پرش لینک ها

کمپرسور

کمپرسور
در سیکل تبرید کمپرسور با مصرف انرژی الکتریکی گاز تبرید را از اواپراتور مکش می کند و سپس آن را فشرده ساخته و وارد کندانسور می نماید.

1ــ3ــ انواع کمپرسورهای متداول سیستم تبرید
1ــ کمپرسور گریز از مرکز
کمپروسر گریز از مرکز
2ــ کمپرسور اسکرو
کمپرسور اسکرو
3ــ کمپرسور اسکرال (طوماری)
کمپروسر طوماری
4ــ کمپرسور پیستونی
کمپروسر پیستونی
5- کمپرسور روتاری

1ــ1ــ3ــ کمپرسور گریز از مرکز: در این نوع کمپرسور همان طور که از نام آن مشخص است ارتفاع نظیر فشار از نیروی گریز از مرکز ناشی می شود
کمپرسور

شکل 2ــ3ــ کمپرسور سانتریفوژ
روتورهای گردنده با سرعت زیاد با پره هایی که به گونه خاصی طراحی شده اند تا ماده سرمازا را از واحد تبخیر می گیرند (مکش) و مولکول های آن را با سرعت بسیار زیاد از محیط روتور به خارج از آن می رانند

تعدادی از مبردهای رایج در کمپرسورهای گریز از مرکز، مبردهای 11ــ R ، 12ــ R، 13ــ R، 500 ــ R و آمونیاک می باشند.

کمپرسور

شکل 3ــ3ــ ماده سرمازا از مرکز وارد پروانه شده و در اثر نیروی گریز از مرکز از محیط روتور خارج می شود.

مواد سرمازای مورد استفاده در کمپرسورهای سانتریفوژ دارای چگالی بخار کم و حجم مخصوص زیاد هستند زیرا کمپرسورهای گریز از مرکز برای انتقال حجم بسیار زیادی از ماده سرمازایی که چگالی بخار کمی دارد بسیار مناسب اند. گاهی لازم است که تراکم در دو یا چند مرحله صورت گیرد و سرعت چرخش باید بسیار زیاد باشد تا نیروی گریز از مرکز لازم برای تولید ارتفاع نظیر فشار مورد نیاز حاصل شود.

سرعت چرخش کمپرسورهای گریز از مرکز از 4000 دور در دقیقه برای ماشین هایی که ظرفیت آنها بسیار بالاست (1000 تا 2000 تن) تا 8000RPM برای ماشین های کم ظرفیت (50 تا 100 تن) متغیر است. امتیاز اصلی کمپرسورهای گریز از مرکز ظرفیت زیاد آنها می باشد.

کمپرسور شکل 4ــ3ــ کمپرسور گریز از مرکز سانتریفوژ در یک چیلر

2ــ1ــ3ــ کمپرسورهای پیچی (اسکرو):
دو طرح مختلف برای کمپرسورهای پیچی در نظر گرفته شده است.

1ــ کمپرسور پیچی جفت (دوبل)
2ــ کمپرسور پیچی منفر
کمپرسور

در کمپرسورهای پیچی جفت عمل تراکم توسط دو رتور مارپیچ انجام می گیرد (شکل 6 ــ3) . در اثر گردش رتورها ماده سرمازا به داخل شیارهای مارپیچ رتور مکیده می شود (6 ــ3ــ الف) و با توجه به جهت چرخش رتور به سمت جلو فشرده می شود (6 ــ3ــ ب و ج) و در انتهای دنده های مارپیچ به علت اینکه فضای بین دنده های رتور به حداقل رسیده ماده سرمازا کاملا متراکم شده و با فشار از انتهای شبکه مارپیچ خارج می شود (شکل 6 ــ3ــ د).

کمپرسور شکل 6 ــ3ــ نحوه تراکم ماده سرمازا در کمپرسور پیچی جفت

اما در کمپرسورهای پیچی منفرد عمل تراکم توسط یک رتور مارپیچ و دو چرخ ستاره ای صورت می گیرد (شکل 7ــ3). در اثر چرخش سریع رتور و چرخ ستاره ای گاز مبرد به داخل شیارهای رتور مارپیچ مکیده شده (شکل 7ــ3ــ الف) و در اثرکاهش حجم فضای مارپیچ رتور فشار مبرد افزایش یافته و در انتها با فشار زیاد خارج می شود (شکل 7ــ3ــ ج).

