مطالب سردخانه
انواع کمپرسور سردخانه؛ معرفی و مقایسه کامل مدلها
کمپرسور یکی از مهمترین اجزای هر سیستم تبرید است و معمولاً از آن به عنوان قلب سیکل سرمایش یاد میشود. وظیفه کمپرسور این است که گاز را از اواپراتور دریافت کند، آن را متراکم کرده و با افزایش فشار و دما به سمت کندانسور بفرستد. به این ترتیب، جریان مبرد در مدار برقرار میشود و امکان ادامه فرآیند جذب و دفع حرارت در سیستم به وجود میآید.
در یک سردخانه، کمپرسور فقط یک قطعه برای فشرده کردن گاز نیست. ظرفیت سرمایشی، دمای تبخیر، دمای کندانس، نوع مبرد، میزان مصرف انرژی، شرایط محیطی و حتی نحوه بهرهبرداری از سردخانه، همگی با انتخاب کمپرسور ارتباط دارند. به همین دلیل انتخاب اشتباه کمپرسور میتواند باعث کاهش ظرفیت سرمایشی، افزایش مصرف برق، بالا رفتن استهلاک و حتی آسیب دیدن سایر اجزای سیستم شود.
وقتی درباره انواع کمپرسور سردخانه صحبت میکنیم، باید توجه داشت که کمپرسورها را میتوان از چند دیدگاه مختلف دستهبندی کرد. یک دستهبندی بر اساس مکانیزم فشردهسازی است؛ مانند پیستونی، اسکرال و اسکرو. دستهبندی دیگر بر اساس ساختمان کمپرسور انجام میشود و مدلهای پبستونی شامل : هرمتیک، سمیهرمتیک و باز را شامل میشود. همچنین این قطعات بر اساس محدوده دمایی، تعداد مراحل تراکم و نوع کاربرد نیز تفاوت دارند.
بنابراین ممکن است یک کمپرسور همزمان چند ویژگی داشته باشد. برای مثال، میتواند پیستونی، سمیهرمتیک، دو مرحلهای و مناسب دمای پایین باشد. همین موضوع نشان میدهد که هنگام انتخاب این تجهیزات مهم نباید تنها به نام یا شکل ظاهری آن توجه کرد.
انواع کمپرسور سردخانه بر اساس مکانیزم عملکرد
یکی از مهمترین روشهای دستهبندی کمپرسور سردخانه، بررسی نحوه فشرده شدن مبرد است. بر اساس این معیار، این ابزارها را میتوان به دو گروه اصلی جابجایی مثبت و دینامیکی تقسیم کرد.
کمپرسورهای جابجایی مثبت
در مدلهای جابجایی مثبت، مقدار مشخصی از مبرد وارد فضای تراکم میشود و سپس با کاهش حجم این فضا، فشار مبرد افزایش پیدا میکند. کمپرسورهای پیستونی، اسکرال، اسکرو و بسیاری از کمپرسورهای روتاری در این گروه قرار میگیرند.
تفاوت اصلی این مدلها در نحوه ایجاد فضای تراکم و کاهش حجم آن است. در کمپرسور پیستونی این کار توسط حرکت رفتوبرگشتی پیستون انجام میشود، در اسکرال دو حلزونی با حرکت مداری عمل تراکم را انجام میدهند و در اسکرو، دو روتور مارپیچی گاز را فشرده میکنند.
کمپرسورهای دینامیکی
در کمپرسورهای دینامیکی، افزایش فشار بیشتر از طریق افزایش سرعت جریان مبرد و سپس تبدیل انرژی جنبشی آن به فشار انجام میشود. کمپرسور سانتریفیوژ نمونه مهم این گروه است.
این نوع کمپرسورها بیشتر در سیستمهای بزرگ تبرید مرکزی و چیلرهای با ظرفیت بالا کاربرد دارند و معمولاً برای سردخانههای کوچک و متوسط انتخاب اصلی محسوب نمیشوند.
کمپرسور پیستونی؛ یکی از پرکاربردترین مدلهای کمپرسور
کمپرسور پیستونی یا رفتوبرگشتی یکی از شناختهشدهترین انواع کمپرسور سردخانه در صنعت تبرید است و سالهاست دریخچال های خانگی، سردخانههای کوچک، متوسط و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. ساختار این کمپرسور بر اساس حرکت رفتوبرگشتی پیستون بر روی میلنگ سیلندر شکل گرفته است.
