Comparație între compresorul cu piston și compresorul scroll

 

 

90% din frigidere utilizează compresoare cu piston, unele frigidere comerciale mari utilizează compresoare scroll. Aproape toate aparatele de aer condiționat utilizează compresoare scroll. Această proporție de aplicare reflectă...Diferențele dintre compresorul cu piston și compresorul scrollCompresorul Scroll este o tehnologie mai nouă, cu eficiență mai mare și mai puternică. Deși compresorul alternativsau este o tehnologie matură, funcționare stabilă și cost redus. Cifrele de vânzări din 2022 reflectă diferența dintre aplicațiile lor: compresor cu piston, 230 de milioane de unități; compresor scroll, 4,7 milioane de unități (piața din China 2022)

 Introducerea compresorului Scroll

Fără supape de aspirație și evacuare, toate liniile de contact de pe spirala rotativă au o rază de rotație mică, viteză de frecare redusă, pierderi mici și eficiență ridicată. Deoarece procesele de aspirație, compresie și evacuare ale compresorului scroll sunt efectuate continuu în același timp, presiunea crește lent, astfel încât variația cuplului este mică, iar vibrațiile sunt mici. La orice frecvență, vibrațiile și zgomotul compresorului scroll sunt scăzute, deoarece procesul de compresie al compresorului scroll este lung, cuplul se schimbă foarte lin, iar echilibrul dinamic este foarte bun prin echilibrul secundar al forței de inerție, astfel încât nivelurile de vibrații și zgomot sunt scăzute. Aspirația, compresia și evacuarea compresorului scroll sunt efectuate continuu într-o singură direcție, inhalate direct, supraîncălzirea dăunătoare a gazului inhalat este mică și nu există un proces de expansiune a gazului în volumul liber, astfel încât coeficientul de transmisie a gazului este ridicat. Compresorul scroll își poate modifica capacitatea de livrare a aerului prin metoda de reglare a vitezei variabile, care este potrivită pentru situațiile în care viteza se modifică într-o gamă largă. Compresorul scroll este un compresor de compresie volumetrică, care este compus dintr-o spirală mobilă și o spirală statică. Are avantajele dimensiunilor reduse, zgomotului redus, greutății reduse, vibrațiilor reduse, consumului redus de energie, duratei lungi de viață, transmisiei continue și stabile a gazelor. Datorită funcționării fiabile și a sursei de aer curat, este un compresor de economisire a energiei în lumea de astăzi și este utilizat pe scară largă în aparatele de aer condiționat comerciale, pompele de căldură și echipamentele de refrigerare. Printre acestea, compresorul scroll, principala parte de funcționare a compresorului scroll, este doar murdar și nu prezintă uzură, deci are o durată de viață mai lungă și este cunoscut ca un compresor care nu necesită întreținere; în același timp, este cunoscut ca un „compresor de compresie ultrastatic” datorită funcționării stabile, vibrațiilor reduse și mediului de lucru silențios.

Avantaje

• Structură simplă, fără structură alternativă, mai puține piese, mai puține piese de uzură, fiabilitate ridicată
• Dimensiuni mici, greutate redusă, instalare mai convenabilă
• Schimbare mică a cuplului, schimbare echilibrată, vibrații mici
• Funcționare lină, atât de ușor de utilizat și ușor de cooperat cu automatizarea
• Eficiență ridicată în intervalul corespunzător de capacitate de răcire
• Suportă o cilindree mai mare, corespunzătoare unui sistem de refrigerare de 5-15 CP
• Durată lungă de viață, până la 20 de ani
• Zgomot redus

Contra

• Fabricarea și testarea pieselor mobile cu suprafețe curbate este dificilă și costisitoare.
• Mecanismul de etanșare are cerințe stricte, iar structura de etanșare este complexă
• Raportul de compresie în funcționare nu este ridicat, potrivit pentru condiții de aer condiționat

 

Introducerea compresorului cu piston

Randamentul mecanic al compresorului cu piston este în general între 0,75 și 0,9 datorită frecării dintre piston, segmentul pistonului și peretele cilindrului și puterii de acționare a pompei de ulei lubrifiant. Compresoarele cu piston vibrează puternic în timpul funcționării. Compresoarele cu piston sunt afectate de factori precum volumul liber, pierderea de presiune la aspirație și refulare, schimbul de căldură dintre gaz și peretele cilindrului și scurgerile. Volumul real de gaz debitat de compresor este întotdeauna mai mic decât volumul teoretic de gaz debitat. Cea mai simplă modalitate de a regla debitul de gaz al compresorului cu piston este de a porni compresorul intermitent. Când sistemul atinge temperatura minimă setată, compresorul se oprește; când temperatura sistemului este mai mare decât temperatura maximă setată, compresorul pornește. Această metodă de reglare a energiei este potrivită numai pentru frigidere mici cu o putere de aproximativ 10 kW. Pentru un compresor cu o capacitate mare, pornirea și oprirea frecventă a mașinii nu numai că va cauza o pierdere mare de energie, dar va afecta și durata de viață a mașinii și stabilitatea tensiunii în circuitul de alimentare cu energie electrică în timpul funcționării normale a dispozitivului.

 Avantaje

• Sistemul dispozitivului este relativ simplu, tehnologia este matură, iar costul este scăzut
• Cerințe reduse privind materialele, procesare mai ușoară și cost relativ ieftin
• Mașina de acționare este relativ simplă, majoritatea folosesc motoare electrice, în general nu ajustează viteza și au o mentenanță ridicată.
• Gama de presiune a gazelor de evacuare este largă, putând fi adaptată la o gamă mai largă de presiune și cerințe de capacitate de răcire.
• Gamă largă de aplicații, același compresor poate fi utilizat pentru o varietate de gaze

 Contra

• Datorită inerției mișcării alternative a pistonului, viteza este limitată
• Compresoarele cu piston cu un volum mare de gaz vor fi foarte voluminoase
• Există multe piese de uzură, iar zgomotul de vibrații al mașinii este relativ mare
• Uzura segmentului pistonului, uzura cilindrului etc. fac ca eficiența să scadă rapid
• Consumul de energie este mai mare decât cel al compresoarelor scroll
• Durata de viață este relativ scurtă, până la aproximativ 8000 de ore
• Provoacă impulsuri ale fluxului de aer, vibrații și zgomot în timpul funcționării
• Curentul de aer impulsiv afectează rețeaua de conducte și componentele mașinii, ceea ce poate provoca daune

 

Citește mai multe despre principalele tipuri de compresoare...