کمپرسورشکل 7ــ3ــ نحوه تراکم ماده سرمازا در کمپرسور پیچی منفرد

مزایای این نوع کمپرسورها عبارت اند از:
1ــ عملکرد آرام این نوع کمپرسورها که ناشی از تراکم چرخشی محورهای کمپرسور است.
2ــ به علت حرکت دورانی حلزون های کمپرسور لرزش آن بسیار کم می باشد.
3ــ به علت هم پوشانی سیکل مکش و دهش کمپرسورهای پیچی، جریان مبرد یکنواخت و مستمر می باشد.
4ــ کمپرسورهای پیچی حدود یک دهم کمپرسورهای تناوبی قطعه متحرک دارند لذا خرابی کمپرسور پیچی نسبت به کمپرسورهای تناوبی کمتر بوده و تعمیرات آن راحت تر می باشد. ـ
5ـ در کمپرسورهای پیچی فضای مرده وجود ندارد لذا راندمان حجمی این نوع کمپرسورها بالا می باشد.

از معایب کمپرسورهای پیچی می توان به دو مورد اشاره نمود:
1ــ سرعت گردش بالای محور کمپرسور
2ــ نیاز این نوع کمپرسورها به روغن کاری مخصوص

3ــ1ــ3ــ کمپرسورهای طوماری (اسکرول):
کمپرسور اسکرول از دو قطعه اصلی اسکرول ثابت و اسکرول متحرک تشکیل شده است (شکل 8 ــ3)

کمپرسور

شکل 8 ــ3ــ اسکرول ثابت و اسکرول متحرک

این دو قطعه در داخل یکدیگر قرار گرفته اند، اسکرول متحرک در داخل اسکرول ثابت حرکت کرده و با توجه به فاصله لبه های هر دو قطعه گاز مبرد از قسمت سمت چپ مکیده شده و با فشار از مرکز اسکرول با فشار زیاد خارج می شود. این قسمت به لوله سمت راست که لوله دهش می باشد متصل شده است (شکل 9ــ3).

کمپرسور

شکل 9ــ3ــ مراحل کار کمپرسور اسکرول

مزایای کمپرسور اسکرول:
1ــ بازده کمپرسورهای اسکرول 10 تا 15 درصد بیشتر از کمپرسورهای پیستونی است.
2ــ تخلیه گاز به صورت پیوسته و مدام و به طور یکنواخت انجام می شود.
3ــ قطعات متحرک کمپرسور اسکرول بسیار کم بوده و امکان خرابی این نوع کمپرسورها نسبت به کمپرسورهای پیستونی بسیار کمتر می باشد.
4ــ ارتعاش و سر و صدای این نوع کمپرسورها کمتر از کمپرسورهای پیستونی است.
شکل 10ــ3 یک کمپرسور اسکرول را نشان می دهد.

کمپرسور

شکل 10ــ3ــ کمپرسور اسکرول

4ــ1ــ3ــ کمپرسورهای رفت و برگشتی:
برای جابه جا کردن مواد سرمازایی که چگالی بخار آنها بسیار زیاد است و همچنین مواد سرمازایی که فشار چگالش آنها نسبتا بالاست، کمپرسور رفت و برگشتی (پیستونی) مناسب ترین دستگاه محسوب می شود.
آمونیاک، 12ــ R، a134ــ R، 410ــ R، 407ــ R، 22ــ R، 500 ــ R و 502 ــ R جزء مواد سرمازایی هستند که برای تراکم آنها کمپرسور رفت و برگشتی بهترین راندمان را خواهند داشت.

این کمپرسورها براساس متغیرهای زیر طبقه بندی می شوند:
1ــ نوع محرک (وسیله چرخاننده یا گرداننده)
2ــ آرایش سیلندر و پیستون
3ــ سیستم های خنک کننده و روغن کاری

1ــ4ــ2ــ3ــ نوع محرک: کمپرسورها به کمک الکتروموتور کار می کنند اما در سیستم های تهویه مطبوع وسایل حمل و نقل عمومی مانند اتومبیل ها، قطارها، هواپیماها و کشتی ها نیرو یا توان محرک، به وسیله موتورهای درون سوز تأمین می شود.

کمپرسورهای مجهز به ماشین بخار نیز موجود است ولی این نوع کمپرسورها فقط در جاهایی به کار می رود که از بخار آب برای مصارف دیگر نیز استفاده می شود. کمپرسور را می توان به وسیله موتور هم محور (کوپلینگ مستقیم) یا موتوری که محور آن جداست (با استفاده از فلکه وتسمه) چرخاند.

