Vzduchové kompresory a kompresory určené na chladenie, hoci zdieľajú základný princíp stláčania plynu, sa líšia v konštrukcii, účele a aplikáciách. Cieľom tohto článku je podrobne preskúmať tieto dva typy kompresorov, analyzovať ich princípy fungovania, výhody, nevýhody a oblasti použitia. Na začiatku rozoberieme každý typ kompresora osobitne a následne sa zameriame na ich porovnanie, výhody a nevýhody a možné aplikácie.
Vzduchové kompresory: Stlačený vzduch pre rôzne aplikácie
Vzduchové kompresory sú zariadenia navrhnuté na stlačenie vzduchu pre rôzne priemyselné, domáce a komerčné aplikácie. Ich hlavným účelom je vytvárať prúdenie vzduchu pod vysokým tlakom, ktorý je možné následne využiť na rôzne účely, napríklad pohon pneumatických nástrojov, lakovanie, čistenie, alebo nafukovanie pneumatík.
Typy vzduchových kompresorov
Vzduchové kompresory môžeme rozdeliť podľa ich princípu činnosti na:
Piestové kompresory: Používajú pohyblivý piest, ktorý stláča vzduch v komore. Sú bežne používané v priemysle kvôli svojej jednoduchosti a schopnosti dosiahnuť vysoký tlak. Piestové kompresory sú najstarším a najrozšírenejším princípom výroby stlačeného vzduchu. Objemové stroje pre najširšie využitie, používané takmer vo všetkých druhoch prevádzky. Podľa potrebných objemových výkonov jedno či viac valcové, podľa výstupných tlakov jedno a viac stupňové. Piestovými strojmi sa dosahujú tlaky stoviek barov, napr. pre plnenie tlakových fliaš (dýchací vzduch, kyslík, plyny pre zváranie v ochrannej atmosfére, štartovaní spaľovacích motorov apod.). Pre najmenšie výkony a prerušovanú prevádzku sa môžu použiť stroje bezmazné, väčšinou monobloky s elektromotorom, kedy je „piest“ tvorený iba prírubou s teflonovou membránou bez piestneho čapu. Bezmazné stroje pre väčšie výkony, väčšinou v potravinárstve, majú klasický piest tesnený uhlíkovými krúžkami. Mazané kompresory majú buď mazanie rozstrekom od ojnice brodiace sa v olejovej náplni, alebo mazanie tlakovým olejom. Chladenie stroja sa robí prevažne vzduchom, hnaným na rebrovaný valec a výtlačnú hlavu, alebo vodným cirkulačným systémom. Chladenie stlačeného vzduchu sa buď robí (vzduch sa ochladí vo vzdušníku), alebo je na výtlak zapojený chladič (rebrovaný pre chladenie vzduchom, či výmenník - prevažne vzduch/voda).
Skrutkové kompresory: Fungujú na princípe dvoch proti sebe sa otáčajúcich skrutiek, ktoré stláčajú vzduch. Sú vhodné pre aplikácie, kde je potrebný plynulý chod a stabilný tlak. Skrutkové kompresory patria medzi rotačné objemové kompresory. Moderné rotačné skrutkové kompresory vynikajú vysokou účinnosťou a dlhou životnosťou. Používajú sa v priemyselných prevádzkach. Ich veľkou výhodou oproti piestovým kompresorom je nízka hlučnosť. Pracovnú časť skrutkových kompresorov tvoria skrutkový blok s dvoma skrutkovými rotormi, otáčajúcimi sa v skrini. Skrutkové kompresory sú konštrukčne rozdelené na bezmazné a mazané. Skrutkové kompresory mazané sú jednoduchšie. Rotory mazaného skrutkového kompresora sa pri prevádzke navzájom odvaľujú a do sania je vstrekovaný špeciálny olej. Ten má v priestore kompresorov tri funkcie. Zaisťuje priebežné mazanie skrutkových rotorov, aby pri ich odvaľovaní nedošlo k zadretiu. Ďalšou funkciou je vytesnenie minimálnej vôle medzi rotormi a tým podstatné zvýšenie objemovej účinnosti kompresora. Na výstupe z kompresorovej jednotky je však zmes stlačeného vzduchu a značného množstva oleja. Preto je vždy na výtlaku umiestnený separátor oleja. Separátor oleja zvyčajne slúži ako olejová nádrž pre zásobu oleja. Pre vysoké pracovné teploty oleja a tiež pre obnovenie jeho chladiacej funkcie je vždy daný do systému stroja aj chladič oleja a dochladzovač stlačeného vzduchu. Pre zachytenie nečistôt v olejovej náplni je v kompresore umiestnený olejový filter. Na saní kompresora pred sacou klapkou je umiestnený vzduchový filter. Jeho úlohou je zabrániť nasatiu nečistôt do skrutkovej jednotky a zabrániť jej poškodeniu. Ventilátor slúži na znížení teploty vo vnútri kompresora. Skrutkové kompresory bezmazné sú drahšie, zložitejšie a pomerne málo účinné. Skrutkovice rotorov sa nedotýkajú, medzi ich plochami je nastavená minimálna vôľa, ktorá je zaisťovaná veľmi presnými rozvádzacími ozubenými kolesami. Vzhľadom k spôsobu prevádzky, celkom odlišnému od piestových strojov, sú skrutkové kompresory bohato istené, ovládané a hlavne riadené počítačovou jednotkou. Aby sa zabránilo poškodeniu skrutkového kompresora sú strojom predpísané pravidelné servisné intervaly. A vzhľadom k tomu je ich aj základný servis nemysliteľný bez využitia autorizovaných servisných stredísk, ktoré sú porovnateľné s modernými značkovými autoopravovňami.
