Comparaison entre compresseur alternatif et compresseur à spirale

 

 

90 % des réfrigérateurs utilisent des compresseurs à piston, certains grands réfrigérateurs commerciaux utilisent des compresseurs à spirale. Presque tous les climatiseurs utilisent des compresseurs à spirale. Ces proportions d'application reflètent :les différences entre un compresseur à piston et un compresseur à spiraleLe compresseur à spirale est une technologie plus récente, plus efficace et plus puissante. Cependant, le compresseur à piston reste une option.L'un est une technologie éprouvée, stable et peu coûteuse. Les chiffres de vente de 2022 reflètent cette différence d'application : compresseurs à piston, 230 millions d'unités ; compresseurs à spirale, 4,7 millions d'unités (marché chinois 2022).

 Introduction du compresseur Scroll

Sans soupapes d'aspiration et d'échappement, toutes les lignes de contact sur la spirale rotative présentent un faible rayon de rotation, une faible vitesse de frottement, de faibles pertes et un rendement élevé. Les processus d'aspiration, de compression et d'échappement du compresseur à spirale étant continus et simultanés, la pression augmente lentement, ce qui réduit les variations de couple et les vibrations. À toute fréquence, les vibrations et le bruit du compresseur restent faibles, car le cycle de compression est long, le couple varie très progressivement et l'équilibre dynamique est excellent grâce à l'équilibrage secondaire des forces d'inertie. L'aspiration, la compression et l'échappement s'effectuant en continu dans un seul sens, l'air est directement aspiré, ce qui limite la surchauffe du gaz aspiré et évite sa détente dans le volume mort, assurant ainsi un coefficient de transmission gazeux élevé. Le compresseur à spirale peut moduler son débit d'air par variation de vitesse, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant d'importantes variations de vitesse. Le compresseur à spirale est un compresseur volumétrique composé d'une spirale mobile et d'une spirale fixe. Il présente l'avantage d'être compact, silencieux, léger, peu vibrant, économe en énergie, durable et assure une transmission de gaz continue et stable. Grâce à son fonctionnement fiable et à sa source d'air propre, il s'agit d'un compresseur économe en énergie parmi les plus performants au monde, largement utilisé dans les climatiseurs commerciaux, les pompes à chaleur et les équipements frigorifiques. Le compresseur à spirale, dont la principale pièce mobile est exempte d'usure et ne génère que des encrassements, bénéficie d'une durée de vie prolongée et est considéré comme un compresseur sans entretien. De plus, son fonctionnement stable, ses faibles vibrations et son environnement silencieux lui valent le surnom de « compresseur à compression ultrastatique ».

Avantages

• Structure simple, sans mécanisme alternatif, moins de pièces, moins de pièces d'usure, haute fiabilité
• Petite taille, poids léger, installation plus pratique
• Faible variation de couple, variation équilibrée, faibles vibrations
• Fonctionnement fluide, utilisation très simple et compatibilité aisée avec l'automatisation
• Haute efficacité dans la plage de capacité de refroidissement correspondante
• Supporte un déplacement plus important, correspondant à un système de réfrigération de 5 à 15 CV.
• Longue durée de vie, jusqu'à 20 ans
• faible bruit

Cons

• La fabrication et le test de pièces mobiles à surfaces courbes sont difficiles et coûteux.
• Le mécanisme d'étanchéité est soumis à des exigences strictes et sa structure est complexe.
• Le taux de compression en fonctionnement n'est pas élevé, adapté aux conditions de climatisation

 

Introduction du compresseur alternatif

Le rendement mécanique d'un compresseur alternatif se situe généralement entre 0,75 et 0,9 en raison du frottement entre le piston, le segment de piston et la paroi du cylindre, ainsi que de la puissance nécessaire à l'entraînement de la pompe à huile de lubrification. Les compresseurs alternatifs vibrent fortement en fonctionnement. Leur rendement est affecté par des facteurs tels que le volume mort, les pertes de charge à l'aspiration et au refoulement, les échanges thermiques entre le gaz et la paroi du cylindre, et les fuites. Le débit de gaz réel du compresseur est toujours inférieur à son débit théorique. La méthode la plus simple pour ajuster le débit de gaz d'un compresseur alternatif consiste à le faire fonctionner par intermittence. Lorsque le système atteint la température minimale définie, le compresseur s'arrête ; lorsqu'il dépasse la température maximale définie, il redémarre. Cette méthode de régulation de la consommation d'énergie convient uniquement aux petits réfrigérateurs d'une puissance d'environ 10 kW. Pour un compresseur de grande capacité, les arrêts et redémarrages fréquents entraînent non seulement une perte d'énergie importante, mais affectent également la durée de vie de la machine et la stabilité de la tension du circuit d'alimentation, compromettant ainsi son bon fonctionnement.

 Avantages

• Le système est relativement simple, la technologie est éprouvée et le coût est faible.
• Exigences faibles en matière de matériaux, traitement plus facile et coût relativement bas
• Le mécanisme d'entraînement est relativement simple, la plupart utilisent des moteurs électriques, ne comportent généralement pas de variateur de vitesse et présentent une grande facilité d'entretien.
• La plage de pression d'échappement est large, ce qui permet de s'adapter à une plage de pression et à des exigences de capacité de refroidissement plus étendues.
• Large gamme d'applications : le même compresseur peut être utilisé pour divers gaz.

 Cons

• En raison de l'inertie du mouvement alternatif du piston, la vitesse est limitée.
• Les compresseurs à piston à grand débit de gaz seront très encombrants.
• Il y a de nombreuses pièces d'usure et le bruit de vibration de la machine est relativement important.
• L'usure du segment de piston, l'usure du cylindre, etc., entraînent une chute rapide du rendement.
• Sa consommation d'énergie est supérieure à celle des compresseurs à spirale.
• Sa durée de vie est relativement courte, jusqu'à environ 8000 heures.
• Provoque des pulsations de flux d'air, des vibrations et du bruit pendant le fonctionnement
• Les flux d'air impulsifs impactent le réseau de canalisations et les pièces de la machine, ce qui peut causer des dommages.

 

Pour en savoir plus sur les principaux types de compresseurs...