Külmkapi kompressor, tööpõhimõte ja klassifikatsioon

Külmutusseadme saab jagada kolmeks suureks osaks. Need on näiteks aurusti, kondensaator ja kompressor. Kõik kolm osa on omavahel seotud. Töösüsteem on olemuselt suletud. Kompressori põhieesmärk on tagada külmiku kambrites vajalik temperatuur. Gaasina kasutatakse külmutusagensit.

Tööpõhimõte ja tüübid

Külmkapis olev kompressor on mõeldud külma hoidmiseks või õigemini jahutusvedeliku ringlemiseks läbi kapillaartorusüsteemi ja külmiku radiaatorivõre, kondensaatori.

Selleks, et mõista, millist rolli kompressor külmkapis mängib, peate ette kujutama, kuidas külmumisprotsess toimub.

Kompressor, mis on mootor, eraldab aurustist külmutusagensi aurud ja suunab need seejärel kondensaatorisse. Selles aurud jahutatakse ja algab kondenseerumisprotsess. Olles veeldatud olekus, siseneb külmutusagens aurustisse läbi torude ja niiskuse eemaldamiseks mõeldud filtri. Seal aine rõhkude erinevuse tõttu keeb, keemise energia tuleb aurustist ja kambris olev õhk jahutatakse. Külmutusagens muudab uuesti oma faasiolekut, muutub gaasiks. Protsessi korratakse uuesti.

Kompressoriüksused jagunevad tüüpideks:

• dünaamiline;
• kolb;
• pöörlev.

Igal tüübil on oma eelised ja puudused. Dünaamilised ventilaatorid kasutavad oma töös, nende abiga pumbatakse külmutusagensit. Kolb põhineb sama tööpõhimõttel nagu ühesilindrilistel sisepõlemismootoritel, sellel on mootor ja võll. Pöörlev sisaldab veerevat rootorit, mis asub korpuse silindris ekstsentriliselt.

Dünaamilised kompressorid

Need jagunevad ventilaatorite tüübi järgi kahte klassi: aksiaalsed ja tsentrifugaalventilaatorid. Esiteks kasutatakse asjaolu, et jahutusvedeliku kokkusurumine toimub pärast selle kiiruse muutumist rootori labade ja juhtseadme vahel. Sel juhul toimub külmutusagensi liikumine rootori telje suunas. Teise tüübi puhul tekib toitepoolel vaakum, tiiviku labadele suunatakse gaas. Pöörlemisel paiskub jahutusvedelik tsentrifugaaljõu mõjul välimisse raadiusse. Rattast väljumisel suunatakse gaas difuusorisse, kus selle kiirus väheneb ja rõhk tõuseb.

Nende klassifitseerimine toimub järgmiste kriteeriumide alusel:

• Lõpliku surve järgi. Gaasivoolu tekitatud rõhk.
• Kompressioonietappide arvu järgi. Üheastmeline ja mitmeastmeline.
• Ajami tüübi järgi. Turbiin või elektriline.

Dünaamilisi kompressoreid iseloomustab lihtne disain, vastupidavus ja kasutusmugavus. Seadmel on väikesed mõõtmed ja kaal. Peamine puudus on madal efektiivsus, mis ilmneb eriti madala tootlikkuse ja kõrge pumpamisrõhu korral. Sellise konstruktsiooni korral on võimatu saavutada kõrget surveastet ja seetõttu luua kõrget rõhku.

Kolbkompressorid

Seda tüüpi kompressorid on kolbkompressorid. Kompressioon tekib jahutusgaasi mahu vähendamisel, kui kolb silindris liigub. Neid eristavad järgmised omadused:

• Vändaajami või lineaarse mehhanismi kasutamine.
• Silindrite asukoha järgi. Neid saab teha vertikaalse, horisontaalse või nurgelise kujundusega (ristkülikukujuline).
• Kompressioonietappide arvu järgi. Saadaval ühe-, kahe- ja mitmeastmelisena, olenevalt vajadusest väljalaskegaasi temperatuuri piirata.

Mootor ajab käivitamisel väntvõlli kompressori keskel. Edasi-tagasi pöördeid sooritades pumpab kolb oma liigutustega gaasi välja, destilleerides selle aurustist kondensaatorisse. Imemisventiili abil siseneb külmutusagens tühjendamise ajal kambrisse ja tühjendatakse tagasivoolu ajal tagasi, moodustades suurenenud gaasirõhu. Seega kasutatakse mittesirget kolvi, mis koosneb kahest ventiilist, toite- ja tühjendusventiilist.

Kasutatakse teist disaini, see on säästlikum ja lihtsam. See põhineb inverteri impulsi kujundamise ahelal. Selline toode on varras, mille otsas on mähise sees paiknev kolb. Vahelduvvoolu rakendamisel tekib magnetväli ja selle toimel olev süsteem hakkab liikuma.

Seda tüüpi kaasaegsed seadmed ärge kasutage määrdeainet, kolvid on tihendatud kolvirõngastega.

Kolbkompressorid on ühed esimesed, mida külmikutes kasutatakse. Neid eristab hea töökindlus, nad võivad töötada laias pingevahemikus. Müra ja vibratsiooni puudumine mootori käivitamisel / seiskamisel.