در زمان مکش، پیستون حرکت کرده و بخار مبرد وارد سیلندر میشود. سپس با حرکت برگشت پیستون، حجم فضای داخل سیلندر کاهش پیدا میکند و فشار مبرد افزایش مییابد. پس از رسیدن فشار به محدوده موردنظر، مبرد از طریق سوپاپ دهش خارج شده و وارد خط دهش میشود.
یکی از مهمترین مزایای کمپرسورهای پیستونی، تنوع بسیار زیاد آنها از نظر ظرفیت، تعداد سیلندر و نوع ساختمان است. این کمپرسورها را میتوان برای طیف گستردهای از کاربردهای تبرید، از سیستمهای کوچک تا پروژههای صنعتی، انتخاب کرد.
مدلهای سمیهرمتیک پیستونی نیز به دلیل امکان باز کردن پوسته و دسترسی به قطعات داخلی، قابلیت تعمیر مناسبی دارند. در پروژههای صنعتی که تعمیرپذیری و امکان سرویس اهمیت زیادی دارد، این ویژگی میتواند یک مزیت مهم محسوب شود.
در مقابل، کمپرسور پیستونی به دلیل داشتن قطعات متحرک بیشتر، معمولاً نسبت به کمپرسورهای اسکرال لرزش و صدای بیشتری ایجاد میکنند. البته میزان لرزش و صدا به طراحی کمپرسور، سرعت کار، نصب صحیح و شرایط بهرهبرداری نیز بستگی دارد.
کمپرسور اسکرال؛ کمصدا و مناسب کاربردهای تجاری
کمپرسور اسکرال یکی دیگر از انواع کمپرسور سردخانه و تجهیزات تبرید است که در سالهای اخیر کاربرد گستردهای پیدا کرده است. این کمپرسور به دلیل ساختار نسبتاً ساده، تعداد کم قطعات متحرک، صدای پایین و لرزش کم، در بسیاری از سیستمهای تجاری و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار میگیرد.
ساختار کمپرسور اسکرال از دو عضو حلزونی تشکیل شده است. یکی از این حلزونیها ثابت است و دیگری حرکت مداری انجام میدهد. با حرکت حلزونی متحرک، فضاهای محبوسشده بین دو حلزونی ایجاد شده و به تدریج کوچکتر میشوند. مبرد از قسمت بیرونی وارد شده و همزمان با حرکت به سمت مرکز، تحت تراکم قرار میگیرد.
یکی از مزیتهای مهم این ساختار، کاهش تعداد قطعات متحرک نسبت به کمپرسورهای پیستونی است. همین موضوع میتواند باعث کاهش لرزش، صدای کمتر و عملکرد نرمتر کمپرسور شود.
کمپرسورهای اسکرال بیشتر در سیستمهای تجاری، چیلرها، تهویه مطبوع و برخی سردخانههای کوچک و متوسط کاربرد دارند. با این حال، انتخاب اسکرال باید بر اساس ظرفیت واقعی سیستم، دمای تبخیر، دمای کندانس و نوع مبرد انجام شود.
همچنین بخوانید: طرز کار کمپرسور اسکرال
کمپرسور اسکرو؛ مناسب سیستمهای صنعتی و ظرفیت بالا
کمپرسور اسکرو از مهمترین کمپرسورهای مورد استفاده در سیستمهای تبرید صنعتی است. این کمپرسور به جای پیستون یا حلزونی، از دو روتور مارپیچی برای فشرده کردن مبرد استفاده میکند.
با چرخش روتورها، بخار مبرد وارد فضای میان آنها شده و در طول مسیر حرکت میکند. حجم فضای اشغالشده توسط گاز به تدریج کاهش پیدا میکند و در نتیجه فشار آن افزایش مییابد. گاز متراکمشده در نهایت از بخش دهش کمپرسور خارج میشود.
