Funktionen eines Kältekompressors

Ein Kühlschrankkompressor ist das Zentrum des Kühlkreislaufs. Es arbeitet als Pumpe, um die Zirkulation des Kältemittels zu steuern, und es erhöht den Druck auf das Kältemittel und erwärmt es. Der Kompressor zieht auch Dampf vom Verdampfer weg, um einen niedrigeren Druck und eine niedrigere Temperatur aufrechtzuerhalten, bevor er zum Kondensator geleitet wird.

Ein gründliches Verständnis der Rolle eines Kältekompressors kann ohne eine Diskussion über nicht existieren der Kühlkreislauf, der im Wesentlichen aus der Umwandlung einer Flüssigkeit in ein Gas und zurück besteht nochmal. (Wenn Sie nicht an den Details interessiert sind, überspringen Sie einfach diesen Schritt.) Ein Kühlkreislauf besteht aus fünf Hauptschritten: Verdampfung, Kompression, Kondensation, Aufnahme und Expansion. 1) Verdunstung: Flüssiges Kältemittel tritt in den Verdampfer ein. Es absorbiert Wärme, wenn es verdunstet, was zu Kühlung führt. Das Kältemittel aus dem Verdampfer wird als schwaches oder gesättigtes überhitztes Gas einem Tank zugeführt. Der Druck im Tank steigt an, bis er dem Druck im Verdampfer entspricht. Der Kältemittelfluss stoppt und die Temperatur in Tank und Verdampfer steigt auf Umgebungstemperatur an. 2) Kompression: Um die erforderlichen niedrigeren Drücke und Temperaturen aufrechtzuerhalten, wird ein Kompressor benötigt, um den Dampf zu entfernen. Da der Kühlkreislauf geschlossen ist, bleibt das Gleichgewicht erhalten. Das heißt, wenn der Kompressor Dampf schneller entfernt, als er gebildet werden kann, sinkt der Druck und damit die Temperatur im Verdampfer. Wenn alternativ die Belastung des Verdampfers steigt und das Kältemittel schneller verdunstet, steigen die Temperatur und der Druck im Verdampfer. Die Energie, die ein Kompressor benötigt, wird als Kompressionseingang bezeichnet und auf den Kältedampf übertragen. 3) Kondensation: Nach dem Verlassen des Kompressors gelangt das Kältemittel zum Kondensator, der Wärme abgibt, die entweder an Luft oder Wasser mit einer niedrigeren Temperatur übertragen wird. Die abgegebene Wärmemenge ist die vom Kältemittel im Verdampfer aufgenommene Wärme zuzüglich der durch den Kompressionseingang erzeugten Wärme. Das Nebenprodukt davon ist, dass sich der Dampf in eine Flüssigkeit verwandelt, die dann an den Empfänger gesendet wird. 4) Empfang: Der Druck im Empfänger ist aufgrund der Kompression höher als der Druck im Verdampfer und muss daher gesenkt werden, um dem Verdunstungsdruck zu entsprechen. Dies wird durch die Verwendung eines Expansionsventils erreicht. 5) Expansion: Bevor die Flüssigkeit in das Expansionsventil eintritt, liegt die Temperatur knapp unter dem Siedepunkt. Durch plötzliches Verringern des Drucks im Expansionsventil kocht die Flüssigkeit und verdunstet. Diese Verdampfung findet im Verdampfer statt und der Kreislauf ist abgeschlossen. Beim Betrieb einer Kälteanlage gibt es viele verschiedene Temperaturen, aber im Prinzip gibt es nur zwei Drücke: Verdampfungsdruck und Kondensationsdruck.

Die Haupttypen von Kältekompressoren sind Hubkolben-, Schnecken-, Spiral- und Zentrifugalkompressoren. Sie werden in Kühl-, Wärmepumpen- und Klimaanlagenanwendungen wie der Lebensmittelverarbeitung, Eisbahnen und Arenen sowie in der pharmazeutischen Herstellung eingesetzt.

Schraubenkompressoren haben Schraubenspindeln, die das vom Verdampfer eintretende Gas komprimieren. Der Schraubenkompressor zeichnet sich durch einen reibungslosen Betrieb und minimale Wartungsanforderungen aus. Typischerweise erfordern diese Kompressoren nur Änderungen des Öls, des Ölfilters und des Luft / Öl-Abscheiders. Mikroprozessorbasierte Steuerungen sind auch für Standard-Rotationskompressoren erhältlich, mit denen der Rotator 100 Prozent der Zeit belastet bleibt. Es gibt zwei Arten von Schraubenkompressoren: Einzel- und Doppelkompressoren.

Ein Kolbenkompressor verwendet einen kolbenbetätigten Entlademechanismus mit federbelasteten Stiften, um die Saugventilplatte von ihrem Sitz anzuheben, sodass das Gerät bei jedem Druckverhältnis verwendet werden kann. Diese Aktion ähnelt einem Verbrennungsmotor in einem Auto. Dieser Kompressortyp ist sowohl im Voll- als auch im Teillastbetrieb effizient. Weitere Vorteile sind einfache Steuerungen und die Möglichkeit, die Geschwindigkeit mithilfe von Riemenantrieben zu steuern. Der Kolbenkompressor wird bei Anwendungen mit geringer Leistung eingesetzt.

Scroll-Kompressoren bewegen ein Spiralelement innerhalb einer anderen stationären Spirale, um Gastaschen zu erzeugen, die, wenn sie kleiner werden, den Druck des Gases erhöhen. Während der Komprimierung werden mehrere Taschen gleichzeitig komprimiert. Durch die Aufrechterhaltung einer geraden Anzahl ausgeglichener Gastaschen auf gegenüberliegenden Seiten werden die Kompressionskräfte im Inneren der Spirale ausgeglichen und Vibrationen im Kompressor reduziert. Dieser Kompressortyp verwendet das Spiraldesign anstelle eines festen Zylinders oder eines Kolbens oder eines einseitigen Kompressionsmechanismus. Eliminierung von Platzverschwendung in der Kompressionskammer und Eliminierung der Notwendigkeit, während des Zyklus immer wieder Gas zu komprimieren (Rekompression). Dies reduziert den Energieverbrauch.

Radialkompressoren komprimieren Kältemittelgas durch die Zentrifugalkraft, die von Rotoren erzeugt wird, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen. Diese Energie wird dann zu einem Diffusor geleitet, der einen Teil davon in erhöhten Druck umwandelt. Dies geschieht durch Erweitern des Bereichs des Strömungsvolumens, um die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids zu verlangsamen. Diffusoren können Tragflächen verwenden, die auch als Flügel bezeichnet werden, um dies zu verbessern. Radialkompressoren eignen sich zum Komprimieren großer Gasmengen auf mäßigen Druck.