Pöördkompressorid

Kasutatakse süsteemi, mis koosneb kahest rootorist, ülem- ja alluvast rootorist. Üksteise poole pöörates ja kogu pikkuses puudutades tekib gaasirõhk. Seade on valmistatud nii, et rootorite ja korpuse vahel ei jääks tühikuid, sisselaskekambritest moodustunud gaasiosad lahknevad eri suundades ja kergesti haaratav kahe võlliga. Külmutusagens, mis satub kambritesse nende mahu vähenemisega, surutakse kokku ja suunatakse seejärel läbi spetsiaalse väikese läbimõõduga ava kondensaatorisse. Eripäraks on see, et üks rootoritest võtab suurema osa osast, vahekorras 4:6.

Selle konstruktsiooni eeliseks on kõrge kasutegur ning tänu sellele, et rootorite pöörlemiskiirus ei sõltu rõhust, on tagatud püsiolek. Vibratsioon ja müra praktiliselt puuduvad. Kuna rootorid puutuvad kokku ilma vahedeta ja nende vahel on õli, puudub hõõrdumine ja pole vaja suurt pöörlemiskiirust. Selle tulemuseks on madal energiatarbimise väärtus. Õli moodustab pindpinevuse tõttu tööosade ja korpuse vahele korgi, mis põhjustab rõhu tõusu.

Kahe rootori kasutamine ühel võllil on põhjendatud suurenenud töökindluse ja efektiivsusega. Kui tööpõhimõte jääb muutumatuks, võib disainil endal olla mitmesuguseid variatsioone. Kahe täiendava plaadi paigutus rootorile võimaldas saavutada suuremat survet, kuid tõi kaasa hõõrdumise suurenemise ja konstruktsiooni komplikatsiooni.

Mõned mudelid kasutavad võnkuvat rootorit. See on tingitud asjaolust, et hiljuti on kasutatud uut tüüpi külmutusagensit. Varem moodustas jahutusgaas selle koostises oleva kloori sisalduse tõttu täiendava kaitsva ferrokloriidkile. See kile mitte ainult ei vähendanud hõõrdumist, vaid vähendas ka korrosiooni võimalust. Samal ajal põhjustas uute külmutusagensite kasutamine rõhukadu ajal kadudest gaasi ülevool rootori ja korpuse silindri vahel, samuti silinder ja plaadi otspind. Hõõrdumisest ja ülevoolust tingitud kadude vähendamiseks on plaat koos rootoriga valmistatud ühes tükis.

Lineaarsete ja inverteritüüpide võrdlus

Töörežiimi järgi jagunevad kompressorid lineaarseteks ja inverteriteks. Praegu toodetakse üha enam inverterkompressoriga külmutusseadmeid. Lineaarsed seadmed töötavad tsüklilises sisse- ja väljalülitusrežiimis. Pärast külmiku ühendamist võrku määrab selle kambris asuv andur temperatuuri, võrreldes seda seatud temperatuuriga. Kompressor käivitub ja jahutusprotsess algab. Pärast nõutava väärtuse saavutamist lülitub kompressor välja ja andur jätkab temperatuuri jälgimist. Niipea, kui see tõuseb ja väljub seatud vahemikust, käivitub kompressor uuesti.

Inverterseadmed töötavad teisel põhimõttel. Pärast seadme sisselülitamist ja soovitud temperatuuri saavutamist kambris see ei lülitu välja, vaid vähendab kiirust, hoides temperatuurirežiimi konstantsena. Inverterkompressoril ei ole pöörlevat rootormootorit. Kompressor teeb oma tööd ise: kolb teeb liigutusi elektromagnetvälja mõjul.

Lineaarkompressorite peamine puudus elektrivõrgu suurenenud koormus, mis põhjustab pingetõusu ja energiatarbimise suurenemist võrreldes inverterseadmetega. Inverterkompressori müra on minimaalne, kuid see on üsna vastuvõtlik toiteallika kvaliteedile. Seetõttu on kehva elektriliini korral soovitatav seda kasutada koos pingestabilisaatoriga. Lineaarsed seadmed on oma hinna poolest odavamad, kuid unustada ei tasu ka voolutarbimist.

Kahe kompressoriga külmik

Kaasaegsetes mudelites hakati korraga paigaldama kahte kompressoriüksust. Ühte kompressorit kasutatakse nii ühe- kui ka kahekambrilistes seadmetes, samas kui kahte kasutatakse ainult kahekambrilistes seadmetes.

Mudelitootjad teatavad, et kahe seadme kasutamine vähendab energiatarbimist nii sügavkülmiku kui ka põhiseadme eraldi temperatuuri reguleerimise tõttu. Lisaks on selliste mudelite kasutusiga pikem, kuna iga kompressor käivitub ainult siis, kui on vaja selle kambri temperatuuri alandada.

Kui kompressor ebaõnnestub, peate ostma uue. Sel juhul on vaja otsida sama tüüpi. Selle peamised parameetrid on võimsus, külmutusagensi tüüp ja käivitusrelee olemasolu.