یکی از ویژگیهای مهم کمپرسور اسکرو، توانایی آن در کارکرد مداوم و استفاده در ظرفیتهای بالا است. به همین دلیل این کمپرسورها در سردخانههای صنعتی بزرگ، چیلرهای ظرفیت بالا و بسیاری از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
در بسیاری از کمپرسورهای اسکرو، روغن علاوه بر روانکاری، در آببندی فضای بین روتورها و کنترل دمای تراکم نیز نقش دارد. بنابراین مدار روغن کمپرسور سردخانه، سیستم جداسازی روغن و بازگشت روغن به کمپرسور از بخشهای مهم این نوع سیستمها هستند.
همچنین بخوانید: روغن کمپرسور سردخانه چیست؟
کمپرسور روتاری چیست؟
کمپرسور روتاری یا دوار یکی دیگر از انواع کمپرسور سردخانه با ویژگی جابجایی مثبت است که عمل مکش و تراکم در آن با حرکت دورانی اجزای داخلی انجام میشود. طراحی این کمپرسورها میتواند متفاوت باشد و بسته به ساختار، از روتور، پره یا مکانیزمهای دوار دیگر استفاده شود.
ابعاد نسبتاً کوچک و ساختار مناسب برای ظرفیتهای پایین باعث شده کمپرسورهای روتاری بیشتر در تجهیزات کوچک و سیستمهای تهویه مطبوع و برخی کاربردهای برودتی استفاده شوند.
اگرچه مدلهای روتاری، اسکرال و اسکرو همگی دارای حرکت دورانی هستند، اما نباید آنها را یکسان دانست. مکانیزم تراکم در هر یک متفاوت است و همین تفاوت، ظرفیت، محدوده کاری و کاربرد آنها را تغییر میدهد.
پیشنهاد مطالعۀ بیشتر: تفاوتهای کمپرسور اسکرال و روتاری
کمپرسور سانتریفیوژ؛ مناسب سیستمهای تبرید بزرگ
کمپرسور سانتریفیوژ از نظر عملکرد با مدلهای پیستونی، اسکرال و اسکرو تفاوت دارد. در این نوع، پروانه با سرعت بالا میچرخد و انرژی جنبشی زیادی به جریان مبرد منتقل میکند. سپس این انرژی به فشار تبدیل میشود.
کمپرسورهای سانتریفیوژ بیشتر در چیلرهای بزرگ و سیستمهای تبرید مرکزی استفاده میشوند. این کمپرسورها برای ظرفیتهای بسیار بالا طراحی شدهاند و معمولاً برای یک سردخانه معمولی انتخاب اقتصادی یا فنی مناسبی نیستند.
در نتیجه هنگام بررسی انواع کمپرسور سردخانه، بهتر است انواع سانتریفیوژ را به عنوان یک گزینه تخصصی برای پروژههای بزرگ در نظر بگیریم، نه جایگزینی مستقیم برای پیستونی یا اسکرال.
انواع کمپرسور سردخانه بر اساس ساختمان
کمپرسورها را علاوه بر مکانیزم عملکرد میتوان بر اساس نحوه قرارگیری موتور و بخش مکانیکی نیز دستهبندی کرد. در این دستهبندی سه گروه اصلی هرمتیک، سمیهرمتیک و باز وجود دارد.
کمپرسور هرمتیک یا بسته
در کمپرسور هرمتیک، موتور الکتریکی و بخش مکانیکی کمپرسور داخل یک پوسته مشترک قرار گرفتهاند. پوسته به صورت دائمی بسته میشود و به همین دلیل دسترسی به قطعات داخلی در شرایط معمول امکانپذیر نیست.
این طراحی باعث میشود احتمال نشتی کاهش پیدا کند و کمپرسور ساختاری جمعوجور داشته باشد. با این حال، در صورت خرابی جدی بخشهای داخلی، معمولاً امکان تعمیر کارخانهای یا تعمیر اقتصادی مانند کمپرسورهای سمیهرمتیک وجود ندارد و تعویض گزینه رایجتری است.
کمپرسور سمیهرمتیک یا نیمهبسته
در مدل سمیهرمتیک، موتور و مکانیزم کمپرسور در یک پوسته مشترک قرار دارند، اما برخلاف مدل هرمتیک، پوسته قابل باز شدن است.