این نوع کمپرسورها را نوع باز می نامند. ممکن است موتور محرک مستقیما کمپرسور را بگرداند و موتور درون کمپرسور قرار گیرد و با آن یکپارچه شده است.این نوع کمپرسورها از نوع بسته و نیمه بسته می باشند. کمپرسورهای بسته از لحاظ جاگیری بسیار مناسب اند و فضای اندکی را اشغال می کنند و در صورت خراب شدن اجزای داخل کمپرسور قابل تعمیر نمی باشند اما کمپرسورهای نیمه بسته قابل تعمیر می باشند.

امتیاز مشخص کمپرسورهای بسته و نیمه بسته مصونیت از نشت ماده سرمازا و فراغت از دردسرهای مربوط به فلکه و تسمه است.

کاستی های کمپرسورهای بسته:
1ــ محدودیت ظرفیت
2ــ لزوم چرخیدن کمپرسور با همان سرعت گردش موتور
3ــ عدم دسترسی برای تعمیر و نگهداری
4ــ انتقال گرمای حاصل از کار موتور به سیکل تبری

آرایش سیلندر و پیستون
بیشتر کمپرسورهای رفت و برگشتی که امروزه در سیستم های تهویه مطبوع به کار می روند از نوع یک طرفه اند یعنی فقط با یک بار حرکت پیستون به طرف بالا گاز متراکم می شود. ممکن است سیلندر عمود قرار گیرد یا به شکل V (خورجینی) یا v/w باشد سرعت چرخشی 600 تا 1800RPM متداول است و گاهی از ماشین های با سرعت 3600RPM نیز استفاده می شود.

خنک کردن و روغن کاری
سیلندر و سرسیلندر کمپرسور را می توان با آب یا هوا خنک کرد. معمولا واحدهای خیلی بزرگ را با آب خنک می کنند. آب در بدنه دو جداره سیلندر و سرسیلندر جریان دارد و بیشتر کمپرسورهای متداول در سیستم های تهویه مطبوع با هوا خنک می شوند. جدار سیلندر و سرسیلندر را پره دار می سازند تا سطح زیادی داشته باشند و گرما را به خوبی منتقل کنند. کمپرسورهای بسته به وسیله بخار مکش خنک می شوند. کمپرسورها را با استفاده از سیستم پاشش ساده و سیستم های تغذیه اجباری به کمک پمپ روغن کاری می کنند. در کمپرسورهای کوچک منحصرا از سیستم روغن کاری پاششی استفاده می شود اما در کمپرسورهای نیمه بسته و باز روغن کاری توسط پمپ روغن انجام می گیرد.
بدلیل اهمیت روغن کاری می بایستی از وجود روغن کافی در کمپرسور مطمئن شد به همین منظور بر روی بدنه کمپرسور شیشه ای قرار دارد تا بتوان سطح روغن داخل کمپرسور را کنترل نمود و در صورت پایین آمدن سطح روغن از اندازه تعیین شده نسبت به شارژ روغن اقدام نمود.

همچنین برای اطمینان از کار صحیح پمپ روغن از کلید کنترل فشار استفاده می شود تا در صورت خراب شدن پمپ روغن و نبودن فشار مناسب جهت روغن کاری اجزاء کمپرسور، توسط کنترل فشار روغن کمپرسور خاموش می شود.

کمپرسور

2ــ3ــ روش های کنترل
ظرفیت سیستم های سردسازی 10 تنی و بزرگ تر، اغلب به وسایلی برای کنترل ظرفیت کمپرسور نیاز دارد. امروزه چهار روش برای این کار متداول است:
1ــ استفاده از چند کمپرسور
2ــ بی بار کردن سیلندر
3ــ کنترل جریان ماده سرمازا، مانند هدایت گاز داغ از مسیر کنار گذر یا تنظیم فشار واحد تبخیر
4ــ کنترل سرعت دوران کمپرسور (RPM)

1ــ2ــ3ــ استفاده از چند کمپرسور:
در کمپرسورهای چند واحدی باید وسایلی برای کنترل ظرفیت و تغییرات توان نصب کرد. معمولا یک یا چند کمپرسور کار می کنند و یکی از این واحدها در مواقع لازم روشن یا خاموش می شوند تا با نوسان های بار مقابله کنند. برای متوقف کردن یک یا چند واحد معمولا از فشار واحد تبخیر استفاده می شود. هرازگاه واحد در حال کار را تغییر می دهند تا فقط یک واحد فرسوده نشود. در چنین سیستمی باید آرایش مداربندی واحد تبخیر دقیق باشد و ظرفیت کندانسر کنترل شود تا بتوان بین بقیه اجزای سیستم و ظرفیت کاهش یافته کمپرسور موازنه برقرار کرد.

