هر سیستم تبرید تراکمی نیاز به یک کمپرسور دارد تا بتواند انرژی مورد نیاز مبرد را برای حرکت در سیکل تامین کند. علاوه بر آن برای آنکه مبرد بتواند در کنداسور تبدیل به مایع شود باید دمای تقطیر آن بیشتر از دمای محیط باشد، برای این منظور از کمپرسور هرمتیک استفاده می‌شود که با افزایش فشار باعث افزایش دمای تقطیر مبرد می‌گردد. هر کمپرسور دو قسمت اصلی دارد، قطعات برقی که جریان برق را به حرکت تبدیل می‌کنند و تجهیزات مکانیکی که عمل فشرده سازی را انجام می‌دهند. این دو قسمت با یک شفت به هم متصل میشوند. در این مقاله قصد داریم با کمپرسور هرمتیک و انواع کمپرسور بسته آشنا شویم.
آشنایی با کمپرسور هرمتیک
کمپرسورها، بر حسب چینش قسمت برقی و مکانیکی، در طراحی‌های مختلفی ساخته میشوند، که در یک دسته بندی بر حسب باز و یا بسته بودن ساختمان آن می توان به سه دسته نقسیم میشوند:
- کمپرسور بسته (Hermetic)؛
- کمپرسور نیمه باز (Semi Hermetic)؛
- کمپرسور باز (Open).
کمپرسور بسته یا (Hermetic) هرمتیک، ساختمان کاملاً بسته‌ای دارد به این معنی که تمام اجزای آن از جمله موتور و محفظه فشرده سازی ( مثل سیلندر و پیستون )، داخل یک محفظه قرار دارند. موتور و کمپرسور توسط یک شفت به همدیگر متصل‌اند و داخل یک پوسته قرار دارند. در نتیجه نیازی به آب‌بندی شفت نبوده و مشکل نشت گاز وجود نخواهد داشت.
در کمپروسور‌های بسته، دو منفذ برای ورود گاز (ساکشن) و خروج آن (دیسچارج) وجود دارد، که لوله‌ها توسط جوش به آنها متصل میشوند. بیشتر کاربرد آنها در یخچال‌های خانگی، یخچال‌های فروشگاهی کوچک، کولرهای گازی و انواع اسپیلت می‌باشد.
همچنین در این نوع کمپرسورها باید اطمینان حاصل کرد که روغن و مبرد با هم سازگاری دارند چرا که هر دوی آنها در یک محفظه قرار می‌گیرند و احتمال واکنش دادن آن دو با هم زیاد است.
از انجایی که بدنه کمپرسورهای هرمتیک توسط جوشکاری کاملاً بسته می‌شود،تعمیرات آنها مجاز نیست، به عبارتی به هیچ وجه نباید بدنه آن را برش داده و باز کرد. در عوض حمل نقل و نصب آنها بسیار راحت تر است و فضای کمتری نیز اشغال می‌کنند.
ساختار کمپرسور هرمتیک چگونه است؟
کمپرسور بسته یا (Hermetic) هرمتیک، ساختمان کاملاً بسته‌ای دارد
کمپرسور هرمتیک یکی از اجزاء کلیدی در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع است و دارای بخش‌های مهمی داخلی است که وظایف خاصی را انجام می‌دهند. موتور کمپرسور در محفظه‌ای فولادی قرار گرفته که به آن ظرف هرمتیک یا بسته نیز گفته می‌شود که در آن هیچ گاز یا مایعی نمیتواند وارد یا خارج شود. در آدامه، اجزای داخلی کمپرسور هرمتیک و وظایف هر یک از آنها را شرح می‌دهیم.
اجزای کمپرسور هرمتیک
- پیستون (Piston): پیستون درون سیلندر حرکت می‌کند و وظیفه اصلی آن فشرده کردن گاز فریون یا مبرد را دارد. زمانی که پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند، گاز را در سیلندر فشرده می‌کند.پ
- میل‌لنگ (Connecting Rod): میل‌لنگ وظیفه انتقال حرکت پیستون به شفت کمپرسور را دارد. این قطعه به پیستون متصل شده و حرکت خطی پیستون را به حرکت دایره‌ای شفت تبدیل می‌کند.
- سیلندر (Cylinder): سیلندر یک محفظه است که در آن پیستون حرکت می‌کند. گاز فریون در داخل سیلندر توسط پیستون فشرده می‌شود و فشار و دمای آن افزایش می‌یابد.
