Chladiaci kompresor je stredom chladiaceho cyklu. Funguje ako čerpadlo na reguláciu cirkulácie chladiva a dodáva chladivu tlak, ktorý ho zohrieva. Kompresor tiež odvádza pary z výparníka, aby sa udržal nižší tlak a nižšia teplota pred jeho odoslaním do kondenzátora.
Chladiaci cyklus
Dôkladné pochopenie úlohy chladiaceho kompresora nemôže existovať bez diskusie o chladiacom cykle, ktorý v podstate spočíva v premene kvapaliny na plyn a späť. (Ak vás podrobnosti nezaujímajú, tento krok preskočte.) K chladiacemu okruhu existuje päť hlavných krokov: vyparovanie, kompresia, kondenzácia, príjem a expanzia. 1) Odparovanie: Do výparníka vstupuje kvapalné chladivo. Absorbuje teplo, keď sa odparuje, čo vytvára chladenie. Chladivo z výparníka sa privádza do nádrže ako slabý alebo nasýtený prehriaty plyn. Tlak v nádrži stúpa, až kým sa nerovná tlaku vo výparníku. Prúd chladiva sa zastaví a teplota v nádrži aj vo výparníku stúpne na teplotu okolia. 2) Kompresia: Na udržanie potrebných nízkych tlakov a nízkych teplôt je na odstránenie pary potrebný kompresor. Pretože chladiaci okruh je uzavretý, udržiava sa rovnováha. To znamená, že ak kompresor odstraňuje pary rýchlejšie, ako sa dá tvoriť, tlak klesne as tým aj teplota vo výparníku. Alternatívne, ak sa zaťaženie výparníka zvýši a chladivo sa odparí rýchlejšie, teplota a tlak vo výparníku stúpnu. Energia, ktorú vyžaduje kompresor, sa nazýva kompresný vstup a prenáša sa do chladiacej pary. 3) Kondenzácia: Po opustení kompresora sa chladivo presunie do kondenzátora, ktorý vydáva teplo, ktoré sa prenáša na vzduch alebo vodu s nižšou teplotou. Množstvo odovzdaného tepla je teplo absorbované chladivom vo výparníku plus teplo vytvorené vstupom kompresie. Vedľajším produktom je to, že sa para mení na kvapalinu, ktorá sa potom odosiela do prijímača. 4) Prijímanie: Tlak v prijímači je kvôli kompresii vyšší ako tlak vo výparníku, a preto sa musí znížiť, aby zodpovedal tlaku odparovania. To sa dosiahne použitím expanzného ventilu. 5) Expanzia: Pred vstupom kvapaliny do expanzného ventilu bude teplota tesne pod bodom varu. Náhle zníženie tlaku v expanznom ventile spôsobuje, že kvapalina vrie a odparuje sa. Toto odparovanie prebieha vo výparníku a okruh je dokončený. Pri prevádzke chladiaceho zariadenia sa podieľa veľa rôznych teplôt, ale v zásade existujú iba dva tlaky: tlak odparovania a tlak kondenzácie.
Druhy
Hlavné typy chladiacich kompresorov sú piestové, skrutkové, zvitkové a odstredivé. Používajú sa v chladiarenských, tepelných čerpadlách a klimatizačných aplikáciách, ako je napríklad spracovanie potravín, zimné štadióny a arény a farmaceutická výroba.
Rotačné skrutkové kompresory
Rotačné skrutkové kompresory majú skrutkové vretená, ktoré stlačujú plyn pri vstupe z výparníka. Skrutkový kompresor sa vyznačuje hladkou prevádzkou a minimálnymi požiadavkami na údržbu; zvyčajne tieto kompresory vyžadujú iba zmeny oleja, olejového filtra a odlučovača vzduchu / oleja. Regulátory na báze mikroprocesorov sú k dispozícii aj pre štandardné rotačné kompresory, ktoré umožňujú, aby rotačné zostalo naložené 100 percent času. Existujú dva typy rotačných skrutkových kompresorov: jednoduché a dvojité.
Piestové kompresory
Piestový kompresor používa vykladací mechanizmus ovládaný piestom s pružinovo zaťaženými čapmi na zdvíhanie dosky sacieho ventilu zo svojho sedla, čo umožňuje použitie jednotky v akomkoľvek pomere tlaku. Táto činnosť je podobná ako pri spaľovacom motore v aute. Tento typ kompresora je účinný pri plnom aj čiastočnom zaťažení. Medzi ďalšie výhody patrí jednoduché ovládanie a schopnosť regulovať rýchlosť pomocou pásových pohonov. Piestový kompresor sa používa v aplikáciách s nízkym výkonom.
Posúvajte kompresory
Scroll kompresory pracujú tak, že pohybujú jedným špirálovým prvkom vo vnútri inej stacionárnej špirály, aby vytvorili plynové kapsy, ktoré pri zmenšovaní zvyšujú tlak plynu. Počas kompresie je stlačených niekoľko vreciek naraz. Udržiavaním rovnomerného počtu vyrovnaných plynových vreciek na opačných stranách sa stláčajú sily vo vnútri špirálového vyváženia a znižujú vibrácie vo vnútri kompresora. Tento typ kompresora používa konštrukciu špirály namiesto pevného valca alebo piestu alebo jednostranného kompresného mechanizmu, čím sa eliminuje zbytočný priestor v kompresnej komore a eliminuje sa potreba stlačiť plyn znovu a znovu počas cyklu (rekompresia). To znižuje spotrebu energie.
Odstredivé kompresory
Odstredivé kompresory stláčajú chladiaci plyn prostredníctvom odstredivej sily vytvorenej rotormi, ktoré sa otáčajú vysokou rýchlosťou. Táto energia sa potom posiela do difuzéra, ktorý premieňa jej časť na zvýšený tlak. Toto sa dosahuje rozšírením oblasti objemu toku, aby sa spomalila rýchlosť toku pracovnej tekutiny. Difuzéry môžu na zlepšenie tohto stavu použiť airfoily, známe tiež ako lopatky. Odstredivé kompresory sú vhodné na kompresiu veľkých objemov plynu na mierny tlak.