2ــ2ــ3ــ بی بار کردن سیلندر:
در کمپرسورهای چند سیلندر (4 سیلندر یا بیشتر) ظرفیت کمپرسور به جابجایی حجمی گاز مبرد توسط سیلندرها کمپرسور بستگی دارد لذا می توان ظرفیت هر کمپرسور را به آسانی با بای پاس کردن گاز خروجی از هر سیلندر کاهش داد.

شکل 11ــ3 یک نمونه از شیر بی بار کننده سیلندر کمپرسور را نشان دهد. همان طور که در شکل 11ــ3ــ الف دیده می شود کمپرسور در حال کار معمول خود می باشد. گاز خروجی از سیلندر کمپرسور با هل دادن شیر یک طرفه از سمت راست تخلیه می شود. با کاهش ظرفیت سیستم برودتی و به منظور خارج نمودن این سیلندر از چرخه تراکم گاز مطابق شکل 11ــ3ــ ب شیر برقی مغناطیس می شود. در این حالت مسیر گاز دهش به پشت شیر بی بار کننده باز شده و آن را به سمت راست حرکت می دهد. در این وضعیت مسیر برگشت گاز که در سمت چپ بی بار کننده قرار دارد باز شده و گاز از این مسیر به قسمت مکش کمپرسور برگشت داده می شود. بر روی تمامی سیلندرهای کمپرسور یک نمونه از این شیر بی بار کننده نصب می شود تا در صورت کاهش تدریجی بار به تدریج سیلندرهای کمپرسور از مدار خارج شوند.

کمپرسور

شکل 11ــ3ــ طرز کار شیر بی بارکننده

وظیفه کنترل عملکرد شیرهای بی بارکننده که بر روی هریک از سیلندرها کمپرسور نصب شده بر عهده ترموستات چند مرحله ای می باشد. این ترموستات به گونه ای طراحی شده است که با کاهش دمای سردخانه در هر مرحله یکی از شیرهای بی بارکننده را مغناطیس می کند تا توسط آن سیلندر کمپرسور از مدار تراکم گاز خارج شود.

3ــ2ــ3ــ کنترل جریان ماده سرمازا: با کنترل جریان ماده سرمازا به دو روش می توان ظرفیت دستگاه را کنترل کرد. در روش اول از رگولاتور تنظیم کننده فشار واحد تبخیر برای کاهش فشار واحد تبخیر به کمترین مقدار ممکن در هنگام کاهش بار واحد تبخیر استفاده می شود. (شکل 12ــ3)

کمپرسور شکل 12ــ3ــ نمودار نشان دهندهٴ روش نصب رگولاتور فشار واحد تبخیر برای نگه داشتن فشار واحد تبخیر در بالاتر از حداقل لازم برای کار در حالت بار پایین.

در روش دوم گاز گرم از سمت تخلیه کمپرسور از طریق کنار گذر به نقطه ای بین ورودی واحد تبخیر ــ واحد توزیع و شیر انبساط جریان پیدا می کند. گاز گرم باری جزیی برای واحد تبخیر است که پمپ می شود شیر انبساط از جریان مایع بکاهد و در نتیجه ظرفیت واحد تبخیر را کم کند. فشار مکش کمپرسور حفظ می شود ولی ظرفیت خالص واحد تبخیر یا سیستم تهویه مطبوع کاهش می یابد. (شکل 13ــ3)

کمپرسور

شکل 13ــ3ــ نمودار نشان دهندهٴ طرز کار شیر کنارگذر گاز گرم برای تأمین گاز گرم به صورت «بار کاذب» برای واحد تبخیر، به منظور کنترل ظرفیت کمپرسور در شرایطی که بار پایین است.

4ــ2ــ3ــ کنترل سرعت کمپرسور:
امروزه می توان توسط اینورمتر سرعت گردش محور کمپرسور را کنترل نمود و در صورت کاهش بار با کم کردن سرعت کمپرسور، حجم جابه جایی مبرد را کاهش داد.

3ــ3ــ تعیین قدرت کمپرسور برای تعیین قدرت کمپرسور یخچال و یخچال فریزر از شکل 16ــ3 استفاده می شود. ابتدا می بایستی 3 مشخصه یخچال یا یخچال فریزر مشخص گردد.
1ــ نوع یخچال یا یخچال فریزر
2ــ نوع عایق به کار رفته در بدنه یخچال
3ــ حجم داخل یخچال

کمپرسور
شکل 16ــ3ــ قدرت کمپرسور برای انواع مختلف یخچال و فریزر، با دو نوع عایق پشم شیشه و فوم

کمپرسور

در سیکل تبرید کمپرسور با مصرف انرژی الکتریکی گاز تبرید را از اواپراتور مکش می کند و سپس آن را فشرده ساخته و وارد کندانسور می نماید .