- شفت (Shaft): شفت کمپرسور به میل‌لنگ و پیستون متصل می‌شود و حرکت دایره‌ای میل‌لنگ را به دوران شفت تبدیل می‌کند.
- موتور الکتریکی (Electric Motor): موتور الکتریکی وظیفه چرخاندن شفت و پیستون را دارد. این موتور از برق خارجی تغذیه می‌شود و حرکت مکانیکی را ایجاد می‌کند.
- قطعات الکتریکی (Electrical Components): در بخش الکتریکی کمپرسور، قطعاتی مانند رله‌ها، کنتاکتورها، و سیم‌پیچ‌ها وجود دارند که کنترل و عملکرد موتور و کمپرسور را تنظیم می‌کنند.
- واحد پیستون و سیلندر (Piston and Cylinder Unit): این واحد شامل سیلندر و پیستون است که در آن گاز فریون فشرده می‌شود و فشار و دما افزایش می‌یابد.
- واحد سوپاپ (Valve Unit): واحد سوپاپ شامل دو سوپاپ است: یک سوپاپ تخلیه و یک سوپاپ مکش. این سوپاپ‌ها وظیفه مکش و تخلیه گاز را به واحد پیستون و سیلندر انجام می‌دهند.
- محفظه کمپرسور (Compressor Shell): محفظه کمپرسور به عنوان یک واحد محافظت شده برای کمپرسور عمل می‌کند و از نشت گاز جلوگیری می‌کند. محفظه کمپرسور از یک ورق فولادی ساخته شده است که پوشش بالایی با محفظه پایینی آن جوش داده شده است. این اتصال به صورت هرمتیک (بسته) مهر و موم شده است و اطمینان میدهد که مبرد نمیتواند به بیرون نشت کند.
به منظور تضمین ثابت ماندن واحد مکانیکی (موتور، سیلندر و شیر) کمپرسور هرمتیک در مرکز محفظه آن، از چهار فنر برای نگه داشتن آنها در موقعیت طراحی شده استفاده مینماید. رابطهای خارجی پوسته شامل دو صفحه پایه است که کمپرسور را قادر میسازد در داخل دستگاه نصب شود.
انواع کمپرسور هرمتیک کدامند؟
کمپرسورهای هرمتیک انواع مختلفی دارند. یکی از انواع کمپرسور بسته ،سیلندر پیستونی است که از اولین مدل‌های تولید شده هستند که محبوبیت زیادی دارند. کمپرسورهای روتاری به شکل هرمتیک نیز امروزه کاربرد زیادی دارند. کمپرسور های هرمتیک روتاری در مقایسه با پیستونی تعداد اجزای متحرک کمتری دارند لذا گرمای کمتر و صدای کمتری تولید می‌کنند، به همین دلیل در بسیاری از دستگاه‌های خانگی از جمله اسپیلت‌ها اولویت با کمپرسورهای روتاری هرمتیک است. کمپرسورهای سانتریفیوژی نیز برای سیستم‌های با ظرفیت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در کمپرسورهای هرمتیک سیستم روغن کاری در داخل محفظه انجام می‌شود. این روغن هم نقش روان‌کننده و هم نقش خنک‌کننده را دارد، البته همان طور که اشاره شد گاز مبرد مکش شده نیز مقداری از گرمای خود کمپرسور را جذب می‌کند. در بیرون از پوسته کمپرسور نیز منافذ مکش از اواپراتور و تخلیه به کندانسور و همچنین اتصالات الکتریکی وجود دارند تا بتوان کمپرسور را به منبع برق متصل کرد.
طول عمر کمپرسورهای هرمتیک بسیار بالاست
مزایا کمپرسورهای هرمتیک
دلیل محبوبیت کمپرسورهای هرمتیک خصوصاً در سیستم‌های برودتی خانگی موارد زیر است:
- جابجایی آنها بسیار آسان است. از آنجایی که تمام قطعات در داخل یک محفظه قرار دارند برای جابجایی کافی است اتصالات را قطع کرده و به راحتی کمپرسور را حمل کنید، بر خلاف مدل‌های باز دیگر نیازی به جدا کردن قطعات و مجدداً سرهم کردن آنها وجود ندارد.
- در اکثر دستگاه‌های برودتی که از کمپرسور هرمتیک استفاده می‌کنند، مثل کولرهای گازی کندانسور و کمپرسور در یک پکیج قرار دارند که حمل و نقل و نصب آنها بسیار راحتر است.
