A hűtőkompresszor a hűtőciklus központja. Szivattyúként működik a hűtőközeg keringésének szabályozására, és nyomást gyakorol a hűtőközegre, felmelegítve. A kompresszor emellett elszívja a gőzt a párologtatóból, hogy alacsonyabb nyomást és alacsonyabb hőmérsékletet tartson fenn, mielőtt a kondenzátorba továbbítja.
A hűtési ciklus
A hűtőkompresszor szerepének alapos megértése nem létezhet anélkül, hogy megvitatnánk a hűtési ciklust, amely lényegében egy folyadék gázzá és vissza történő átalakításából áll. (Ha nem érdekli a részletek, akkor hagyja ki ezt a lépést.) A hűtőkör öt fő lépése van: bepárlás, kompresszió, kondenzálás, befogadás és bővítés. 1) Párolgás: A folyékony hűtőközeg belép a párologtatóba. Elpárologtatja a hőt, ami hűtést eredményez. A párologtatóból származó hűtőközeget gyenge vagy telített túlhevített gázként juttatják a tartályba. A tartályban a nyomás megemelkedik, amíg el nem éri a párologtató nyomását. A hűtőközeg áramlása leáll, és mind a tartályban, mind az elpárologtatóban a hőmérséklet környezeti hőmérsékletre emelkedik. 2) Sűrítés: A szükséges alacsonyabb nyomások és alacsonyabb hőmérsékletek fenntartásához kompresszorra van szükség a gőz eltávolításához. Mivel a hűtőkör zárt, az egyensúly fennmarad. Ez azt jelenti, hogy ha a kompresszor gyorsabban távolítja el a gőzt, mint amennyit képezhet, akkor a nyomás esik, és ezzel együtt a párologtató hőmérséklete is. Alternatív megoldásként, ha a párologtató terhelése növekszik, és a hűtőközeg gyorsabban elpárolog, akkor a párologtató hőmérséklete és nyomása megemelkedik. A kompresszorhoz szükséges energiát kompressziós bemenetnek nevezzük és továbbítják a hűtőgőzbe. 3) Kondenzáció: A kompresszor elhagyása után a hűtőközeg a kondenzátor felé mozog, amely hőt bocsát ki, amely az alacsonyabb hőmérsékletű levegőbe vagy vízbe jut. A leadott hőmennyiség az a hő, amelyet a hűtőközeg az elpárologtatóban abszorbeál, plusz a kompressziós bemenet által keltett hő. Ennek mellékterméke az, hogy a gőz folyadékká alakul, amelyet ezután továbbít a vevőkészülékhez. 4) Fogadás: A nyomás a vevőkészülékben a kompresszió miatt nagyobb, mint a párologtatóban lévő nyomás, ezért engedni kell, hogy megfeleljen a párolgási nyomásnak. Ezt tágulási szelep alkalmazásával érik el. 5) Tágulás: Mielőtt a folyadék belépne a tágulási szelepbe, a hőmérséklet éppen a forráspont alatt lesz. A tágulási szelep nyomásának hirtelen csökkentése a folyadék felforrásához és elpárologtatásához vezet. Ez a párologtatás a párologtatóban zajlik, és az áramkör teljes. A hűtőberendezés működésében sok különböző hőmérséklet szerepel, de elvileg csak két nyomás van: párolgási nyomás és kondenzációs nyomás.
Típusai
A hűtőkompresszorok fő típusai a dugattyús, csavarozható, görgető és centrifugálók. Hűtő-, hőszivattyúkban és légkondicionáló alkalmazásokban használják, például élelmiszer-feldolgozásban, jégpályákban és arénákban, valamint gyógyszergyártásban.
Forgócsavarkompresszorok
A forgócsavarkompresszorok olyan orsóorsókkal rendelkeznek, amelyek a gázt tömörítik, amikor az belép a párologtatóból. A csavarkompresszor zökkenőmentes működést és minimális karbantartási követelményeket kínál; Ezeknek a kompresszoroknak általában csak az olaj, az olajszűrő és a levegő / olaj elválasztó cseréje szükséges. Mikroprocesszor-alapú vezérlők is kaphatók a standard forgókompresszorokhoz, amelyek lehetővé teszik, hogy a forgódob az idő 100 százalékát megterhelve maradjon. Kétféle típusú csavarkompresszor létezik: egy- és iker.
Menetes kompresszorok
A dugattyús kompresszor dugattyúval működtetett, rugóval feltöltött csapokkal ellátott kirakodó mechanizmust használ a szívószelep lemezének az üléséből történő emelésére, lehetővé téve az egység bármilyen nyomásarányú használatát. Ez a művelet hasonló egy autó belső égésű motorjához. Az ilyen típusú kompresszor hatékony mind teljes, mind részleges terhelésnél. További előnyök közé tartozik az egyszerű vezérlés és a sebességszabályozó képesség az övmeghajtások használatával. A dugattyús kompresszort alacsony lóerős alkalmazásokban használják.
Görgető kompresszorok
A görgető kompresszorok úgy működnek, hogy az egyik spirál elemet mozgatják egy másik álló spirálban, és olyan gázzsebeket hoznak létre, amelyek kisebbek lesznek, és növelik a gáz nyomását. A tömörítés során több zseb tömörül egyszerre. A páros számú kiegyensúlyozott gázzseb megtartásával az ellenkező oldalon a kompressziós erők a görgető egyensúlyban vannak, és csökkentik a kompresszor belső vibrációját. Az ilyen típusú kompresszor rögzített henger vagy dugattyú vagy egyoldalas kompressziós mechanizmus helyett a görgetési kialakítást használja, kiküszöböli a pazarolt helyet a kompressziós kamrában, és elkerüli a gáz ciklus során történő újra és újrapréselésének szükségességét (rekompresszió). Ez csökkenti az energiafelhasználást.
Centrifugális kompresszorok
Centrifugális kompresszorok a hűtőközeg-gázt a nagy sebességgel forogó forgórészek által létrehozott centrifugális erőn keresztül tömörítik. Ezt az energiát ezután egy diffúzorhoz továbbítják, amely egy részét megnövekedett nyomássá alakítja. Ezt úgy hajtja végre, hogy az áramlási térfogat tartományát kibővíti, hogy lassítsa a munkafolyadék áramlási sebességét. A diffúzorok aeroszolokat használhatnak, amelyeket lapátoknak is hívnak, hogy javítsák ezt. A centrifugális kompresszorok alkalmasak nagy mennyiségű gáz sűrítésére mérsékelt nyomásig.
