کمپرسور (compressor) چیلر تراکمی یکی از چهار قطعه مهم این سیستم است. بخش زیادی از کارایی و البته قیمت اولیه و مصرف برق دستگاه به آن بستگی دارد. سه قطعه دیگر عبارت اند از کندانسور ، شیر انبساط و اواپراتور.
در چیلر برای تامین سرما ، به طور دقیق تر دفع گرما ، از گاز فریون استفاده می کنند. اما این ماده ابتدا باید به مایع تبدیل شود تا بتوان گرمای چیلد واتر را جذب کند. برای آغاز فرایند میعان باید تا دمای چند ده درجه زیر صفر آن را سرد کرد که عملا غیر ممکن است. برای حل این مشکل فشار گاز را افزایش می دهند. کمپرسور در چیلر تراکمی ، فشار بخار مبرد را بالا می برد.
بهتر است ابتدا مقاله چگونگی کار چیلر تراکمی را مطالعه فرمایید.
انواع کمپرسور چیلر
این قطعه در انواع مختلفی تولید می شود. هر کدام برای کاربرد ویژه ای مناسب است و مزایای و معایب خاص خود را دارند. در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
| نوع کمپرسور | روتاری (Rotary) | اسکرال (Scroll) | پیستونی (Reciprocating) | اسکرو (Screw) | سانتریفیوژ (centrifuge) |
|---|---|---|---|---|---|
| ظرفیت | 3-30KW | 5-100KW | 2-210KW | 70-1070KW | 300-1800KW |
| کاربری | تهویه مطبوع | تهویه مطبوع | تهویه مطبوع و صنعتی | تهویه مطبوع و صنعتی | تهویه مطبوع و صنعتی |
کمپرسور پیستونی یا رفت برگشتی (Reciprocating)
ساختار آن شبیه موتور خودرو است. این نوع در وسایل خانگی مانند یخچال کاربرد بسیاری دارد. مبرد را از طریق حرکت رفت و برگشتی پیستون در داخل سیلندر متراکم می کند. کمپرسور پیستونی از 0.5 تا 150 تن تبرید تولید می شوند. این کمپرسور ، مقاومت بالایی در برابر فشاور و دمای بالا دارد. همچنین در شرایط تحت فشار ، در بین کمپرسورهای چیلر ، کارایی خوبی دارد. به همین دو دلیل برای چیلر بیشتر اگر در منطق گرم و مرطوب مانند جنوب ایران استفاده شود ، مناسب است.
کمپرسور پیستونی در سه مدل نوع هرمتیک (Hermetic) ، سمی هرمتیک (semi hermetic) و باز (Open) تولید می شوند. در مدل هرمتیک که فقط در ظرفیت پایین موجود است ، تمام قطعات در داخل پوسته قرار گرفته و پوسته نیز جوشکاری و آب بندی شده اند. امکان دسترسی به قطعات آن وجود ندارد. در کمپرسور سمی هرمتیک ، می تواند پوسته را باز کرد. این نوع در ظرفیت های متوسط طراحی می شود. کمپرسورهای باز پوسته ندارند. الکتروموتور و گیربکس قابل رویت هستند. برای ظرفیت های بالا از کمپرسور باز استفاده می کنند.
در مدل های چند سیلندره ، با روشن و خاموش کرد سیلندرها ، ظرفیت کمپرسور را تغییر می دهند. این کار باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.
مزایا کمپرسور چیلر پیستونی
- پس از گذر زمان و فرسوده شدن ، قابل تعمیر است. این ویژگی عمر آن ها را بسیار بیشتر می کند.
- قیمت اولیه و تعمیر آن اسان است. به همین دلیل برای مصارف خانگی مورد توجه است.
- زمانی که دبی مبرد کم و فشار بالاست ، عملکر خوبی از خود نشان می دهد. در واقع اگر تراکم بالاتر از 1.5 باشد ، راندمان بهتری نسبت به سایر کمپرسورها دارد.
مزایا کمپرسور چیلر پیستونی
- صدای زیاد و آزاردهنده ای دارد.
- در حین کار لرزش زیادی ایجاد می کند.
- در شرایط عادی ، بازدهی پایینی دارد.
