Funcțiile unui compresor de refrigerare

Un compresor frigorific este centrul ciclului de refrigerare. Funcționează ca o pompă pentru a controla circulația refrigerantului și adaugă presiune la agentul frigorific, încălzindu-l. De asemenea, compresorul scoate vaporii departe de evaporator pentru a menține o presiune mai mică și o temperatură mai scăzută înainte de a-l trimite în condensator.

O înțelegere completă a rolului unui compresor frigorific nu poate exista fără o discuție despre ciclul de refrigerare, care constă în esență în transformarea unui lichid în gaz și înapoi din nou. (Dacă nu vă interesează detaliile, săriți acest pas.) Există cinci etape principale către un circuit de refrigerare: evaporare, compresie, condens, recepție și expansiune. 1) Evaporare: agentul frigorific lichid intră în evaporator. Absoarbe căldura când se evaporă, ceea ce produce răcire. Refrigerantul din evaporator este alimentat într-un rezervor sub forma unui gaz supraîncălzit slab sau saturat. Presiunea din rezervor crește până când este egală cu presiunea din evaporator. Debitul de refrigerant se oprește, iar temperatura atât în ​​rezervor, cât și în evaporator se ridică ambiant. 2) Compresie: Pentru a menține presiunile și temperaturile mai mici necesare, este necesar un compresor pentru a îndepărta vaporii. Deoarece circuitul de refrigerare este închis, echilibrul este menținut. Asta înseamnă că, dacă compresorul elimină vaporii mai repede decât poate fi format, presiunea va scădea și odată cu aceasta temperatura din evaporator. În mod alternativ, dacă sarcina de pe evaporator crește și refrigerantul se evaporă mai repede, temperatura și presiunea în evaporator vor crește. Energia de care are nevoie un compresor se numește intrare de compresie și este transferată la vaporii de refrigerare. 3) Condensare: După ieșirea compresorului, agentul frigorific se deplasează în condensator, care emite căldură care este transferată fie aerului, fie apei cu o temperatură mai scăzută. Cantitatea de căldură degajată este căldura absorbită de agentul frigorific în evaporator, plus căldura creată prin aportul de compresie. Produsul secundar este că vaporii se transformă într-un lichid, care este apoi trimis la receptor. 4) Recepție: presiunea din receptor este mai mare decât presiunea din evaporator din cauza compresiei și, prin urmare, trebuie coborâtă pentru a se potrivi cu presiunea evaporatorie. Acest lucru se realizează prin utilizarea unei supape de expansiune. 5) Extindere: înainte ca lichidul să intre în supapa de expansiune, temperatura va fi chiar sub punctul de fierbere. Reducerea bruscă a presiunii în supapa de expansiune determină fierberea și evaporarea lichidului. Această evaporare are loc în evaporator, iar circuitul este complet. Există multe temperaturi diferite implicate în funcționarea unei instalații de refrigerare, dar în principiu există doar două presiuni: presiunea de evaporare și presiunea de condensare.

Principalele tipuri de compresoare frigorifice sunt reciproce, cu șuruburi, defilare și centrifugă. Acestea sunt utilizate în refrigerare, pompe de căldură și aplicații de aer condiționat, cum ar fi prelucrarea alimentelor, patinoarele și arenele și fabricarea farmaceutică.

Compresoarele cu șurub rotative au fusuri cu șuruburi care comprimă gazul pe măsură ce intră din evaporator. Compresorul cu șurub are o funcționare lină și cerințe minime de întreținere; de obicei, aceste compresoare necesită doar schimbări în ulei, filtrul de ulei și separatorul de aer / ulei. Controlerele pe bază de microprocesor sunt de asemenea disponibile pentru compresoarele rotative standard, care permit rotativului să rămână încărcat cu 100% din timp. Există două tipuri de compresoare cu șurub rotative: single și twin.

Un compresor alternativ utilizează un mecanism de descărcare acționat cu piston cu pini încărcați cu arc pentru a ridica placa supapei de aspirație de pe scaunul său, permițând utilizarea unității la orice raport de presiune. Această acțiune este similară cu un motor cu combustie internă într-o mașină. Acest tip de compresor este eficient atât la operarea completă cât și la sarcină parțială. Alte avantaje includ controale simple și capacitatea de a controla viteza prin utilizarea acționărilor cu bandă. Compresorul alternativ se folosește în aplicații cu putere de joasă putere.

Compresoarele de defilare funcționează prin mutarea unui element spiral în interiorul unei alte spirale staționare pentru a produce buzunare cu gaz care, pe măsură ce devin mai mici, cresc presiunea gazului. În timpul comprimării, mai multe buzunare sunt comprimate simultan. Prin menținerea unui număr egal de buzunare de gaz echilibrate pe laturile opuse, forța de compresie se află în interiorul echilibrului de defilare și reduce vibrațiile din interiorul compresorului. Acest tip de compresor folosește designul de defilare în locul unui cilindru fix sau un piston sau un mecanism de compresie cu o singură față, eliminarea spațiului irosit în camera de compresie și eliminarea nevoii de comprimare a gazelor din nou și din nou în timpul ciclului (Recompression). Acest lucru reduce consumul de energie.

Compresoarele centrifuge comprimă gazul refrigerant prin forța centrifugă creată de rotori care se rotește cu viteză mare. Această energie este apoi trimisă la un difuzor, care transformă o parte a acesteia în presiune crescută. Face acest lucru prin extinderea regiunii volumului de curgere pentru a încetini viteza de curgere a fluidului de lucru. Difuzoarele pot utiliza planuri aeriene, cunoscute și sub denumirea de palete, pentru a îmbunătăți acest lucru. Compresoarele centrifuge sunt potrivite pentru comprimarea volumelor mari de gaz la presiuni moderate.