Srovnání pístového kompresoru a spirálového kompresoru

 

 

90 % chladniček používá pístové kompresory, některé velké komerční chladničky používají scroll kompresory. Téměř všechny klimatizace používají scroll kompresory. Tento poměr použití odrážírozdíly mezi pístovým kompresorem a scroll kompresoremScroll kompresor je novější technologie, má vyšší účinnost a je výkonnější. Pístový kompresor však...nebo je to vyspělá technologie, stabilní provoz a nízké náklady. Prodejní čísla za rok 2022 odrážejí rozdíly v jejich použití: pístový kompresor, 230 milionů kusů; spirálový kompresor, 4,7 milionu kusů (čínský trh 2022)

 Představení spirálového kompresoru

Bez sacích a výfukových ventilů mají všechny kontaktní vedení na rotující spirále malý poloměr otáčení, nízkou třecí rychlost, malé ztráty a vysokou účinnost. Protože procesy sání, komprese a výfuku spirálového kompresoru probíhají nepřetržitě současně, tlak stoupá pomalu, takže kolísání točivého momentu je malé a vibrace jsou malé. Při jakékoli frekvenci jsou vibrace a hluk spirálového kompresoru nízké, protože proces komprese spirálového kompresoru je dlouhý, točivý moment se mění velmi plynule a dynamická rovnováha je díky sekundární rovnováze setrvačné síly velmi dobrá, takže hladiny vibrací a hluku jsou nízké. Sání, komprese a výfuk spirálového kompresoru probíhají nepřetržitě v jednom směru, přímo vdechované plyny jsou škodlivé a nedochází k expanzi plynu v mrtvém prostoru, takže součinitel přenosu plynu je vysoký. Spirálový kompresor může měnit svůj dodávaný vzduch metodou regulace otáček, což je vhodné pro případy, kdy se otáčky mění v širokém rozsahu. Spirálový kompresor je objemový kompresní kompresor, který se skládá z pohyblivé spirály a statické spirály. Má výhody malých rozměrů, nízké hlučnosti, nízké hmotnosti, malých vibrací, nízké spotřeby energie, dlouhé životnosti, nepřetržitého a stabilního přenosu plynu. Díky spolehlivému provozu a zdroji čistého vzduchu je dnes energeticky úsporným kompresorem ve světě a je široce používán v komerčních klimatizacích, tepelných čerpadlech a chladicích zařízeních. Mezi ně patří scroll kompresor, jehož hlavní provozní část, se pouze znečišťuje a neopotřebovává, takže má delší životnost a je známý jako bezúdržbový kompresor; zároveň je známý jako „ultrastatický kompresní kompresor“ díky svému stabilnímu provozu, malým vibracím a tichému pracovnímu prostředí.

Výhody

• Jednoduchá konstrukce, žádná vratná konstrukce, méně dílů, méně opotřebitelných dílů, vysoká spolehlivost
• Malé rozměry, nízká hmotnost, pohodlnější instalace
• Malá změna točivého momentu, vyvážená změna, malé vibrace
• Plynulý provoz, snadné ovládání a spolupráce s automatizací
• Vysoká účinnost v odpovídajícím rozsahu chladicího výkonu
• Podpora většího objemu, odpovídající chladicímu systému 5-15 HP
• Dlouhá životnost, až 20 let
• Nízká hlučnost

Nevýhody

• Výroba a testování pohyblivých součástí se zakřivenými povrchy je obtížné a nákladné
• Těsnicí mechanismus má přísné požadavky a těsnicí struktura je složitá
• Kompresní poměr v provozu není vysoký, vhodný pro klimatizační podmínky

 

Zavedení pístového kompresoru

Mechanická účinnost pístového kompresoru se obecně pohybuje mezi 0,75 a 0,9 v důsledku tření mezi pístem, pístním kroužkem a stěnou válce a výkonu potřebného k pohonu mazacího olejového čerpadla. Pístové kompresory během provozu silně vibrují. Na pístové kompresory mají vliv faktory, jako je objem vzduchu, ztráta sacího a výtlačného tlaku, výměna tepla mezi plynem a stěnou válce a netěsnost. Skutečný objem dodávaného plynu kompresorem je vždy menší než jeho teoretický objem dodávaného plynu. Nejjednodušší způsob, jak upravit dodávku plynu pístového kompresoru, je nechat kompresor běžet přerušovaně. Když systém dosáhne nastavené minimální teploty, kompresor se zastaví; když je teplota systému vyšší než nastavená maximální teplota, kompresor se spustí. Tato metoda nastavení energie je vhodná pouze pro malé chladničky s výkonem okolo 10 kW. U kompresoru s velkou kapacitou způsobí časté spouštění a zastavování stroje nejen velké ztráty energie, ale také ovlivní životnost stroje a stabilitu napětí v napájecím obvodu. Negativní vliv má na normální provoz zařízení.

 Výhody

• Systém zařízení je relativně jednoduchý, technologie je vyspělá a náklady jsou nízké.
• Nízké nároky na materiály, snadnější zpracování a relativně nízké náklady
• Hnací stroj je relativně jednoduchý, většina z nich používá elektromotory, obecně nereguluje rychlost a má dobrou údržbu.
• Rozsah výfukového tlaku je široký, což umožňuje přizpůsobit se širšímu rozsahu tlaku a požadavkům na chladicí kapacitu.
• Široká škála použití, stejný kompresor lze použít pro různé plyny

 Nevýhody

• Vzhledem k setrvačnosti vratného pohybu pístu je rychlost omezena
• Pístové kompresory s velkým objemem dodávaného plynu budou velmi objemné
• Existuje mnoho opotřebitelných dílů a vibrační hluk stroje je relativně velký
• Opotřebení pístního kroužku, opotřebení válce atd. způsobuje rychlý pokles účinnosti
• Spotřeba energie je větší než u scroll kompresorů
• Životnost je relativně krátká, až kolem 8000 hodin
• Způsobuje pulzování proudění vzduchu, vibrace a hluk během provozu
• Impulzivní proudění vzduchu ovlivňuje potrubní síť a části strojů, což může způsobit poškození

 

Přečtěte si více o hlavních typech kompresorů...