کمپرسور

1ــ3ــ انواع کمپرسورهای متداول سیستم تبرید

1ــ کمپرسور گریز از مرکز

2ــ کمپرسور اسکرو

3ــ کمپرسور اسکرال (طوماری)

4ــ کمپرسور پیستونی

5- کمپرسور روتاری

1ــ1ــ3ــ کمپرسور گریز از مرکز: در این نوع کمپرسور همان طور که از نام آن مشخص است ارتفاع نظیر فشار از نیروی گریز از مرکز ناشی می شود

  شکل 2ــ3ــ کمپرسور سانتریفوژ

روتورهای گردنده با سرعت زیاد با پره هایی که به گونه خاصی طراحی شده اند تا ماده سرمازا را از واحد تبخیر می گیرند (مکش) و مولکول های آن را با سرعت بسیار زیاد از محیط روتور به خارج از آن می رانند

تعدادی از مبردهای رایج در کمپرسورهای گریز از مرکز، مبردهای 11ــ R ، 12ــ R ، 13ــ R ، 500  ــ R و آمونیاک می باشند .

شکل 3ــ3ــ ماده سرمازا از مرکز وارد پروانه شده و در اثر نیروی گریز از مرکز از محیط روتور خارج می شود .

مواد سرمازای مورد استفاده در کمپرسورهای سانتریفوژ دارای چگالی بخار کم و حجم مخصوص زیاد هستند زیرا کمپرسورهای گریز از مرکز برای انتقال حجم بسیار زیادی از ماده سرمازایی که چگالی بخار کمی دارد بسیار مناسب اند. گاهی لازم است که تراکم در دو یا چند مرحله صورت گیرد و سرعت چرخش باید بسیار زیاد باشد تا نیروی گریز از مرکز لازم برای تولید ارتفاع نظیر فشار مورد نیاز حاصل شود .

سرعت چرخش کمپرسورهای گریز از مرکز از 4000 دور در دقیقه برای ماشین هایی که ظرفیت آنها بسیار بالاست (1000 تا 2000 تن) تا 8000RPM برای ماشین های کم ظرفیت (50 تا 100 تن) متغیر است. امتیاز اصلی کمپرسورهای گریز از مرکز ظرفیت زیاد آنها می باشد .

شکل 4ــ3ــ کمپرسور گریز از مرکز سانتریفوژ در یک چیلر

2ــ1ــ3ــ کمپرسورهای پیچی (اسکرو) :

دو طرح مختلف برای کمپرسورهای پیچی در نظر گرفته شده است .

1ــ کمپرسور پیچی جفت (دوبل)
2ــ کمپرسور پیچی منفر
در کمپرسورهای پیچی جفت عمل تراکم توسط دو رتور مارپیچ انجام می گیرد (شکل 6   ــ3 ) . در اثر گردش رتورها ماده سرمازا به داخل شیارهای مارپیچ رتور مکیده می شود ( 6   ــ3ــ الف ) و با توجه به جهت چرخش رتور به سمت جلو فشرده می شود ( 6   ــ3ــ ب و ج ) و در انتهای دنده های مارپیچ به علت اینکه فضای بین دنده های رتور به حداقل رسیده ماده سرمازا کاملا متراکم شده و با فشار از انتهای شبکه مارپیچ خارج می شود (شکل 6   ــ3ــ د ).

شکل 6   ــ3ــ نحوه تراکم ماده سرمازا در کمپرسور پیچی جفت

اما در کمپرسورهای پیچی منفرد عمل تراکم توسط یک رتور مارپیچ و دو چرخ ستاره ای صورت می گیرد (شکل 7ــ3). در اثر چرخش سریع رتور و چرخ ستاره ای گاز مبرد به داخل شیارهای رتور مارپیچ مکیده شده (شکل 7ــ3ــ الف) و در اثرکاهش حجم فضای مارپیچ رتور فشار مبرد افزایش یافته و در انتها با فشار زیاد خارج می شود (شکل 7ــ3ــ ج) .

