Hladnjački kompresor je središte ciklusa hlađenja. Djeluje kao pumpa za kontrolu cirkulacije rashladnog sredstva, a ona dodaje pritisak rashladnom sredstvu, zagrijavajući ga. Kompresor također odvodi pare iz isparivača kako bi se održao niži tlak i niža temperatura prije nego što ga pošalje u kondenzator.
Ciklus hlađenja
Temeljito razumijevanje uloge rashladnog kompresora ne može postojati bez rasprave o rashladnom ciklusu, koji se u osnovi sastoji od pretvaranja tekućine u plin i ponovno. (Ako vas ne zanimaju detalji, samo preskočite ovaj korak.) Pet je glavnih koraka do rashladnog kruga: isparavanje, kompresija, kondenzacija, primanje i širenje. 1) Isparavanje: Tečni rashladno sredstvo ulazi u isparivač. Kad isparava, apsorbira toplinu, što stvara hlađenje. Rashladno sredstvo iz isparivača dovodi se u spremnik kao slab ili zasićen pregrijani plin. Tlak u spremniku raste dok se ne izjednači s tlakom u isparivaču. Prekida se protok rashladnog sredstva, a temperatura u spremniku i isparivaču raste do ambijenta. 2) Kompresija: Za održavanje potrebnih nižih tlaka i nižih temperatura potreban je kompresor za uklanjanje pare. Budući da je krug hlađenja zatvoren, održava se ravnoteža. To znači da ako kompresor uklanja paru brže nego što se može formirati, tlak će pasti, a s njim i temperatura u isparivaču. Alternativno, ako se opterećenje isparivača poveća i brže isparava, temperatura i tlak u isparivaču će porasti. Energija koja zahtijeva kompresor naziva se ulazom kompresije i prenosi se u rashladnu paru. 3) Kondenziranje: Nakon napuštanja kompresora, rashladno sredstvo prelazi u kondenzator, koji daje toplinu koja se prenosi ili u zrak ili u vodu s nižom temperaturom. Količina odabrane topline je toplina koju apsorbira rashladno sredstvo u isparivaču plus toplina stvorena unosom kompresije. Nusprodukt toga je da se para mijenja u tekućinu, koja se zatim šalje u prijamnik. 4) Primanje: Tlak u prijemniku je viši od tlaka u isparivaču zbog kompresije, i stoga ga treba spustiti da bi odgovarao tlaku isparavanja. To se postiže upotrebom ekspanzijskog ventila. 5) Ekspanzija: Prije nego što tekućina uđe u ekspanzijski ventil, temperatura će biti točno ispod točke ključanja. Iznenadno smanjenje tlaka u ekspanzijskom ventilu uzrokuje da tekućina proključa i ispari. Ovo isparavanje se odvija u isparivaču i krug je dovršen. U radu rashladnog postrojenja uključeno je mnogo različitih temperatura, ali u principu postoje samo dva pritiska: tlak isparavanja i tlak kondenzacije.
Vrste
Glavne vrste rashladnih kompresora su klipni, vijčani, pomični i centrifugalni. Koriste se za hlađenje, toplinske pumpe i klimatizacijske uređaje, kao što su obrada hrane, klizališta i arene te farmaceutska proizvodnja.
Rotacijski vijčani kompresori
Rotacijski vijačni kompresori imaju vijčana vretena koja komprimiraju plin dok ulazi iz isparivača. Vijačni kompresor odlikuje se glatkim radom i minimalnim zahtjevima za održavanjem; Ti kompresori obično zahtijevaju izmjenu ulja, filtra za ulje i separatora zraka / ulja. Mikroprocesorski kontroleri dostupni su i za standardne rotacijske kompresore koji omogućuju da rotacijski uređaj ostane opterećen 100 posto vremena. Postoje dvije vrste rotacijskih vijčanih kompresora: jednostruki i dvostruki.
Kompresori s povratnim klipom
Povratni kompresor koristi mehanizam za otpuštanje s klipom s opružnim klinovima za podizanje ploče usisnog ventila sa svog sjedala, omogućujući uporabu jedinice u bilo kojem omjeru tlaka. Ova radnja slična je motoru s unutarnjim izgaranjem u automobilu. Ova vrsta kompresora je učinkovita pri radu s punim i djelomičnim opterećenjem. Daljnje prednosti uključuju jednostavne kontrole i mogućnost upravljanja brzinama pomoću remenskih pogona. Povratni kompresor koristi se u primjenama s malo konjskih snaga.
Pomičite se za kompresore
Pomični kompresori djeluju pomicanjem jednog spiralnog elementa unutar druge nepomične spirale kako bi se stvorili džepovi plina koji, kako postaju manji, povećavaju tlak plina. Tijekom kompresije istodobno se sažima nekoliko džepova. Održavanjem ravnomjernog broja izbalansiranih džepova za plin na suprotnim stranama, kompresijska sila unutar pomičnog vaga i smanjuje vibracije unutar kompresora. Ova vrsta kompresora koristi model pomicanja umjesto fiksnog cilindra ili klipa ili jednostranog mehanizma kompresije, uklanjajući izgubljeni prostor u kompresijskoj komori i eliminira potrebu za komprimiranjem plina iznova i iznova tijekom ciklusa (ponovnog komprimiranja). To smanjuje potrošnju energije.
Centrifugalni kompresori
Centrifugalni kompresori stlačuju rashladni plin pomoću centrifugalne sile koju stvaraju rotori koji se vrte velikom brzinom. Ta se energija tada šalje u difuzor, koji dio energije pretvara u povećani tlak. To postiže širenjem područja volumena protoka kako bi se usporila brzina protoka radnog fluida. Da bi to poboljšali mogu se koristiti difuzori sa zračnim pokrivačima, poznatim i kao lopatice. Centrifugalni kompresori prikladni su za komprimiranje velikih količina plina do umjerenih tlaka.
