انواع کمپرسور چیلر تراکمی
یکی از اجزاء مهم و اصلی در انواع چیلر، کمپرسور می باشد، کمپرسور دستگاهی است که وظیفه گردش مبرد در سیکل را برعهده دارد. بر اساس نیاز کمپرسور چیلر در ظرفیت و شرکت های مختلفی مثل بیتزر(آلمان)، هنبل(تایوان)، کوپلند(چک اسلواکی)، کریر(آمریکا)، یورک(آمریکا)، بوک(آلمان)، دورین(ایتالیا) طراحی و تولید می گردند.
وظیفه ی اصلی کمپرسور ایجاد جریان مبرد و همچنین ایجاد اختلاف فشار می باشد بدین صورت که با ایجاد اختلاف فشار مابین قسمت فشار بالا و پایین، باعث می شود تا مایع به واسطه ی شیر انبساط به اواپراتور چیلر وارد شود. با توجه به میزان جابجایی کمپرسور و توان موتور الکتریکی حجم گازی که در کمپرسور چیلر متراکم می شود ابعاد آن مشخص می گردد.
با توجه به عملکرد کمپرسور چیلر، از لحاظ ساختار به چهار دسته تقسیم بندی می شوند:
- کمپرسور چیلر اسکرو یا مارپیچی- Screw
- کمپرسور چیلر اسکرال یا حلزونی- Scroll
- کمپرسور چیلر پیستونی یا رفت و برگشتی- Reciprocating
- کمپرسور چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز- Centrifugal
کمپرسور چیلر اسکرال
به منظور خنک کردن آب در چیلرها با ابعاد کوچک و ظرفیتی کمتر از 200 تن تبرید از کمپرسورهای اسکرال استفاده می شود که معمولا نیز از 3تن شروع شده و با افزایش ظرفیت، تعداد کمپرسورها می تواند تا 50 تن تبرید افزایش داده شود.
این کمپرسور سوپاپ دهش و مکش ندارد و کمپرسور چیلر اسکرال از دو قطعه حلزونی شکل که یکی از آنها ثابت و دیگری متحرک که به موتور الکتریکی متصل شده، تشکیل شده است، عملکرد و عملیات متراکم سازی بدین صورت است که مبرد با گردش قطعه حلزونی متحرک اطراف حلزونی ثابت به سمت مرکز رفته و به تدریج فشرده می شود واز وسط صفحه خارج می گردد.
مزایا و ویژگی های کمپرسور چیلر تراکمی اسکرال
یکی از قابلیت های این کمپرسور این است که می توان ظرفیت آن را بین بازه ی 20 تا 100 درصد تنظیم نمود تا ظرفیت مدنظر بدست آید البته افزایش ظرفیت به صورت پله ایی می باشد. یکی از مزیت های استفاده از این کمپرسور در چیلر این است که اگر هر کدام از کمپرسور ها از کار بیافتد، چیلر کار خودش را با ظرفیت پایین تری ادامه می دهد ولی از کار نمی افتد. از دیگر مزایا و ویژگی های آن می توان به پایین بودن سطح صدا و کارکرد بدون لرزش، جریان برق کمتر، قیمت پایین، طول عمر بالا، مقاوم در برابر بازگشت مایع، ضریب عملکرد بالاتر از کمپرسور پیستونی، داشتن جریان مبرد یکنواخت اشاره نمود.
نکته ایی که در مورد این کمپرسورها وجود دارد این است که جهت چرخش در آنها مهم است و همچنین این کمپرسورها قابل تعمیر نیستند.
کمپرسور چیلر اسکرو
یک نوع کمپرسور جابجایی مثبت است که از مکانیزم روتاری یا دورانی برای متراکم کردن گاز استفاده می کنند. کمپرسور اسکرو از دو عنصر مارپیچ تشکیل شده است که با چرخش این روتورها که در جهت مخالف یکدیگر نیز چرخانده می شوند، فضای بین آنها کمتر شده و باعث متراکم شدن مبرد می گردد و سپس مبرد متراکم شده از خروجی کمپرسور خارج می گردد.
روتورها بخاطر شکل و عملکرد خاص خود به روغن کاری نیاز دارند که عمل روغن کاری به صورت تزریقی یا آزاد انجام می گردد به این صورت که روغن بطور دائم برای روانکاری و آب بندی در سیستم تزریق می گردد. از کمپرسور اسکرو در طراحی و ساخت چیلرهای تراکمی با ظرفیت بین 40 تا 1200 تن تبرید استفاده می نمایند.
اجزای اصلی کمپرسور چیلر اسکرو
- سیستم فیلتراسیون کمپرسور از ورود ذرات آلودگی به داخل جلوگیری می کند.
- سیستم خنک کننده کمپرسور از گرم شدن بیش از حد آن جلوگیری به عمل می آورد که توسط روغن و مبرد ورودی از مکش کمپرسور است البته در مناطق بسیار گرم، میتوان از فن و یا تزریق مبرد مایع روی سیم پیچ کمپرسور استفاده نمود.
- محفظه کمپرسور فضایی که در آن مارپیچ ها می چرخند و هوا را متراکم می کنند.
