В оборудовании систем вентиляции и кондиционирования воздуха, холодильном оборудовании базовым элементом служит компрессор. С развитием технологий в металлообработке и машиностроении появилась возможность для массового производства спиральных и винтовых типов компрессоров. Эти типы частично замещают поршневые компрессоры в силу определенных конструктивных преимуществ.
Спиральный компрессор
В спиральном компрессоре находится две спирали, которые производят сжатие воздуха одним из двух способов. В первом варианте одна из спиралей совершает эксцентричные движения, а вторая находится в фиксированном положении. Во втором варианте эксцентричные движения производятся двумя спиралями. И в том и в другом случае спирали не касаются друг друга. Кроме спиралей в компрессоре есть вал, двигатель и аппаратура управления. Вал с эксцентриком заставляет двигаться спирали с частотой до нескольких десятков тысяч движений в минуту. Принципиальным отличием спирального компрессора от винтового является отсутствие всасывающего клапана, поскольку его роль выполняет непосредственно спираль.
В кондиционировании и холодильной технике спиральные компрессоры проявляют положительные стороны конструкции: отсутствие потерь в клапанах, малые перетечки внутри камер спиралей из-за сравнительно невысоких перепадов давления, высокий коэффициент полезного действия благодаря небольшому трению. Компрессор имеет минимальное количество движущихся деталей, что повышает его надёжность, удобство эксплуатации и сервиса. Легко интегрируется в оборудование, поскольку компактен и имеет небольшую массу. Обладает низким уровнем шума за счёт отсутствия пульсации и малой вибрации.
Применение в других отраслях таких компрессоров не конкурирует по эффективности с другими типами (например, с традиционными поршневыми), так как при росте степени сжатия КПД спирального компрессора снижается из-за перетечек, трения и тепловой нагрузки.
Винтовой компрессор
Винтовой компрессор, применяемый в холодильной технике, чаще оснащён двумя винтовыми роторами, один из которых соединён с двигателем и является ведущим, а второй приводится в движение первым и является ведомым. Имеется камера нагнетания и камера всасывания. Продуманная конструкция и специальные уплотнители не дают попадать пыли, маслу и газу в те места, где их не должно быть. Специальная смазка обеспечивает плавное вращение винтов, а шестерни, расположенные снаружи обеспечивают их синхронизацию.
Благодаря тому, что роторы вращаются с высокой частотой, а также наличию не одной, а нескольких камер, происходит равномерное сжатие и поступление газа. Из преимуществ винтового компрессора можно перечислить высокую производительность при небольших габаритах, энергоэффективность и надёжность. Возможность плавной регулировки мощности за счет изменения скорости вращения вала особенно важна для чиллеров в системах кондиционирования, так как 80% времени это оборудование работает с нагрузками ниже расчетных.
Сравнение компрессоров
Спиральные компрессоры по производительности занимают нишу малой и средней производительности до 15 кВт, винтовые - средней и выше до 400 кВт. Соответственно, бытовые кондиционеры и полупромышленные системы производятся на базе спиральных компрессоров. Винтовые компрессоры - основа промышленного и более мощного холодильного оборудования.
