Unidades de chiller, o equipamento principal em vários sistemas de ar condicionado e refrigeração, são compostas principalmente de compressores, condensadores, evaporadores, dispositivos de estrangulamento, etc. Os compressores são o núcleo e o "coração" das unidades de chiller. Eles influenciam significativamente o sistema de refrigeração. Eles determinam os parâmetros de desempenho, como capacidade de resfriamento, taxa de eficiência energética, faixa de temperatura de trabalho e seu custo e modo de controle — ruído e vibração, características de inicialização, estabilidade dos sistemas, etc. Portanto, esta parte se concentrará nas especificações do compressor, princípios de trabalho e tipos.
Como funcionam os compressores em unidades de resfriamento: entendendo sua operação e tipos
No processo de refrigeração de unidades de resfriamento, o princípio de funcionamento do compressor é o seguinte:
O compressor funciona em um ciclo de compressão de vapor, contendo principalmente quatro processos: evaporação, compressão, condensação e estrangulamento. Primeiro, o refrigerante de baixa temperatura e baixa pressão entra no evaporador para absorver calor e evaporar em gás de baixa temperatura e baixa pressão para reduzir a temperatura da água de resfriamento e atingir o propósito de resfriamento. Então, o gás entra no compressor, que é comprimido para gás de alta temperatura e alta pressão. Em seguida, o vapor de alta temperatura e alta pressão entra no condensador para trocar calor, liberar calor, resfriar e condensar em líquido de alta pressão. Então, o líquido de alta pressão flui através do dispositivo de estrangulamento (como a válvula de expansão), despressurização estrangulada, transforma-se em uma mistura gás-líquido de baixa temperatura e baixa pressão e entra no evaporador, completando um ciclo. Neste ciclo, o compressor é usado no processo de compressão, conectando os processos de evaporação e condensação para atingir o propósito de refrigeração da unidade de resfriamento.
O princípio básico de funcionamento de um compressor é usar energia mecânica para comprimir gás de baixa pressão em gás de alta pressão (reduzindo o volume de trabalho ou aumentando a energia cinética do gás) para realizar a circulação e transformação de energia do refrigerante no resfriador, atingindo o propósito de refrigeração. O processo de trabalho do compressor pode ser dividido em três estágios: sucção, compressão e descarga.
- No estágio de sucção, o compressor suga gás refrigerante de baixa temperatura e baixa pressão para a câmara de compressão através da válvula de admissão. Neste estágio, a temperatura do gás aumentará ligeiramente, mas ainda estará frio no geral.
- Na etapa de compressão, o compressor comprime o refrigerante inalado, reduzindo seu volume e aumentando a temperatura e a pressão do gás.
- No estágio de descarga, o gás de alta temperatura e alta pressão é descarregado do compressor através da válvula de exaustão e para dentro do condensador. Ao entrar em contato com o ar externo ou água, o gás refrigerante libera uma grande quantidade de calor, fazendo com que sua temperatura caia e o transforme em um líquido de alta pressão.
- Esse processo é realizado em um ciclo, comprimindo e transportando gás continuamente, promovendo a circulação do refrigerante e proporcionando o efeito refrigerante do resfriador.
Para garantir que o compressor funcione eficientemente nos processos de sucção, compressão e descarga, é necessário selecionar razoavelmente os materiais do compressor, projetar o compressor de acordo com o princípio de funcionamento e características estruturais, e considerar as propriedades do refrigerante, arranjo do sistema e condições operacionais. De acordo com o princípio de funcionamento do compressor e o caráter de sua estrutura, os compressores podem ser divididos em muitos tipos, como compressores scroll, compressores de parafuso, compressores de pistão, compressores centrífugos e compressores rotativos. Diferentes tipos de compressores têm suas vantagens e escopo de aplicação. A seguir, uma introdução a eles em detalhes e uma análise das vantagens e desvantagens de outros compressores.
Que tipos de compressores existem e como eles são diferenciados?
Cada compressor tem suas vantagens e desvantagens. Grandes sistemas de refrigeração são equipados principalmente com compressores de parafuso e centrífugos, enquanto sistemas de refrigeração de pequeno e médio porte geralmente usam compressores scroll, pistão e rotativos.
Compressor de rolagem
Um compressor scroll (também conhecido como compressor espiral) depende do movimento orbital relativo de um par de scrolls fixos e orbitais para comprimir gás dentro de um volume selado continuamente. Os compressores scroll têm uma estrutura compacta, exigindo apenas dois componentes – o scroll orbital e o scroll fixo, para atingir a compressão do gás. Eles economizam energia, com o design de separação da sucção e compressão do gás, reduzindo a transferência de calor e aumentando a eficiência da compressão. Eles têm processos de compressão contínuos e suaves e vantagens como leve vibração, poucos componentes, pouco atrito, longa vida útil e uma ampla gama de aplicações. Eles são usados em resfriadores, ar condicionado comercial e residencial.