این ویژگی باعث میشود تکنسین بتواند در صورت خرابی، به قطعات داخلی دسترسی پیدا کند و برخی قطعات را تعمیر یا تعویض کند. به همین دلیل انواع سمیهرمتیک در بسیاری از سیستمهای صنعتی و سردخانهای محبوب هستند.
کمپرسور باز
کمپرسورهای باز،برای آمونیاک مورد استفاده قرار می گیردبه خاطر این که گاز آمونیاک باعث خورندگی مس و برنج می شود موتور و کمپرسور در محفظههای جداگانه قرار دارند و نیرو از طریق شفت یا کوپلینگ منتقل میشود. این ساختار انعطافپذیری بیشتری ایجاد میکند و در برخی کاربردهای صنعتی خاص مورد استفاده قرار میگیرد.
کمپرسور سردخانه بالای صفر و زیر صفر چه تفاوتی دارند؟
یکی از مهمترین معیارها هنگام انتخاب انواع کمپرسور سردخانه، دمای کاری سیستم است. سردخانه بالای صفر و سردخانه زیر صفر از نظر شرایط کاری کمپرسور تفاوت قابل توجهی دارند و نمیتوان یک مدل را بدون بررسی مشخصات فنی برای هر دو سیستم استفاده کرد.
در سردخانههای بالای صفر، محصولاتی مانند میوه، سبزیجات، لبنیات و بسیاری از مواد غذایی در دماهایی بالاتر از نقطه انجماد نگهداری میشوند. در این شرایط، دمای تبخیر کمپرسور نیز معمولاً در محدوده بالاتری قرار دارد.
همچنین بخوانید: راهنمای انتخاب کمپرسور سردخانه بالای صفر
در سردخانههای زیر صفر، شرایط متفاوت است. دمای تبخیر پایینتر میرود و نسبت تراکم افزایش پیدا میکند. در نتیجه کمپرسور باید برای کار در فشار مکش پایینتر و شرایط دمایی سختتر طراحی شده باشد.
در کاربردهای بسیار پایین مانند تونل انجماد یا برخی سیستمهای صنعتی، ممکن است استفاده از کمپرسورهای مخصوص دمای پایین یا سیستمهای دو مرحلهای ضرورت پیدا کند.
بنابراین عبارت «کمپرسور سردخانه زیر صفر» بهتنهایی برای انتخاب مدل کافی نیست. دمای تبخیر واقعی، دمای کندانس، نوع مبرد و ظرفیت مورد نیاز باید مشخص باشند.
همچنین بخوانید: راهنمای انتخاب کمپرسور سردخانه زیر صفر
کمپرسور تکمرحلهای و دو مرحلهای چیست؟
در کمپرسور تکمرحلهای، تراکم مبرد در یک مرحله انجام میشود. این ساختار برای بسیاری از سیستمهای تبرید و سردخانهای مناسب است و در طیف گستردهای از کاربردها مورد استفاده قرار میگیرد.
اما در سیستمهایی که اختلاف فشار بین مکش و دهش بسیار زیاد است، استفاده از تراکم دو مرحلهای میتواند مزایایی داشته باشد. در این روش، افزایش فشار در دو مرحله انجام میشود و شرایط کاری کمپرسور برای دستیابی به دماهای پایینتر مدیریت میشود.
انتخاب سیستم تکمرحلهای یا دو مرحلهای به دمای تبخیر، دمای کندانس، ظرفیت سرمایشی، نوع مبرد و طراحی کلی سیستم بستگی دارد.
مقایسه انواع کمپرسور سردخانه
|
نوع کمپرسور |
ظرفیت متداول |
صدا و لرزش |
تعمیرپذیری |
کاربرد رایج |
|---|---|---|---|---|
|
پیستونی |
کم تا بالا |
متوسط |
بالا در مدلهای سمیهرمتیک |
سردخانه و تبرید صنعتی |
|
اسکرال |
کم تا متوسط |
کم |
محدودتر |
سیستمهای تجاری و چیلر |
|
اسکرو |
متوسط تا بسیار بالا |
کم تا متوسط |
تخصصی |
سردخانههای صنعتی |
|
روتاری |
پایین |
کم |
محدود |
سیستمهای کوچک |
|
سانتریفیوژ |
بسیار بالا |
وابسته به طراحی |
تخصصی |
چیلر و تبرید مرکزی |
این جدول یک مقایسه عمومی است و برای انتخاب مدل نهایی نباید جایگزین اطلاعات فنی سازنده شود. حتی دو کمپرسور از یک خانواده میتوانند در ظرفیت، محدوده کاری و مصرف انرژی تفاوت قابل توجهی داشته باشند.