- از آنجایی که هیچ اتصال شفت خارجی وجود ندارد، استهلاک بسیار کمتر و در نتیجه تعمیر و نگهداری این کمپرسورها آسان است.
- سیستم روغن‌کاری و روان‌‌کاری آنها بسیار ساده است، کافی است از منفذ مخصوص مقدار مشخصی روغن در آنها ریخته شود. دیگر نیازی به روانکاری‌های خارجی وجود ندارد.
- طول عمر کمپرسورهای هرمتیک بسیار بالاست.
- احتمال نشت مبرد در آنها وجود ندارد.
معایب کمپرسور هرمتیک
در مقابل مزایای زیادی که کمپرسورهای هرمتیک دارند، معایبی نیز وجود دارد. مهم‌ترین آن این است که در مواردی که موتور کمپرسور می‌سوزد، هرچند قطعات مکانیکی سالم باشند، باید کل کمپرسور تعویض شود. و بالعکس در صورت آسیب دیدن قطعات مکانیکی علی‌رغم سالم بودن سیم‌پیچ باید کمپرسور تعویض شود. اما در کمپرسورهای باز این مشکل وجود ندارد و به راحتی می‌شود قسمت آسیب دیده را تعویض کرد.
مشخصات کمپرسور هرمتیک (بسته) و سمی هرمتیک (نیمه بسته)
به دلیل بسته بودن محفظه کمپرسور هرمتیک و عدم دسترسی به قطعات کمپرسور از آن در سیستم‌های تبرید با ظرفیت کم مانند یخچال‌های خانگی، یخچال‌های فروشگاهی کوچک، انواع اسپیلت و کولرهای گازی استفاده می‌شود.
از کمپرسور نیمه بسته در سیستم‌های برودتی با ظرفیت متوسط و بالا از جمله سرد خانه‌های متوسط، سیستم‌های برودتی صنعتی، یخچال‌های فروشگاهی و غیره استفاده می‌شود که معمولا توان آنها تا 350 کیلووات است. کمپرسورهای نیمه بسته معمولا پیستونی یا اسکرو می‌باشند.
در سیستم‌های برودتی که از کمپرسور هرمتیک استفاده می‌شود، چون گرمای خود کمپرسور به بار برودتی اضافه می‌شود، مقدار بازدهی کمتر می‌باشد. در کمپرسور هرمتیک دو منفذ برای خروج (دیسشارژ) و ورود گاز (ساکشن) وجود دارد که توسط جوش لوله‌ها به این منافذ متصل میشوند. محفظه کمپرسور هرمتیک کاملا توسط جوشکاری بسته شده است و دسترسی به قطعات آن امکان پذیر نیست به همین دلیل نمی‌توان آنها را تعمیر کرد پس به هیچ وجه نباید بدنه آنها را برش داد و باز کرد.
باید به این نکته توجه کرد که در کمپرسورهای هرمتیک گاز مبرد و روغن با هم سازگاری داشته باشند، چون درون یک محفظه کنار هم قرار می‌گیرند و ممکن است بین آنها واکنشی رخ دهد؛ همچنین حمل و نقل کمپرسور هرمتیک بسیار آسان می‌باشد.
کمپرسور بسته یا هرمتیک به دلیل کامپکت یا فشرده بودن فضای بسیار کمتری نسبت به کمپرسورهای باز اشغال می‌کنند. حمل و نقل کمپرسور هرمتیک نسبت به کمپرسورهای نیمه بسته بسیار آسانتر می‌باشد.
کمپرسور بسته یا هرمتیک به دلیل کامپکت یا فشرده بودن فضای بسیار کمتری نسبت به کمپرسورهای نیمه باز اشغال می‌کنند.
کلام پایانی
کمپرسورهای تبریدی بر حسب طراحی ساختمانشان به سه دسته باز، بسته و نیمه بسته تقسیم میشوند. در این مقاله ضمن آشنایی با کمپرسور هرمتیک یا بسته به بررسی مزایا و معایب آنها پرداختیم و اشاره‌ای هم به موارد کاربرد آنها کردیم. معمولا برای ظرفیت‌های کم از این مدل کمپرسورها استفاده می‌شود. در حالی که برای ظرفیت‌های متوسط به بالا، مدل‌های نیمه بسته کاربرد بیشتری دارند. برای آگاهی از اطلاعات بیشتر از نحوه عملکرد و همچنین خرید کمپرسور هرمتیک می‌توانید به سایت لوکاس تولز مراجعه کرده و با کارشناسان ما تماس گرفته و از مشاوره‌های آنان بهرهمند شوید.