Prečítajte si tiež: Montáž výstuže pre stropné chladenie
Odstredivé kompresory: Používajú rotujúci rotor, ktorý spôsobuje odstredivé sily a následne stláča vzduch. Tento typ kompresora je používaný v priemysle, kde sú potrebné veľké objemy vzduchu pri strednom tlaku.
Pracovný cyklus a výkon
Vzduchové kompresory sú navrhnuté na rôzne pracovné cykly podľa potreby aplikácie. Niektoré kompresory majú prispôsobený dizajn na prerušovanú prácu (napríklad hobby kompresory), zatiaľ čo priemyselné kompresory sú optimalizované na nepretržitú prácu. Výkon vzduchových kompresorov závisí od požiadaviek na tlak a objem vzduchu, ktorý je potrebné dodávať.
Aplikácie
Vzduchové kompresory sa využívajú na:
- Pohon pneumatických nástrojov (napríklad zbíjačiek, klincovačiek)
- Lakovanie v automobilovom a stavebnom priemysle
- Nafukovanie pneumatík
- Čistenie a sušenie povrchov
- Výrobu a údržbu vozidiel
Kompresory určené na chladenie: Odvod tepla a udržiavanie nízkych teplôt
Kompresory určené na chladenie slúžia na prenos chladiaceho média (najčastejšie plynu resp. chladiva) vo vnútri chladiaceho systému, kde sa vplyvom cyklu odparovania a kondenzácie dosahujú požadované nízke teploty. Ich účel je primárne odvádzať teplo z jedného miesta na druhé, čo umožňuje ochladzovanie priestoru, potravín alebo iných produktov.
Typy kompresorov na chladenie
Podobne ako pri vzduchových kompresoroch, aj kompresory na chladenie sú rôznych typov:
Prečítajte si tiež: O chladení, vysušovaní a filtrácii vzduchu
- Hermetické kompresory: Kompresor a motor sú uzavreté v jednom púzdre, čo zabraňuje úniku chladiaceho média. Používajú sa v domácich a komerčných chladničkách.
- Polohermetické kompresory: Sú väčšie, umožňujú prístup k motoru na opravy, a sú častejšie v priemyselných chladeniach.
- Skrutkové a rotačné kompresory: Používajú sa v komerčných chladiacich systémoch, najmä tam, kde sú potrebné vysoké výkony.
Pracovný cyklus a výkon
Chladiace kompresory musia byť spoľahlivé a efektívne, pretože pracujú nepretržite na udržiavanie optimálnej teploty. Sú navrhnuté tak, aby umožňovali obeh chladiaceho média a zabraňovali prehriatiu systému. Dôležitým parametrom je výkon kompresora, ktorý ovplyvňuje chladiaci výkon celého zariadenia.
Aplikácie
Kompresory na chladenie sú nevyhnutnou súčasťou zariadení ako:
- Domáce a komerčné chladničky
- Klimatizácie
- Mraziace boxy a chladiace sklady
- Priemyselné chladenie v potravinárstve, farmaceutike a ďalších odvetviach
Porovnanie vzduchových a chladiacich kompresorov
Hlavné rozdiely medzi vzduchovými a chladiacimi kompresormi sú v ich aplikáciách, pracovných cykloch a požiadavkách na údržbu.