چگونه بهترین کمپرسور سردخانه را انتخاب کنیم؟
انتخاب کمپرسور باید از نیاز واقعی سیستم شروع شود، نه از برند یا قیمت. اولین اطلاعات مورد نیاز، ظرفیت سرمایشی سردخانه است. سپس باید دمای تبخیر، دمای کندانس، نوع مبرد، شرایط محیطی و ساعات کارکرد سیستم مشخص شود.
در یک سردخانه کوچک ممکن است کمپرسور هرمتیک یا اسکرال انتخاب مناسبی باشد، در حالی که برای سردخانه صنعتی بزرگ، کمپرسور سمیهرمتیک پیستونی یا اسکرو میتواند گزینه مناسبتری باشد.
نوع مبرد نیز اهمیت بسیار زیادی دارد. هر کمپرسور برای مبردهای مشخص و محدوده فشار و دمای معینی طراحی شده است. بنابراین نباید صرفاً بر اساس توان موتور تصمیم گرفت.
ظرفیت سرمایشی کمپرسور در شرایط کاری مشخص، COP، محدوده دمایی مجاز، جریان مصرفی، نوع روغن و سازگاری با مبرد، اطلاعات بسیار مهمتری برای انتخاب هستند.
همچنین شرایط محیطی را نباید فراموش کرد. دمای بالای محیط میتواند باعث افزایش فشار کندانس و تغییر شرایط کار کمپرسور شود. در نتیجه کمپرسوری که روی کاغذ ظرفیت مناسبی دارد، ممکن است در شرایط واقعی پروژه عملکرد مورد انتظار را ارائه ندهد.
همچنین بخوانید: راهنمای انتخاب کمپرسور سردخانه
بهترین برندهای کمپرسور سردخانه کداماند؟
در بازار تجهیزات برودتی، برندهای مختلفی در زمینه تولید کمپرسور فعالیت دارند و هرکدام خانوادههای مختلفی برای کاربردهای متفاوت ارائه میکنند. بیتزر، کوپلند، دانفوس، دایکین، دورین و رفکامپ از برندهای شناختهشده در صنعت تبرید هستند.
با این حال، انتخاب برند به تنهایی کافی نیست. حتی در یک برند معتبر نیز مدلهای مختلفی برای دماهای تبخیر، ظرفیتها و مبردهای متفاوت وجود دارد.
بنابراین ابتدا باید مشخصات فنی پروژه تعیین شود و سپس از میان مدلهای سازگار، کمپرسور مناسب انتخاب شود.
اشتباهات رایج در انتخاب کمپرسور سردخانه
یکی از اشتباهات رایج این است که کمپرسور فقط بر اساس توان موتور انتخاب شود. برای مثال ممکن است دو کمپرسور با توان موتور مشابه، در شرایط کاری مشخص ظرفیت سرمایشی متفاوتی داشته باشند. بنابراین توان موتور بهتنهایی معیار مناسبی برای مقایسه نیست.
اشتباه دیگر، نادیده گرفتن دمای تبخیر است. کمپرسوری که در دمای تبخیر متوسط عملکرد مناسبی دارد، ممکن است برای دمای بسیار پایین مناسب نباشد.
انتخاب مبرد نامناسب، بیتوجهی به نوع روغن، انتخاب کمپرسور بزرگتر از نیاز واقعی و نادیده گرفتن شرایط محیطی نیز از اشتباهات مهم هستند.
کمپرسور بیش از ظرفیت مورد نیاز لزوماً به معنی سردتر شدن یا بهتر کار کردن سردخانه نیست. ظرفیت بیش از حد میتواند باعث افزایش هزینه اولیه، کاهش راندمان در برخی شرایط و ایجاد سیکلهای کاری نامناسب شود.