Compressor de parafuso
Compressores de parafuso use a rotação de dois rotores de parafuso interligados para comprimir o refrigerante. O gás refrigerante é expelido através da porta de descarga após compressão na ranhura do parafuso. Os compressores de parafuso têm vantagens como sólida capacidade de refrigeração, baixa vibração e ruído e alta confiabilidade. Eles são usados principalmente em grandes refrigeração comercial e industrial. Eles podem ser usados como unidades únicas ou em combinações únicas ou múltiplas de acordo com a cena real e tonelagem de refrigeração. Eles podem regular automaticamente o status operacional de acordo com as mudanças de carga, aumentando efetivamente a vida útil das unidades de refrigeração.
Compressor de pistão
Um compressor de pistão comprime gás por meio do movimento reciprocante de um pistão. As partes principais são o cilindro, pistão, válvulas de admissão e escape, virabrequim e biela. Os compressores reciprocantes são adaptáveis a uma ampla faixa de pressões e têm alta eficiência térmica, tornando-os adequados para necessidades de refrigeração de pequeno a médio porte e um dos tipos de compressor mais comumente usados.
Compressor centrífugo
Um compressor centrífugo é um compressor dinâmico que usa um impulsor rotativo de alta velocidade para acelerar o gás, alterando a direção do fluxo de gás e aumentando a energia cinética do gás. Então, o gás entra no difusor para diminuir o fluxo e converter energia cinética em energia de pressão, aumentando a pressão do gás e ciclando repetidamente para comprimir a pressão definida. Os compressores centrífugos podem lidar com grandes volumes de gás e têm uma estrutura simples e lubrificação sem óleo. Eles são amplamente utilizados em sistemas extensivos de refrigeração industrial e ar condicionado central, onde são necessários grande fluxo de gás e alta eficiência de compressão.
Compressor rotativo
Um compressor rotativo comprime gás girando um rotor excêntrico em um cilindro. As lâminas no rotor formam a câmara de compressão selada (cavidade de compressão) com a parede do cilindro. O volume da câmara de compressão diminui com a rotação, atingindo o objetivo de compressão de gás. Os compressores rotativos têm as vantagens de estrutura compacta, peso leve, alta eficiência e alta confiabilidade, e são adequados para sistemas de refrigeração residenciais e comerciais de pequeno porte.
Além disso, de acordo com a estrutura, os compressores podem ser divididos em compressores abertos, semi-herméticos e herméticos. Para chillers industriais, os compressores totalmente herméticos são geralmente usados para chillers cuja água gelada está acima de 0°C, e os compressores semi-herméticos são usados para chillers de baixa temperatura cuja água gelada está abaixo de 0°C. Nossa empresa produz chillers industriais do tipo resfriado a ar, tipo resfriado a água e tipo parafuso, e os compressores semi-herméticos são geralmente utilizados em nossos grandes chillers de parafuso.
Como escolher o compressor certo para suas necessidades
A eficiência e o deslocamento do compressor estão diretamente relacionados à eficiência e ao deslocamento das unidades de chiller. Altas taxas de eficiência energética e compressores de alto deslocamento podem ajudar a melhorar a eficiência energética e a capacidade de resfriamento das unidades de chiller; ajustar os parâmetros operacionais do compressor pode controlar a saída de resfriamento e outras funções essenciais. Além disso, os compressores também influenciam a confiabilidade do chiller, a faixa de temperatura operacional, a compatibilidade do refrigerante, etc.
Então, ao selecionar compressores, escolher modelos que atendam às demandas e trabalhem de forma confiável e consistente a longo prazo é essencial, de preferência de marcas famosas com qualidade garantida. Copeland, Bitzer, Danfoss e Hitachi são marcas excelentes e confiáveis no mercado de compressores de ponta. Nos últimos anos, algumas marcas chinesas, como Hanbell, Midea e Gree, fizeram progressos significativos em tecnologia e qualidade, tornando-se opções econômicas com preços relativamente mais baixos, alta eficiência e confiabilidade. No setor de médio porte, algumas marcas, como Panasonic, Daikin e Sanyo, têm vantagens em campos específicos, como ar condicionado comercial de pequeno a médio porte e chillers industriais.
O refrigerador da nossa empresa unidades usam principalmente compressores scroll de marcas como Copeland e Panasonic, representando as grandes unidades de chiller do tipo refrigeração, compressores de parafuso da Hanbell. Essas marcas renomadas garantem o desempenho estável de nossos chillers. Se você estiver interessado em produtos de chiller, pode perguntar sobre preços!
