از سوپاپ طراحی شده خارج میشود.
سازنده کمپرسور اسکرال:
کمپرسورهای اسکرال عمدتا با سختار بسته تولید میشوند. برند کوپلند یکی از مطرح ترین تولید کنندگان کمپرسور اسکرال است که در سریهای مختلف ZR, ZP, ZPD و ... اقدام به تولید کمپرسور اسکرال کرده است. از شرکت های مطرح تولید کننده کمپرسور اسکرال میتوان به نامهای دانفوس، بیتزر، پاناسونیک و فوشنگ اشاره کرد.
ساختار بدنه:
کمپرسورها از لحاظ ساختار بدنه به سه دسته کلی باز OPEN , نیمه بسته SEMIHERMETIC , بسته HERMETIC تقسیم میگردند.
کمپرسور باز OPEN:
کمپرسورهای باز نیروی محرک خود را از خارج از کمپرسور تامین میکند که عمدتا به الکترو موتور یا نیرویی دورانی مانند میل لنگ موتور خودرو با واسطه تسمه متصل میگردند. کمپرسور های OPEN با توجه به دور الکترو موتور امکان ارائه ظرفیت متناسب با شرایط طراحی است. کمپرسور کولر خودرو، اتوبوس و بسیاری از سردخانههای قدیمی از این نوع کمپرسور است.
کمپرسور نیمه بسته SEMIHERMETIC:
کمپرسورهای نیمه بسته به علت قرار گیری سیم پیچ در داخل بدنه بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین کمپرسور با ساختار نیمه بسته امکان تعمیر پیذیری دارد و شرکت های سازنده قطعات یدکی محصولات خود را در دسترس قرار میدهند. بدنه این کمپرسور های دارای پیچ های مناسب جهت باز کردن بدنه است. از سری کمپرسورهای نیمه بسته به کمپرسورهای اسکرو CSH و پیستونی ECOLINE بیتزر میتوان اشاره کرد.
کمپرسور بسته HERMETIC:
کمپرسورهای بسته در سایز های متوسط و کوچک تولید میگردند و از قیمت مناسبی برخوردار هستند. این کمپرسور ها قالبا دارای صدا و لرزش کمی میباشند. کمپرسور با ساختار بسته HERMETIC قابلیت تعمیر شدن در صورت بروز خرابی ندارد. از کمپرسور های بسته میتوان به کمپرسور پیستونی دانفوس منیروپ سری MT و MTZ اشاره کرد. از کمپرسور اسکرو به سری VSK بیتزر و از کمپرسور های اسکرال به سری های SM ,ZR ,ZP ,SY دانفوس و کوپلند اشاره کرد.
مکان قرارگیری در سیکل برودت:
کمپرسور در سیکل برودت بعد از اواپراتور و قبل از کندانسور قرار دارد. وظیفه کمپرسور ایجاد فشار پایین در اواپراتور و ایجاد فشار بالا در کندانسور است. قبل از کمپرسور دمای کم و بعد از کمپرسور دمای در زمان کارکرد کمپرسور ایجاد میگردد.