Jäähdytyskompressorin mekaaninen periaate

Höyrykompressorijäähdytysjärjestelmässä jäähdytyskompressori nostaa kylmäaineen matalasta paineesta korkeaan paineeseen ja kierrättää kylmäainetta jatkuvasti, jolloin järjestelmä voi jatkuvasti purkaa sisäistä lämpöä ympäristöön, joka on korkeampi kuin järjestelmän lämpötila. Jäähdytyskompressori on jäähdytysjärjestelmän sydän, joka syöttää sähköenergiaa kompressorin kautta lämmön purkamiseksi alhaisen lämpötilan ympäristöistä korkean lämpötilan ympäristöihin. Kylmäkompressorin energiatehokkuussuhde määrää koko jäähdytysjärjestelmän energiatehokkuussuhteen. Toistuvien ympäristön lämpötilan muutosten vuoksi kompressori on enimmäkseen osittain kuormitettuna, joten kompressorissa on oltava energian säätö.
Ruuvikompressoreissa ei ole mäntäkompressoreissa tarvittavia sylintereitä, mäntiä, männänrenkaita, sylinterivaippaita ja muita herkkiä komponentteja. Koneessa on kompakti rakenne, pieni tilavuus, kevyt paino ja ei tyhjätilaa. Nesteiskun vaaraa ei ole, kun pieni määrä nestettä pääsee koneeseen. Aktiiviventtiileillä voidaan säätää 10–100 % portaatonta energiansäätöä, ja ne tarjoavat laajan valikoiman sovelluksia, vakaata ja luotettavaa toimintaa, pitkiä huoltojaksoja ja virheetöntä toiminta-aikaa jopa (2-5) × 104 tuntia. . Voiteluöljyn käytön ansiosta koneen jäähdytysteho ja tiivistyskyky paranevat ja pakokaasun lämpötila laskee. Vaikka haihdutuslämpötila on alhainen (-40 astetta) ja puristussuhde korkea (noin 25), voidaan silti saavuttaa yksivaiheinen toiminta, joka voi korvata kaksivaiheiset puristusjaksot tietyllä alueella. Ruuvijäähdytyskompressorien käsittely ja kokoaminen vaativat kuitenkin suurta tarkkuutta, eivätkä ne sovellu vaihteleviin käyttöolosuhteisiin, mikä aiheuttaa merkittävää melua. Yleensä tarvitaan ääni- ja äänieristyslaitteet. Jäähdytyspuristuksen aikana voiteluöljyä on ruiskutettava, mikä vaatii apulaitteita, kuten öljypumppuja, öljynjäähdyttimiä ja öljyn talteenottolaitteita.
Kompressorikotelon ulkopuolelle on suljettu ja kytketty Helmholtz-resonaattori, joka muodostetaan yhdistämällä Helmholtz-resonaattorin kammio kompressorin kotelon sisäonteloon kaulan kautta kompressorikammion sisällä olevien virittyneiden akustisten tilojen amplitudin vähentämiseksi. . Resonaattorin resonanssitaajuuden modulointi todellisen kompressorin ontelon maksimiviritysvärähtelymoodiin vähentää merkittävästi resonanssihuippua ja aiheuttaa merkittäviä muutoksia vastespektrissä. Tämä vaikuttaa kuitenkin kompressorin ulkonäköön ja sijoitteluun jääkaapissa, eikä tutkimustuloksia ole vielä sovellettu tuotteeseen.
Kompressori, joka on suurin vaikutus transkriittisen hiilidioksidi-ilmastointijärjestelmän tehokkuuteen ja luotettavuuteen, tulisi suunnitella uudelleen ottaen täysin huomioon hiilidioksidin ylikriittisen syklin erityispiirteet. CO2:n, kuten ammoniakin, adiabaattinen eksponentti K-arvo on korkea, 1,30, mikä voi aiheuttaa kompressorin pakokaasun lämpötilan korkeamman. Koska CO2 vaatii kuitenkin alhaisemman kompressorin painesuhteen, itse kompressoria ei tarvitse jäähdyttää. Korkean adiabaattisen indeksin ja alhaisen painesuhteensa ansiosta se voi vähentää kompressorin välystilavuuden uudelleenlaajenemishäviötä, mikä johtaa kompressorin korkeampaan tilavuushyötysuhteeseen. Kokeellisen ja teoreettisen tutkimuksen jälkeen Jurgen SUB ja Horst Kruse havaitsivat, että mäntäkompressoreissa on hyvät öljykalvon liukuvat tiivisteet, mikä tekee niistä parhaan vaihtoehdon CO2-järjestelmiin. BOCK on parantanut hiilidioksidikompressorinsa pakoventtiiliä ja parannetun hiilidioksidikompressorin hyötysuhde on parantunut 7 %.
Jäljellä oleva voiteluöljymäärä ja moottorin päätykäämin käämitys voivat myös aiheuttaa äänitasoeroja saman mallin kompressorierien välillä (poikkeama keskimääräisestä äänitasosta). Muuttamalla kuoren ulkoista tukea vääntöjäykkyyden lisäämiseksi ja tärinäpinnan vähentämiseksi; Melututkimuksen monimutkaisuus edellyttää tutkijoilta vahvaa teoreettista laatua, yrityksiltä hyvää teknistä perustaa ja vaatii merkittäviä investointeja ja pidemmän ajan. Tämä on yksi heikoista lenkeistä kiinalaisissa kompressoriyrityksissä, joka on pohjimmiltaan kvalitatiivisessa kokeellisessa tutkimusvaiheessa, johon liittyy paljon satunnaisuutta ja sattumanvaraisuutta.
Uusien ympäristövaatimuksiin perustuvien kylmäaineiden käyttö on myös kuuma aihe kylmäkompressoriteollisuudessa. Jääkaappituotteiden R22-kylmäaineen vaihtotyön päätyttyä uusien kylmäainekompressorien tutkimus keskittyy pääasiassa ilmastointiteollisuuteen. R410A:n ja R407C:n kypsän tutkimuksen lisäksi suurin kuuma aihe on hiilidioksidikompressorien tutkimus. Koska hiilidioksidijärjestelmän paine on paljon korkeampi verrattuna perinteisiin painekriittisiin kiertojärjestelmiin, kompressorin akselitiivisteen suunnitteluvaatimukset ovat paljon korkeammat kuin alkuperäisen kompressorin. Kompressorin akselitiivisteen vuoto on edelleen suurin este sen käytännön käytölle jonkin aikaa.