Hladilni kompresor je središče hladilnega cikla. Deluje kot črpalka za nadzor kroženja hladilnega sredstva, hladilno sredstvo pa pritiska in ga segreva. Kompresor odvzame pare tudi iz uparjalnika, da ohrani nižji tlak in nižjo temperaturo, preden ga pošlje v kondenzator.
Hladilni cikel
Temeljito razumevanje vloge hladilnega kompresorja ne more obstajati brez razprave o hladilnem ciklu, ki je v bistvu sestavljen iz preoblikovanja tekočine v plin in nazaj. (Če vas podrobnosti ne zanimajo, preprosto preskočite ta korak.) Hladilni krog je pet glavnih korakov: izhlapevanje, stiskanje, kondenziranje, sprejemanje in razširitev. 1) Izhlapevanje: Tekoče hladilno sredstvo vstopi v uparjalnik. Ko izhlapi, absorbira toploto, kar ustvarja hlajenje. Hladilno sredstvo iz uparjalnika se v rezervoar dovaja kot šibak ali nasičen pregret plin. Tlak v rezervoarju narašča, dokler ni enak tlaku v uparjalniku. Pretok hladilnega sredstva se ustavi in temperatura v rezervoarju in uparjalniku se dvigne v okolico. 2) Stiskanje: Za vzdrževanje potrebnih nižjih tlakov in nižjih temperatur je potreben kompresor za odstranjevanje hlapov. Ker je hladilni krog zaprt, se vzdržuje ravnotežje. To pomeni, da če kompresor odstrani hlape hitreje, kot se lahko tvori, tlak pade in s tem tudi temperatura v uparjalniku. Če se obremenitev uparjalnika poveča in hladilno sredstvo hitreje izhlapi, se temperatura in tlak v uparjalniku povečata. Energija, ki jo potrebuje kompresor, se imenuje kompresijski vhod in se prenaša na hlajenje hlapov. 3) Kondenziranje: Po izhodu iz kompresorja se hladilno sredstvo premakne v kondenzator, ki odda toploto, ki se prenaša bodisi na zrak bodisi na vodo z nižjo temperaturo. Količina oddane toplote je toplota, ki jo hladilno sredstvo absorbira v uparjalniku in toplota, ustvarjena s pomočjo stiskanja. Stranski produkt tega je, da se para spremeni v tekočino, ki se nato pošlje sprejemniku. 4) Sprejem: Tlak v sprejemniku je zaradi kompresije višji od tlaka v uparjalniku, zato ga je treba znižati, da se ujema s tlakom izhlapevanja. To dosežemo z uporabo ekspanzijskega ventila. 5) Širitev: Preden tekočina vstopi v ekspanzijski ventil, bo temperatura tik pod vreliščem. Nenadoma zmanjšanje tlaka v ekspanzijskem ventilu povzroči, da tekočina zavre in izhlapi. To izhlapevanje poteka v uparjalniku in vezje je končano. Pri delovanju hladilne naprave je veliko različnih temperatur, vendar sta načeloma le dva tlaka: izhlapevalni tlak in kondenzacijski tlak.
Vrste
Glavne vrste hladilnih kompresorjev so povratni, vijačni, drsni in centrifugalni. Uporabljajo se v hladilnih, toplotnih črpalkah in klimatskih napravah, kot so predelava hrane, drsališča in arena ter farmacevtska proizvodnja.
Vrtljivi vijačni kompresorji
Vrtljivi vijačni kompresorji imajo vijačna vretena, ki stisnejo plin, ko pride iz uparjalnika. Vijačni kompresor odlikuje nemoteno delovanje in minimalne zahteve glede vzdrževanja; Običajno ti kompresorji zahtevajo le spremembe olja, oljnega filtra in ločilnika zrak / olje. Za standardne vrtljive kompresorje so na voljo tudi mikroprocesorski krmilniki, ki omogočajo, da rotacijski ostane 100% obremenjen. Obstajata dve vrsti vrtljivih vijačnih kompresorjev: enojni in dvojni.
Vretenski kompresorji
Vzmetni kompresor uporablja batni mehanizem za razkladanje z vzmetno obremenjenimi zatiči za dvig plošče sesalnega ventila s sedeža, kar omogoča uporabo enote pri katerem koli tlačnem razmerju. To dejanje je podobno motorju z notranjim zgorevanjem v avtomobilu. Ta vrsta kompresorja je učinkovita pri polni in delni obremenitvi. Nadaljnje prednosti vključujejo preprosto upravljanje in možnost krmiljenja hitrosti z uporabo jermenskih pogonov. Vzmetni kompresor se uporablja v aplikacijah z nizkimi konjskimi močmi.
Pomaknite se kompresorji
Pomični kompresorji delujejo tako, da premikajo en spiralni element znotraj druge nepremične spirale, da ustvarijo žepke za plin, ki, ko postanejo manjši, povečajo tlak plina. Med stiskanjem se naenkrat stisne več žepov. Z ohranitvijo enakomernega števila uravnoteženih žepov plina na nasprotnih straneh kompresijske sile znotraj drsne tehtnice in zmanjšujejo vibracije znotraj kompresorja. Ta vrsta kompresorja uporablja drsno konstrukcijo namesto fiksiranega valja ali bata ali enostranskega kompresijskega mehanizma, s čimer odpravlja zapravljeni prostor v kompresijski komori in odpravlja potrebo po stiskanju plina znova in znova med ciklom (ponovno stiskanje). To zmanjšuje porabo energije.
Centrifugalni kompresorji
Centrifugalni kompresorji stisnejo hladilni plin s pomočjo centrifugalne sile, ki jo ustvarjajo rotorji, ki se vrtijo z veliko hitrostjo. Ta energija se nato pošlje v difuzor, ki pretvori del energije v povečan tlak. To stori tako, da razširi območje volumna pretoka, da upočasni hitrost pretoka delovne tekočine. Difuzorji za to lahko uporabljajo zračne folije, znane tudi kot lopatice. Centrifugalni kompresorji so primerni za stiskanje velikih količin plina do zmernih tlakov.