شکل 7ــ3ــ نحوه تراکم ماده سرمازا در کمپرسور پیچی منفرد

مزایای این نوع کمپرسورها عبارت اند از :

1ــ عملکرد آرام این نوع کمپرسورها که ناشی از تراکم چرخشی محورهای کمپرسور است .
2ــ به علت حرکت دورانی حلزون های کمپرسور لرزش آن بسیار کم می باشد .
3ــ به علت هم پوشانی سیکل مکش و دهش کمپرسورهای پیچی، جریان مبرد یکنواخت و مستمر می باشد .
4ــ کمپرسورهای پیچی حدود یک دهم کمپرسورهای تناوبی قطعه متحرک دارند لذا خرابی کمپرسور پیچی نسبت به کمپرسورهای تناوبی کمتر بوده و تعمیرات آن راحت تر می باشد. ـ
5ـ در کمپرسورهای پیچی فضای مرده وجود ندارد لذا راندمان حجمی این نوع کمپرسورها بالا می باشد .

 از معایب کمپرسورهای پیچی می توان به دو مورد اشاره نمود :

1ــ سرعت گردش بالای محور کمپرسور
2ــ نیاز این نوع کمپرسورها به روغن کاری مخصوص

3ــ1ــ3ــ کمپرسورهای طوماری (اسکرول) :

کمپرسور اسکرول از دو قطعه اصلی اسکرول ثابت و اسکرول متحرک تشکیل شده است (شکل 8    ــ3 )

شکل 8    ــ3ــ اسکرول ثابت و اسکرول متحرک

این دو قطعه در داخل یکدیگر قرار گرفته اند، اسکرول متحرک در داخل اسکرول ثابت حرکت کرده و با توجه به فاصله لبه های هر دو قطعه گاز مبرد از قسمت سمت چپ مکیده شده و با فشار از مرکز اسکرول با فشار زیاد خارج می شود. این قسمت به لوله سمت راست که لوله دهش می باشد متصل شده است (شکل 9ــ3) .

شکل 9ــ3ــ مراحل کار کمپرسور اسکرول

مزایای کمپرسور اسکرول :

1ــ بازده کمپرسورهای اسکرول 10 تا 15 درصد بیشتر از کمپرسورهای پیستونی است .
2ــ تخلیه گاز به صورت پیوسته و مدام و به طور یکنواخت انجام می شود .
3ــ قطعات متحرک کمپرسور اسکرول بسیار کم بوده و امکان خرابی این نوع کمپرسورها نسبت به کمپرسورهای پیستونی بسیار کمتر می باشد .
4ــ ارتعاش و سر و صدای این نوع کمپرسورها کمتر از کمپرسورهای پیستونی است .
شکل 10ــ3 یک کمپرسور اسکرول را نشان می دهد .

شکل 10ــ3ــ کمپرسور اسکرول

4ــ1ــ3ــ کمپرسورهای رفت و برگشتی :

برای جابه جا کردن مواد سرمازایی که چگالی بخار آنها بسیار زیاد است و همچنین مواد سرمازایی که فشار چگالش آنها نسبتا بالاست، کمپرسور رفت و برگشتی (پیستونی) مناسب ترین دستگاه محسوب می شود .
آمونیاک، 12ــ R ، a134ــ R ، 410ــ   R ، 407ــ R ، 22ــ R ، 500  ــ R و 502   ــ R جزء مواد سرمازایی هستند که برای تراکم آنها کمپرسور رفت و برگشتی بهترین راندمان را خواهند داشت .

 این کمپرسورها براساس متغیرهای زیر طبقه بندی می شوند :

1ــ نوع محرک (وسیله چرخاننده یا گرداننده)
2ــ آرایش سیلندر و پیستون
3ــ سیستم های خنک کننده و روغن کاری

1ــ4ــ2ــ3ــ نوع محرک: کمپرسورها به کمک الکتروموتور کار می کنند اما در سیستم های تهویه مطبوع وسایل حمل و نقل عمومی مانند اتومبیل ها، قطارها، هواپیماها و کشتی ها نیرو یا توان محرک، به وسیله موتورهای درون سوز تأمین می شود .

کمپرسورهای مجهز به ماشین بخار نیز موجود است ولی این نوع کمپرسورها فقط در جاهایی به کار می رود که از بخار آب برای مصارف دیگر نیز استفاده می شود. کمپرسور را می توان به وسیله موتور هم محور (کوپلینگ مستقیم) یا موتوری که محور آن جداست (با استفاده از فلکه وتسمه) چرخاند .