پیشنهاد مطالعۀ بیشتر: اشتباهات رایج انتخاب کمپرسور سردخانه
جمعبندی؛ کدام نوع کمپرسور برای سردخانه مناسبتر است؟
انواع کمپرسور سردخانه را میتوان بر اساس مکانیزم تراکم، ساختمان، تعداد مراحل تراکم و شرایط کاری دستهبندی کرد. کمپرسورهای پیستونی، اسکرال و اسکرو از مهمترین گزینههای مورد استفاده در سیستمهای تبرید هستند و هرکدام برای شرایط خاصی طراحی شدهاند.
کمپرسور پیستونی به دلیل تنوع ظرفیت و تعمیرپذیری مدلهای سمیهرمتیک، یکی از گزینههای مهم برای سردخانههای مختلف است. کمپرسور اسکرال به دلیل صدای کم، لرزش پایین و ساختار جمعوجور، در سیستمهای تجاری و ظرفیتهای کوچکتر و متوسط کاربرد زیادی دارد. کمپرسور اسکرو نیز برای پروژههای صنعتی بزرگ و سیستمهایی که نیاز به کارکرد مداوم دارند، گزینه مهمی محسوب میشود.
بنابراین نمیتوان یک مدل را به عنوان بهترین کمپرسور سردخانه برای تمام پروژهها معرفی کرد. بهترین انتخاب، کمپرسوری است که ظرفیت سرمایشی، دمای تبخیر، دمای کندانس، نوع مبرد، شرایط محیطی و نحوه بهرهبرداری سیستم با مشخصات آن سازگار باشد.
برای انتخاب کمپرسور سردخانه مناسب مشاوره بگیرید
انتخاب صحیح کمپرسور تأثیر مستقیمی بر عملکرد، مصرف انرژی و طول عمر سیستم تبرید دارد. پیش از انتخاب، باید ظرفیت سرمایشی، دمای کاری، نوع مبرد و شرایط بهرهبرداری مشخص شود. در سرماسازان ایران میتوانید مشخصات انواع کمپرسورهای مورد استفاده در سیستمهای تبرید را بررسی کرده و بر اساس نیاز پروژه، مدل مناسب را انتخاب کنید.
پرسشهای متداول درباره انواع کمپرسور سردخانه
کمپرسورهای پیستونی، اسکرال و اسکرو از مهمترین انواع مورد استفاده در سیستمهای تبرید و سردخانه هستند. کمپرسورهای روتاری و سانتریفیوژ نیز در برخی کاربردهای خاص مورد استفاده قرار میگیرند.
انتخاب کمپرسور برای سردخانه زیر صفر به دمای تبخیر، ظرفیت سرمایشی، نوع مبرد و شرایط کاری بستگی دارد. برای برخی سیستمهای دمای پایین، کمپرسورهای مخصوص یا سیستمهای دو مرحلهای مورد نیاز هستند.
هیچکدام به صورت مطلق بهتر نیستند. کمپرسور پیستونی تنوع ظرفیت و تعمیرپذیری بالایی دارد، در حالی که کمپرسور اسکرال به دلیل صدای کم، لرزش پایین و ساختار سادهتر در بسیاری از سیستمهای تجاری و ظرفیتهای پایینتر گزینه مناسبی است.
کمپرسور اسکرو بیشتر برای سردخانههای صنعتی و سیستمهای تبرید با ظرفیت بالا و کارکرد طولانی یا مداوم استفاده میشود. انتخاب مدل باید بر اساس ظرفیت، دمای تبخیر، دمای کندانس و نوع مبرد انجام شود.
در کمپرسور هرمتیک، پوسته به صورت دائمی بسته است و دسترسی به قطعات داخلی محدود است. در کمپرسور سمیهرمتیک، پوسته قابلیت باز شدن دارد و امکان تعمیر یا تعویض برخی قطعات داخلی فراهم است.
بله، کیفیت ساخت، سابقه برند، دسترسی به قطعات و خدمات فنی اهمیت دارند؛ اما پیش از برند باید مشخصات فنی کمپرسور با نیاز سیستم مطابقت داشته باشد. یک کمپرسور از برند معتبر که برای شرایط کاری نامناسب انتخاب شده باشد، همچنان انتخاب اشتباهی است.