- موتور که کمپرسور را به حرکت در می آورد و معمولا از نوع الکتریکی هستند.
- مارپیچ ها که معمولا از چدن یا فولاد ساخته می شوند.
مزایا و ویژگی های کمپرسور اسکرو
- با انواع مبرد HCFC،HFC سازگار می باشد.
- با توجه به نوع و منطقه دمایی مورد استفاده آن، قابلیت انتخاب تراکم گاز را دارد.
- نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی ضریب عملکرد بالاتری دارد.
- با توجه به وجود قطعات متحرک کمتر و همچنین حرکت دورانی استهلاک کمتری نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی دارد.
- ظرفیت به طور مداوم کنترل می گردد و همین امر موجب پایدار نگه داشتن راندمان می گردد.
کمپرسور چیلر سانتریفیوژ
این کمپرسور از نوع دینامیکی است که از نیروی گریز از مرکز برای متراکم کردن مبرد استفاده می کند. کمپرسور چیلر سانتریفیوژ از یک ایمپلر یا پروانه تشکیل شده است، ایمپلر دارای پره هایی است که به صورت مارپیچی حول محور آن قرار گرفته اند، زمانی که پروانه یا ایمپلر با سرعت بالا می چرخد، گاز به سمت مرکز ایمپلر کشیده می شود و با برخورد به پره ها، سرعت خود را افزایش می دهد سپس گاز با سرعت زیاد از ایمپلر خارج شده و وارد دیفیوزر می شود در دیفیوزر سرعت گاز کاهش یافته و فشار آن افزایش می یابد یعنی به تعبیری انرژی جنبشی به فشار استاتیکی یا انرژی پتانسیل تبدیل می شود. برای تغییر ظرفیت در این کمپرسور می توان از پره های ورودی استفاده نمود همچنین برای تغییر سرعت پروانه کمپرسور می توان از یک درایو فرکانس متغیر یا VFD استفاده کرد.
مبرد مورد استفاده این کمپرسور معمولا R410A می باشد و این کمپرسور در چیلرهایی که مجبور است با حداکثر توان و در تمام ساعات کار کند، مناسب می باشد.
کمپرسور چیلر رفت و برگشتی یا پیستونی
کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی یک کمپرسور جابجایی مثبت است که از مکانیزم رفت و برگشت برای متراکم کردن گاز استفاده میکند. ظرفیت این کمپرسورها از نیم تن تا 150 تن تبرید می باشد. کمپرسور چیلر رفت و برگشتی همانند موتور ماشین از یک پیستون، سیلندر، میل لنگ و شاتون تشکیل شده است و عملکرد آن نیز بسیار مشابه موتور خودرو است بدین صورت که مبرد با پیستون در داخل سیلندر قرار گرفته و به واسطه ی حرکت رفت و برگشتی متراکم میگردد و نیرویی که از طریق میل لنگ به شاتون و پیستون منتقل می گردد از سوی موتور تامین می شود.
اجرای سیکل تبرید در این کمپرسور به این صورت است، زمانی که پیستون به سمت پایین حرکن میکند مبرد وارد محفظه شده و زمانی که فشار داخل سیلندر با فشار محفظه کمپرسور یکسان شد، سوپاپ بسته شده و در این زمان پیستون به پایین ترین حد خود رسیده و سپس با حرکت به سمت بالا، مبرد فشرده شده و نهایتا با بازشدن سوپاپ دیسشارژ مبرد از کمپرسور خارج می گردد.
دسته بندی کمپرسورهای رفت و برگشتی
کمپرسور پیستونی به سه دسته هرمتیک، سمی هرمتیک و باز تقسیم بندی می شوند منظور از هرمتیک این است که محفظه آن کاملا بسته و آب بندی شده است و دسترسی به اجزای داخل آن مثل سیلندر مقدور نیست همچنین از این مدل بیشتر در مصارف خانگی استفاده می گردد. منظور از سمی هرمتیک یا نیمه بسته این است که پوسته کمپرسور را می توان باز نمود و برای مصارف صنعتی میتوان از آن استفاده نمود. منظور از بازهم این است که کمپرسور هیچ محفظه ای ندارد و الکتروموتور و گیربکس در خارج از محفظه در کنارهم نصب می شوند.
معرفی انواع کمپرسور پیستونی
مزایا و ویژگی های کمپرسور پیستونی
به دلیل سروصدای بالای این کمپرسورها و جلوگیری از انتقال این سروصدا به داخل ساختمان بهتر است که چیلر تراکمی رفت و برگشتی در موتورخانه یا فضای بیرون مانند پشت بام نصب شود. به دلیل درجه حرارت بالای محیط در مناطق گرم و مرطوب از این نوع کمپرسور استفاده میگردد چراکه اگر از کمپرسورهای اسکرو و اسکرال استفاده گردد در مدت کمی دچار آسیب می شوند مگر آنکه دارای طراحی خاصی برای این مناطق باشد. مهمترین مزیت این کمپرسورها قیمت پایین و همچنین قابل تعمیر بودن آن درصورت فرسوده شدن می باشد.
