کمپرسور چیلر و نقش آن
کمپرسور چیلر
قلب یک سیستم سرمایشی، کمپرسور آن است. کمپرسورها میتوانند برای هر سیستم سرمایشی و یا چیلر، با توجه به ظرفیت مورد نیاز، به طور منحصر به فرد طراحی شوند. شاید بتوان گفت کمپرسور مهمترین عضو سیستم سرمایشی است. در این مطلب به معرفی کمپرسور چیلر و نقش آن در سیستم سرمایشی میپردازیم.
نقش کمپرسور چیلر
کمپرسور چیلر وظیفه گردش مبرد در سیکل سرمایش را بر عهده دارد. ساخت کمپرسور برحسب نیاز، با ظرفیت و توان مشخص انجام میشود. حجم گازی که باید در کمپرسور چیلر فشرده گردد، با توجه به میزان جابهجایی کمپرسور و توان موتور الکتریکی آن تعیین و ابعادش مشخص میشود. وظیفه دیگر کمپرسور، ایجاد جریان مبرد و ایجاد اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین است. همین اختلاف فشار باعث ورود مبرد از طریق شیر انبساط به اواپراتور چیلر میشود. کمپرسورها همچنین بیشترین مصرف انرژی را در سیستم دارند. کمپرسور چیلر به دلیل عملکرد مهم خود، حدود 30 تا ۴۰ درصد از کل هزینههای سیستم را در بر میگیرد و در تعیین ظرفیت کل سیستم سرمایشی نقش دارند.
کمپرسورهای مورد استفاده چیلر در انواع مختلف، بر اساس نوع تراکم به صورت زیر دستهبندی میشوند:
۱- کمپرسور سیلندر پیستونی چیلر (کمپرسور بسته، کمپرسور نیم بسته، کمپرسور باز)
۲- کمپرسور اسکرو چیلر (کمپرسور عمودی، کمپرسور افقی، کمپرسور جفت ماردون، کمپرسور تک ماردون)
۳- کمپرسور اسکرال چیلر
۴- کمپرسور سانتریفیوژ چیلر
۵- کمپرسور توربوکر چیلر
کمپرسورهای سرمایشی همگی با انرژی الکتریکی کار میکنند. بدین صورت که قطعات مکانیکی کمپرسور به کمک نیروی برق به حرکت درآمده و فشردهسازی گاز را انجام میدهند. به کمپرسورهایی که سیم پیچ در داخل پوسته کمپرسور تعبیه شده، کمپرسور نوع بسته و نیمهبسته میگوییم. اما به کمپرسورهایی که به کمک الکتروموتور خارجی متصل به کمپرسور کار میکنند، نوع باز گفته میشود. در کمپرسورهای بسته و نیمه بسته، وظیفه خنک کردن سیم پیچ، بر عهده مبرد ورودی به کمپرسور میباشد و در صورتی که دمای مبرد ورودی به کمپرسور بالا باشد خطر آسیب دیدن سیم پیچ وجود دارد. همچنین در کمپرسورهای نوع باز به دلیل جدا بودن الکتروموتور از کمپرسور، دمای گاز و مقدار روغن؛ نقشی در بالا رفتن دمای الکتروموتور ندارد. بنابراین سیم پیچ الکتروموتور در کمپرسورهای نوع باز کمتر در معرض آسیب هستند. در کمپرسورهای نوع بسته و نیمه بسته دور گردش روتور در واحد زمان ثابت میباشد، در نتیجه توان کمپرسور نیز ثابت است. البته نوعی از کمپرسورهای مجهز به اینورتر هستند که میتوان دور چرخش روتور را در آنها تغییر داد. اما در کمپرسورهای نوع باز، با توجه به توان الکتروموتور و قطر پولی میشود توان خروجی کمپرسور را تغییر دهیم.
نسبت تولید سرما توسط کمپرسور به توان الکتریکی ورودی را ضریب عملکرد (COP) مینامیم. راندمان کمپرسور به موارد متعددی بستگی دارد. این موارد شامل عملکرد دستگاه و شرایط محیطی است. مهمترین پارامترهای موثر بر ضریب عملکرد کمپرسور موارد زیر هستند:
۱- دمای مبرد ورودی به کمپرسور
۲- دمای مبرد خروجی از کمپرسور
۳- دمای هوای محیط
۴- دمای سابکول
۵- دمای سوپرهیت
۶- سطح تبادل حرارتی اواپراتور
۷- سطح تبادل حرارتی کندانسور
۸- نوع اکسپنشن ولو (شیر انبساط)
۹- نوع کندانسور (هوا خنک یا آب خنک)
۱۰- نوع کمپرسور
همچنین کمپرسورها را میتوان بر اساس ضریب عملکردشان از زیاد به کم دستهبندی کرد:
۱- سانتریفیوژ بدون روغن
۲- سانتریفیوژ
۳- اسکرال
۴- اسکرو
۵- روتاری
۶- سیلندر-پیستونی
سازمان ملی استاندارد و صرفهجویی انرژی، نمودار مصرف انرژی را بر اساس عدد ضریب عملکرد هر نوع کمپرسور تقسیمبندی میکند. با استفاده از این نمودار، محدوده ضریب عملکرد هر کمپرسور را در سیستم سرمایشی میسنجیم و کمپرسور مناسب را انتخاب میکنیم.