در سیستم‌های سرمایش تراکمی کمپرسور را می‌توان قلب سیستم نام برد و به همین دلیل مهمترین جزء یک سیکل تبرید تراکمی می‌باشد. به این ترتیب با مکش گاز مبرد کم فشار داخل سیکل تبرید از یک طرف و فشرده کردن و رانش از سمتی دیگر باعث چرخش مبرد در مدار تبرید می‌شود. این تجهیزات با تکنولوژی‌های متفاوت و برای کارکرد در دماهای متفاوت ساخته می‌شوند.

کمپرسورهای سیکل تبرید تراکمی برحسب طراحی ظاهری به 3 دسته باز (Open)، بسته (Hermetic) و نیمه بسته (Semi Hermetic)، از لحاظ عملکرد به 3 دسته اسکرال (Scroll)، اسکرو (Screw)، و سیلندر پیستونی (Reciprocating) و از لحاظ مراحل کارکرد به 2 دسته تک مرحله و دومرحله تقسیم می‌شوند. در این جا به بررسی آن‌ها می‌پردازیم و مزایا و معایب هر دسته را بیان می‌کنیم.

در ابتدا دسته بندی براساس طراحی ظاهری را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

باز (Open)

کمپرسورهای باز به نحوی طراحی و تولید می‌شوند که موتور و محفظه فشرده سازی در دو بدنه جدا هستند و به کمک تسمه یا کوپلینگ به هم متصل می‌شوند و به دلیل پیچی بودن بدنه یا پوسته فشرده سازی قابلیت تعمیر دارند. این دسته قابلیت کار با مبردهای R22-R12-R134a-R407a-R507a را دارا می‌باشند و بیشتر در کولر اتوبوس، یخچال‌های خودرویی، سردخانه‌های قابل حمل و موارد مشابه بکار برده می‌شوند.

مزایا

تعمیرپذیری و نگهداری آسان

وزن کم و جا به جایی آسان

طول عمر بالا

صدا و لرزش کم بدلیل بالانس دقیق

در صورت بروز مشکل در موتور خرابی به کمپرسور منتقل نمی‌شود

نصب و تعویض آسان

 

معایب

راندمان پایین

فضای زیادی اشغال می کند

امکان پاره شدن تسمه وجود دارد

 

بسته یا هرمتیک (Hermetic)

به کمپرسوری اطلاق می‌شود که بدنه آن بسته است. به این معنی که تمام اجزای آن از جمله موتور و محفظه فشرده سازی (سیلندر پیستون) داخل یک بدنه یا پوسته قرار دارند که این پوسته اکثرا قابلیت باز شدن ندارد. در نتیجه موتور و کمپرسور در داخل بدنه از طریق یک شفت به یکدیگر متصل هستند. از این رو نیاز به آب بندی شفت نیست و گاز هم نشت نخواهد کرد.

همچنین حمل و نقل آن ها بسیار راحت بوده و فضای کمی را اشغال می‌کنند اما در مقابل به علت اینکه بدنه آن ها جوشکاری می‌شود کاملا بسته است و تعمیر پذیر نیستند. به عبارتی نباید به هیچ عنوان بدنه آن ها را با استفاده از برش باز کرد.

 

مزایا

1 – جابه جایی بسیار آسان

2 – عدم نیاز به روغن کاری

3 – سرویس و نگهداری آسان

4 – احتمال نشت مبرد وجود ندارد

 

معایب

1 – استفاده در ظرفیت‌های محدود

2 – تعویض کمپرسور در صورت خرابی یک قطعه

کمپرسورهای اسکرال کوپلند (Copeland) موجود در بازار ایران و مورد استفاده در دستگاه های تهویه مطبوع اکثرا از این دسته هستند. کمپرسورهای منیروپ دانفوس (Danfoss) نیز از این دسته هستند.

 

نیمه بسته یا سمی هرمتیک (Semi Hermetic)

پوسته این دسته به نحوی طراحی و ساخته می‌شود که سیم پیچ یا موتور و محفظه فشرده سازی در بدنه‌ای قرار گرفته که بوسیله پیچ و مهره بسته شده است بنابراین در صورت نیاز (خرابی) امکان باز شدن پوسته و تعویض یا تعمیر قطعه آسیب دیده وجود دارد. بنابراین می‌توان روی آن ها تعمیرات اساسی انجام داد.

حمل و نقل آن ها مخصوصا در ظرفیت‌های متوسط به بالا با توجه به طراحی ظاهری و فضای زیادی که اشغال می‌کنند، دشوار است.

