Confronto tra compressore alternativo e compressore a spirale

 

 

Il 90% dei frigoriferi utilizza compressori alternativi, alcuni grandi frigoriferi commerciali utilizzano compressori scroll. Quasi tutti i condizionatori d'aria utilizzano compressori scroll. Queste proporzioni di applicazione riflettonole differenze tra compressore alternativo e compressore a spiraleIl compressore scroll è una tecnologia più recente, più efficiente e più potente. Tuttavia, il compressore alternativooppure si tratta di tecnologia matura, funzionamento stabile e basso costo. I dati di vendita del 2022 riflettono la differenza di applicazione: compressore alternativo, 230 milioni di unità; compressore scroll, 4,7 milioni di unità (mercato cinese 2022)

 Introduzione di Scroll Compressor

Senza valvole di aspirazione e scarico, tutte le linee di contatto sulla spirale rotante hanno un piccolo raggio di rotazione, una bassa velocità di attrito, perdite ridotte ed elevata efficienza. Poiché i processi di aspirazione, compressione ed scarico del compressore a spirale vengono eseguiti continuamente e simultaneamente, la pressione aumenta lentamente, quindi la variazione di coppia è minima e le vibrazioni sono ridotte. A qualsiasi frequenza, le vibrazioni e la rumorosità del compressore a spirale sono basse, perché il processo di compressione è lungo, la coppia varia in modo molto fluido e l'equilibrio dinamico è molto buono grazie all'equilibrio secondario della forza inerziale, quindi i livelli di vibrazione e rumore sono bassi. L'aspirazione, la compressione e lo scarico del compressore a spirale vengono eseguiti continuamente in una direzione, aspirando direttamente, il surriscaldamento dannoso del gas aspirato è minimo e non vi è alcun processo di espansione del gas nel volume di gioco, quindi il coefficiente di trasmissione del gas è elevato. Il compressore a spirale può variare la sua capacità di erogazione dell'aria mediante un metodo di regolazione della velocità variabile, che è adatto ad applicazioni in cui la velocità varia in un ampio intervallo. Il compressore a spirale è un compressore volumetrico, composto da una spirale mobile e una spirale statica. Presenta i vantaggi di dimensioni ridotte, bassa rumorosità, peso contenuto, vibrazioni minime, basso consumo energetico, lunga durata, trasmissione del gas continua e stabile. Grazie al funzionamento affidabile e all'utilizzo di aria pulita, è oggi un compressore a risparmio energetico ampiamente utilizzato in condizionatori d'aria commerciali, pompe di calore e apparecchiature di refrigerazione. Tra questi, il compressore scroll, la cui parte operativa principale è costituita da parti che si sporcano e non sono soggette ad usura, ha una durata maggiore ed è noto come compressore esente da manutenzione; allo stesso tempo, è noto come "compressore a compressione ultrastatica" per il suo funzionamento stabile, le vibrazioni minime e l'ambiente di lavoro silenzioso.

Vantaggi

• Struttura semplice, nessuna struttura a movimento alternativo, meno componenti, meno parti soggette a usura, elevata affidabilità
• Dimensioni ridotte, peso contenuto, installazione più comoda
• Piccola variazione di coppia, variazione bilanciata, piccola vibrazione
• Funzionamento fluido, facilissimo da usare e da integrare con l'automazione.
• Elevata efficienza nell'intervallo di capacità di raffreddamento corrispondente
• Supporta cilindrate maggiori, corrispondenti a sistemi di refrigerazione da 5-15 HP.
• Lunga durata, fino a 20 anni.
• Bassa rumorosità

Svantaggi

• La produzione e il collaudo di parti mobili con superfici curve sono difficili e costosi.
• Il meccanismo di tenuta ha requisiti rigorosi e la struttura di tenuta è complessa
• Il rapporto di compressione in esercizio non è elevato, adatto alle condizioni di condizionamento dell'aria.

 

Introduzione del compressore alternativo

L'efficienza meccanica di un compressore alternativo è generalmente compresa tra 0,75 e 0,9 a causa dell'attrito tra pistone, fasce elastiche e parete del cilindro, nonché della potenza necessaria per azionare la pompa dell'olio lubrificante. I compressori alternativi vibrano notevolmente durante il funzionamento. Le prestazioni dei compressori alternativi sono influenzate da fattori quali il volume di gioco, la perdita di pressione in aspirazione e mandata, lo scambio termico tra il gas e la parete del cilindro e le perdite. Il volume di gas effettivamente erogato dal compressore è sempre inferiore al suo volume teorico. Il modo più semplice per regolare l'erogazione di gas di un compressore alternativo è quello di farlo funzionare a intermittenza. Quando il sistema raggiunge la temperatura minima impostata, il compressore si arresta; quando la temperatura del sistema è superiore alla temperatura massima impostata, il compressore si avvia. Questo metodo di regolazione energetica è adatto solo per piccoli frigoriferi con una potenza di circa 10 kW. Per un compressore di grande capacità, i frequenti avviamenti e arresti della macchina non solo causano una grande perdita di energia, ma influiscono anche sulla durata della macchina e sulla stabilità della tensione nel circuito di alimentazione.

 Vantaggi

• Il sistema del dispositivo è relativamente semplice, la tecnologia è matura e il costo è basso.
• Requisiti minimi in termini di materiali, processi più semplici e costi relativamente bassi.
• La macchina azionante è relativamente semplice, la maggior parte utilizza motori elettrici, generalmente non regola la velocità e ha una forte manutenibilità
• L'intervallo di pressione di scarico è ampio, il che consente di adattarsi a una gamma di pressioni e a requisiti di capacità di raffreddamento più ampi.
• Ampia gamma di applicazioni: lo stesso compressore può essere utilizzato per diversi gas.

 Svantaggi

• A causa dell'inerzia del movimento alternativo del pistone, la velocità è limitata
• I compressori a pistoni con grande volume di erogazione del gas saranno molto ingombranti
• Ci sono molte parti soggette a usura e il rumore di vibrazione della macchina è relativamente elevato
• L'usura delle fasce elastiche del pistone, l'usura del cilindro, ecc. provocano un rapido calo dell'efficienza.
• Il consumo energetico è maggiore rispetto a quello dei compressori a spirale.
• La durata di servizio è relativamente breve, fino a circa 8000 ore.
• Durante il funzionamento provoca pulsazioni del flusso d'aria, vibrazioni e rumore.
• Il flusso d'aria impulsivo impatta sulla rete di tubazioni e sulle parti della macchina, causando potenzialmente danni.

 

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