این نوع کمپرسورها را نوع باز می نامند. ممکن است موتور محرک مستقیما   کمپرسور را بگرداند و موتور درون کمپرسور قرار گیرد و با آن یکپارچه شده است.این نوع کمپرسورها از نوع بسته و نیمه بسته می باشند. کمپرسورهای بسته از لحاظ جاگیری بسیار مناسب اند و فضای اندکی را اشغال می کنند و در صورت خراب شدن اجزای داخل کمپرسور قابل تعمیر نمی باشند اما کمپرسورهای نیمه بسته قابل تعمیر می باشند .

امتیاز مشخص کمپرسورهای بسته و نیمه بسته مصونیت از نشت ماده سرمازا و فراغت از دردسرهای مربوط به فلکه و تسمه است .

کاستی های کمپرسورهای بسته :

1ــ محدودیت ظرفیت
2ــ لزوم چرخیدن کمپرسور با همان سرعت گردش موتور
3ــ عدم دسترسی برای تعمیر و نگهداری
4ــ انتقال گرمای حاصل از کار موتور به سیکل تبری

آرایش سیلندر و پیستون

بیشتر کمپرسورهای رفت و برگشتی که امروزه در سیستم های تهویه مطبوع به کار می روند از نوع یک طرفه اند یعنی فقط با یک بار حرکت پیستون به طرف بالا گاز متراکم می شود. ممکن است سیلندر عمود قرار گیرد یا به شکل V (خورجینی) یا v/w  باشد سرعت چرخشی 600 تا 1800RPM  متداول است و گاهی از ماشین های با سرعت 3600RPM نیز استفاده می شود .

کمپرسور پیستونی
کمپرسور پیستونی

خنک کردن و روغن کاری

سیلندر و سرسیلندر کمپرسور را می توان با آب یا هوا خنک کرد. معمولا   واحدهای خیلی بزرگ را با آب خنک می کنند. آب در بدنه دو جداره سیلندر و سرسیلندر جریان دارد و بیشتر کمپرسورهای متداول در سیستم های تهویه مطبوع با هوا خنک می شوند. جدار سیلندر و سرسیلندر را پره دار می سازند تا سطح زیادی داشته باشند و گرما را به خوبی منتقل کنند. کمپرسورهای بسته به وسیله بخار مکش خنک می شوند. کمپرسورها را با استفاده از سیستم پاشش ساده و سیستم های تغذیه اجباری به کمک پمپ روغن کاری می کنند. در کمپرسورهای کوچک منحصرا از سیستم روغن کاری پاششی استفاده می شود اما در کمپرسورهای نیمه بسته و باز روغن کاری توسط پمپ روغن انجام می گیرد .

بدلیل اهمیت روغن کاری می بایستی از وجود روغن کافی در کمپرسور مطمئن شد به همین منظور بر روی بدنه کمپرسور شیشه ای قرار دارد تا بتوان سطح روغن داخل کمپرسور را کنترل نمود و در صورت پایین آمدن سطح روغن از اندازه تعیین شده نسبت به شارژ روغن اقدام نمود .

همچنین برای اطمینان از کار صحیح پمپ روغن از کلید کنترل فشار استفاده می شود تا در صورت خراب شدن پمپ روغن و نبودن فشار مناسب جهت روغن کاری اجزاء کمپرسور، توسط کنترل فشار روغن کمپرسور خاموش می شود .

 2ــ3ــ روش های کنترل

ظرفیت سیستم های سردسازی 10   تنی و بزرگ تر، اغلب به وسایلی برای کنترل ظرفیت کمپرسور نیاز دارد. امروزه چهار روش برای این کار متداول است :

1ــ استفاده از چند کمپرسور
2ــ بی بار کردن سیلندر
3ــ کنترل جریان ماده سرمازا، مانند هدایت گاز داغ از مسیر کنار گذر یا تنظیم فشار واحد تبخیر
4ــ کنترل سرعت دوران کمپرسور (RPM)

1ــ2ــ3ــ استفاده از چند کمپرسور :

در کمپرسورهای چند واحدی باید وسایلی برای کنترل ظرفیت و تغییرات توان نصب کرد. معمولا یک یا چند کمپرسور کار می کنند و یکی از این واحدها در مواقع لازم روشن یا خاموش می شوند تا با نوسان های بار مقابله کنند. برای متوقف کردن یک یا چند واحد معمولا از فشار واحد تبخیر استفاده می شود. هرازگاه واحد در حال کار را تغییر   می دهند تا فقط یک واحد فرسوده نشود. در چنین سیستمی باید آرایش مداربندی واحد تبخیر دقیق باشد و ظرفیت کندانسر کنترل شود تا بتوان بین بقیه اجزای سیستم و ظرفیت کاهش یافته کمپرسور موازنه برقرار کرد .