Pracovný princíp a médium
Vzduchové kompresory stláčajú bežný vzduch, zatiaľ čo chladiace kompresory pracujú s konkrétnymi chladiacimi médiami, ako sú chladivá. Tento rozdiel v médiu je kľúčový, pretože chladiace médium musí byť schopné prechádzať cyklom odparovania a kondenzácie.
Údržba a životnosť
Kompresory na chladenie sú väčšinou hermeticky uzavreté, čo znižuje potrebu pravidelnej údržby, ale zároveň komplikuje prípadné opravy. Na druhej strane vzduchové kompresory majú voľnejšiu konštrukciu a je ich možné ľahšie servisovať, ale vyžadujú pravidelnú údržbu, napríklad čistenie filtrov a mazanie.
Prečítajte si tiež: Komplexný prehľad klimatizácií Hisense
Cena a náklady
Kompresory na chladenie bývajú drahšie kvôli vyšším nárokom na technológiu (hermetické tesnenia či chladiace cykly). Vzduchové kompresory sú často lacnejšie a dostupnejšie v rôznych variantoch podľa potrieb používateľa.
Skrutkový kompresor: Detailnejší pohľad na princíp fungovania
Skrutkové kompresory BOGE nasávajú vzduch cez sací filter 1 s vložkou mikrofiltra, cyklónom prachu a indikátorom znečistenia. Po prechode regulátorom nasávania 2 prúdi vzduch do kompresorového stupňa 4 pre kompresiu. Do kompresný komory sa vstrekuje priebežne chladený olej 3 pri približne 55 ° C. Olej absorbuje teplo generované počas procesu stlačenia a zahrieva sa na približne 85 ° C. Olej je z veľkej časti oddelený od stlačeného vzduchu v kombinovanej nádobe 5 na odlučovač stlačeného vzduchu a oleja. Olej separovaný v odlučovači oleja sa ochladí späť z 85 ° C na 55 ° C v dostatočne dimenzovanom olejovom chladiči 8. Prechádza olejovým filtrom s náhradnou kazetou 10.
Dva tvarově shodné rotační písty - rotory s navzájem opačným smyslem otáčení jsou spřaženy dvěma ozubenými koly se shodným počtem zubů, čímž je zajištěno bezdotykového odvalování rotorů. Dopravované médium je na sací straně skříně otáčením rotorů postupně uzavíráno v komorách tvořených dvěma zuby rotorů a vnitřním povrchem skříně a dále dopravováno k výtlačné straně. Tlak na výtlaku je závislý na odporech potrubí a připojeného technologického zařízení. Komory se postupně otevírají do výtlačného prostoru. Následkem vyššího tlaku ve výtlačném prostoru dochází ke zpětnému proudění z výtlačného prostoru do komor, tzv. pulsacím, až do okamžiku vyrovnání tlaku v obou prostorech. Oproti dvouzubým rotačním pístům, vykazují písty třízubé nižší pulsace na výtlačné straně. Ty jsou dále sníženy speciální úpravou výtlačné strany skříně.Ozubené soukolí zajišťuje synchronní bezdotykový chod obou pístů.
Klimatizácia v aute: Chladenie aj v zime
Keď sa povie klimatizácia v aute, väčšina si predstaví príjemný chlad počas horúcich letných dní. fungovania klimatizácie je založený na kompresii a expanzii chladiaceho média. Následne prejde kondenzátorom, kde sa ochladí a skvapalní. nízkym tlakom a teplotou. škodlivé pre životné prostredie. Mnoho vodičov si myslí, že klimatizáciu treba využívať len v lete, no jej zapínanie aj v zimných mesiacoch prináša viacero výhod. Najvýznamnejšou je redukcia vlhkosti v interiéri, čím sa predchádza zahmlievaniu okien. V zime sa do auta dostáva vlhkosť zo snehu na topánkach a oblečení, a práve klimatizácia ju pomáha rýchlo odstrániť. sa klimatizácia v zime vôbec nepoužíva, môže to viesť k hromadeniu vlhkosti a vzniku plesní vo ventilačnom systéme. dôvodom, prečo sa klimatizácia oplatí zapínať aj v zime, je rýchlejšie vyhriatie interiéru. používanie klimatizácie je navyše dôležité aj pre jej samotnú funkčnosť. vysušeniu a následným poruchám. ju zapínať pravidelne počas celej jazdy. týždeň by mala bežať aspoň 20 minút. vydýchaný vzduch. čerstvého vzduchu zvonka. zabezpečia jej optimálny výkon. si môžete vyčistiť aj sami. ventilačných otvorov. minút. ktorý zvyšuje komfort, bezpečnosť a hygienu v aute.
tags: #kompresory #chladenie #vzduchu