کمپرسورهای سیلندر پیستونی مصرفی جهت احداث و راه اندازی سردخانه، سالن‌های نگهداری، اتاق پیش سرد و تونل انجماد، چیلرهای صنعتی و سایر تجهیزات سرمایشی که امروزه در ایران طراحی و ساخته می‌شوند در این دسته جای می‌گیرند.

مزایا

1 – طول عمر بسیار بالا

2 – تعمیرپذیری

3 – وجود طیف گسترده ظرفیت 1.5-70 اسب بخار

4 – تنوع برند در بازار ایران

 

معایب

1 – صدا و لرزش زیاد

2 – کنترل منظم سطح روغن

3 – نیاز به نیروی متخصص جهت سرویس و نگهداری

از شرکت های مطرح تولید کننده این دسته می‌توان به بیتزر (Bitzer)، بوک (Bock)، رفکامپ (Refcomp)، فراسکلد (Frascold) و دورین (Dorin) اشاره کرد که بیشترین سهم بازار ایران را به خود اختصاص داده‌اند.

 

حال به بررسی انواع کمپرسور براساس عملکرد می پردازیم.

 

اسکرال

این کمپرسورها معمولا به صورت ساختار ظاهری استوانه‌ای می‌باشند و با چرخش مارپیچ متحرک عمل مکش انجام می‌شود و گاز به داخل کمپرسور راه می‌یابد و پس از افزایش فشار و تراکم در دو مارپیچ ثابت و متحرک گاز پرفشار با دمای بالا از کمپرسور به سمت کندانسور رانده می‌شود.

 

اسکرو

این کمپرسورها از یک سیلندر بزرگ تشکیل شده‌اند که در درون خود دو روتور مارپیچی نر و ماده دارند. روتور نر به وسیله انرژی الکتریکی شروع به حرکت کرده و روتور ماده را به حرکت در می‌آورد. در این مرحله عمل مکش انجام شده و گاز مبرد میان دو روتور قرار گرفته و پیوسته به سمت خروجی حرکت کرده و با توجه به نحوه ساخت مارپیچ ها فشرده می‌شود.

رفت و برگشتی‌ (سیلندر- پیستونی)

این کمپرسورها انرژی خود را از نیروی برق تاًمین کرده و مراحل کارکرد آنها را می‌توان به موتور اتومبیل تشبیه کرد.

 

مرحله ۱ : در این مرحله با استفاده از انرژی الکتریکی و تبدیل آن به انرژی مکانیکی پیستون موجود در سیلند را به سمت پایین می‌رود و همزمان با بازشدن سوپاپ‌های ورودی عمل مکش انجام می‌شود و گاز کم فشار که از اواپراتور خارج می‌شود را وارد سیلندر می‌نماید.

مرحله ۲ : در این مرحله با بسته شدن سوپاپ‌های ورودی و بالا کشیدن سیلندر فشرده شده و عمل فشرده سازی انجام می‌شود

مرحله ۳: در این مرحله سوپاپ خروجی باز می‌شود و گاز با فشار بالا به سمت کندانسور رانده می‌شود. این مراحل به صورت مکرر و پیوسته انجام می‌شوند.

 

دومرحله‌ای (Two Stage)

کمپرسورهای سیلندر پیستونی به دو دسته تک مرحله و دو مرحله تقسیم می‌شوند. در مدل دو مرحله‌ای برخلاف تک مرحله‌ای متراکم سازی گاز مکش شده از اواپراتور طی دومرحله انجام می‌شود.

این محصولات دارای 2 نوع سیلندر فشار پایین (LP)   و فشار بالا (HP)  هستند به این ترتیب عملیات کاهش دما در مدت زمان کمتری انجام می‌شود تا بافت محصولات حفظ شود، تغییر نکرده و کیفیت خود را از دست ندهند. به این ترتیب این دسته قادر هستند تا دمای پایین تری را برای نگهداری و انجماد محصولات خاص بوجود آورند.

از سیستم و مرحله ای برای دماهای پایین مثل تونل انجماد استفاده می‌شود. در این سیستم نسبت به تک مرحله‌ای مقدار قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی می‌شود.

اکثر برندهای مطرح دنیا مانند بیتزر (Bitzer)، بوک (Bock)، رفکامپ (Refcomp)، فراسکلد (Frascold) و دورین (Dorin) به تولید این محصولات در ظرفیت‌های 40-12 اسب بخار پرداخته‌اند.

 

در اینجا به بررسی مدل‌های مختلف کمپرسور برندهای مطرح دنیا می‌پردازیم.