2ــ2ــ3ــ بی بار کردن سیلندر :

در کمپرسورهای چند سیلندر (4 سیلندر یا بیشتر) ظرفیت کمپرسور به جابجایی حجمی گاز مبرد توسط سیلندرها کمپرسور بستگی دارد لذا می توان ظرفیت هر کمپرسور را به آسانی با بای پاس کردن گاز خروجی از هر سیلندر کاهش داد .

شکل 11ــ3 یک نمونه از شیر بی بار کننده سیلندر کمپرسور را نشان دهد. همان طور که در شکل 11ــ3ــ الف دیده می شود کمپرسور در حال کار معمول خود می باشد. گاز خروجی از سیلندر کمپرسور با هل دادن شیر یک طرفه از سمت راست تخلیه می شود. با کاهش ظرفیت سیستم برودتی و به منظور خارج نمودن این سیلندر از چرخه تراکم گاز مطابق شکل 11ــ3ــ ب شیر برقی مغناطیس می شود. در این حالت مسیر گاز دهش به پشت شیر بی بار کننده باز شده و آن را به سمت راست حرکت می دهد. در این وضعیت مسیر برگشت گاز که در سمت چپ بی بار کننده قرار دارد باز شده و گاز از این مسیر به قسمت مکش کمپرسور برگشت داده می شود. بر روی تمامی سیلندرهای کمپرسور یک نمونه از این شیر بی بار کننده نصب می شود تا در صورت کاهش تدریجی بار به تدریج سیلندرهای کمپرسور از مدار خارج شوند .

شکل 11ــ3ــ طرز کار شیر بی بارکننده

وظیفه کنترل عملکرد شیرهای بی بارکننده که بر روی هریک از سیلندرها کمپرسور نصب شده بر عهده ترموستات چند مرحله ای می باشد. این ترموستات به گونه ای طراحی شده است که با کاهش دمای سردخانه در هر مرحله یکی از شیرهای بی بارکننده را مغناطیس می کند تا توسط آن سیلندر کمپرسور از مدار تراکم گاز خارج شود .

3ــ2ــ3ــ کنترل جریان ماده سرمازا: با کنترل جریان ماده سرمازا به دو روش می توان ظرفیت دستگاه را کنترل کرد. در روش اول از رگولاتور تنظیم کننده فشار واحد تبخیر برای کاهش فشار واحد تبخیر به کمترین مقدار ممکن در هنگام کاهش بار واحد تبخیر استفاده می شود. (شکل 12ــ3)

شکل 12ــ3ــ نمودار نشان دهندهٴ روش نصب رگولاتور فشار واحد تبخیر برای نگه داشتن فشار واحد تبخیر در بالاتر از حداقل لازم برای کار در حالت بار پایین .

در روش دوم گاز گرم از سمت تخلیه کمپرسور از طریق کنار گذر به نقطه ای بین ورودی واحد تبخیر ــ واحد توزیع و شیر انبساط جریان پیدا می کند. گاز گرم باری جزیی برای واحد تبخیر است که پمپ می شود شیر انبساط از جریان مایع بکاهد و در نتیجه ظرفیت واحد تبخیر را کم کند. فشار مکش کمپرسور حفظ می شود ولی ظرفیت خالص واحد تبخیر یا سیستم تهویه مطبوع کاهش می یابد. (شکل 13ــ3)

کمپرسور

شکل 13ــ3ــ نمودار نشان   دهندهٴ طرز کار شیر کنارگذر گاز گرم برای تأمین گاز گرم به صورت «بار کاذب » برای واحد تبخیر، به منظور کنترل ظرفیت کمپرسور در شرایطی که بار پایین است .

4ــ2ــ3ــ کنترل سرعت کمپرسور :

امروزه می توان توسط اینورمتر سرعت گردش محور کمپرسور را کنترل نمود و در صورت کاهش بار با کم کردن سرعت کمپرسور، حجم جابه جایی مبرد را کاهش داد .

3ــ3ــ تعیین قدرت کمپرسور برای تعیین قدرت کمپرسور یخچال و یخچال فریزر از شکل 16ــ3 استفاده می شود. ابتدا می بایستی 3 مشخصه یخچال یا یخچال فریزر مشخص گردد .

1ــ نوع یخچال یا یخچال فریزر
2ــ نوع عایق به کار رفته در بدنه یخچال
3ــ حجم داخل یخچال

شکل 16ــ3ــ قدرت کمپرسور برای انواع مختلف یخچال و فریزر، با دو نوع عایق پشم شیشه و فوم