کمپرسور اسکرال یا حلزونی (scroll)
این کمپرسور در کمپرسورهای پایین تا متوسط در تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد. طول عمر بالا و صدا و لرزش پایین ، از جاذبه های آن برای تولید کنندگان و کاربران است. برای ساخت چیلرهایی با ظرفیت بالا ، چندین کمپرسور اسکرال با هم در دستگاه کار کنند.
ساختار آن به شکلی است که از دو مارپیچ ، یکی ثابت و دیگری متحرک استفاده می کند. همانطور که در انیمیشن زیر مشاهده می کنید ، یکی از این حلزونی ها در دیگری حرکت می کند. این حرکت باعث فشرده شدن مبرد می شود. گاز در سه مرحله مکش ، تراکم و تخلیه ، مراحل هر سیکل در کمپرسور اسکرال هستند.
مزایا
- نسبت به انواع روتاری و پیستونی ، کارایی بهتری دارد. در نتیجه استفاده از آن به صرفه جویی در مصرف برق و کاهش هزینه ها کمک می کند.
- به دلیل تعداد کم قطعات متحرک ، حین کار صدا و لرزش کمی تولید می کند.
- طول عمر آن بالا و نگهداری آن آسان است.
معایب
- گرچه کمپرسور اسکرال قابل تعمیر است ، اما معمولا این کار توجیه اقتصادی ندارد. در صورت خرابی باید آن را جایگزین کرد.
- در ظرفیت های بالا تولید نمی شود. البته با نصب چند کمپرسور با هم در یک چیلر می توان به ظرفیت های بالاتر رسید. اما بازدهی آن نسبت به کمپرسور اسکرو کمتر است.
- برخلاف انواع دیگر در صورت نصب اشتباه نیز ، کار می کند. ولی این ویژگی باعث خرابی زود هنگام در زمان نصب غلط است.
کمپرسور چیلر اسکرو یا چرخشی یا مارپیچی (Screw)
زمانی که نیاز است ، حجم بیشتری از ظرفیت تبرید (40 تن به بالا) نیاز داریم و کمپرسور اسکرال دیگر پاسخگو نیست ، کمپرسور اسکرو مطرح می شود.
این کمپرسور از دو مارپیچ به نام روتور تشکیل شده است. گاز از طریق ساکشن به میان روتورهای در حال چرخش ، حرکت می کند و فشرده می شود. در دو نوع روغنی و خشک هستند.
کمپرسور اسکرو روغنی : در چیلرها از این نوع نصب می شود. روغن به طور مداوم برای روان کاری و آب بندی در سیستم تزریق می شود.
اسکرو خشک : کاربردی در سیستم تبرید و چیلرها ندارد. در صنایع دارویی و غذایی از آن استفاده می کنند.
مزایا کمپرسور چیلر اسکرو
- دارای عملکردی (COP) بالاتر از کمپرسور پیستونی است. در نتیجه در ظرفیت یکسان مصرف برق کمتری دارد.
- سازگار با انواع گاز HCFC و HFC
- قابلیت انتخاب نسبت تراکم گاز
- نسبت به کمپرسور پیستونی ، لرزش و استهلاک کمتری دارد.
- با امکان کنترل پیوسته ظرفیت ، راندمان آن تحت بارهای مختلف ، ثابت می ماند.
کمپرسور روتاری (ROTARY)
بیشتر در کولر گازی نصب می شود. به دلیل این که فقط در ظرفیت ها پایین قابل تولید است ، تنها برای مینی چیلرها می توان از آن استفاده کرد.
در آن از یک محفظه سیلندر و یک پیستون دوار برای فشرده سازی بهره می برند. به همین دلیل به آن دورانی-پیستونی نیز می گویند.
ویژگی های کمپرسور روتاری
- فشرده و سبک است.
- ارتعاش و لرزش چندانی ندارد.
- راندمان حجمی آن بالاست.
- سر و صدای آن کم است.
- نگهداری و سرویس کم
- و قیمت اولیه کمپرسور روتاری پایین است.
- عدم انعطاف پذیری در ظرفیت و نسبت تراکم
کمپرسور چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز (centrifugal)
این دسته ، از نیروی گریز از مرکز برای فشرده کردن گاز استفاده می کنند. نکته قابل توجه این است که برای فشرده کردن در نسبت تراکم پایین ساخته شده است.