کمپرسور هرمتیک

کمپرسور هرمتیک یکی از قسمت‌های کلیدی در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع است که وظیفه فشرده‌سازی گاز فریون یا مبرد را بر عهده دارد. این نوع کمپرسور به عنوان یک واحد محافظت شده در یک محفظه بسته نصب می‌شود و عمدتاً در یخچال‌ها، فریزرها، و دستگاه‌های تهویه مطبوع خانگی استفاده می‌شود. در ادامه، به توضیح ساختار و عملکرد کمپرسور هرمتیک و همچنین مزایا و معایب آن می‌پردازیم:

ساختار کمپرسور هرمتیک

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. ساختار کمپرسور هرمتیک یا بسته شامل دو قسمت اصلی است. در یک بخش قطعات مکانیکی فشرده‌سازی یعنی سیلندر، پیستون،‌ میل‌لنگ و … قرار گرفته اند و در سمت دیگر سیم‌پیچ و قطعات الکتریکی قرار می‌گیرند. این دو قسمت توسط یک شفت به یکدیگر متصل می شوند. در زیر به شرح اجزا و عملکرد کمپرسور هرمتیک می پردازیم. در زیر، اجزای داخلی کمپرسور هرمتیک و وظایف هر یک از آنها را شرح می‌دهیم:

اجزای کمپرسور هرمتیک

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. شفت (Shaft)
   

   شفت کمپرسور به میل‌لنگ و پیستون متصل می‌شود و حرکت دایره‌ای میل‌لنگ را به دوران شفت تبدیل می‌کند.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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 نمی تواند 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 می نماید. رابط های خارجی پوسته شامل دو صفحه پایه است که کمپرسور را قادر می سازد در داخل دستگاه نصب شود.

این اجزاء به دقت با یکدیگر همکاری کرده و در عملکرد کمپرسور هرمتیک نقش مهمی ایفا می‌کنند. هر کمپرسور هرمتیک دارای این اجزاء است که با همکاری به فشرده‌سازی گاز مبرد می‌پردازند و از عملکرد صحیح سیستم تبرید اطمینان می‌دهند.

عملکرد کمپرسور هرمتیک

کمپرسور هرمتیک دارای محفظه کم فشار است، به این معنی که داخل محفظه کمپرسور فقط تحت فشار مکش است در حالی که تخلیه می تواند داخل کمپرسور را دچار مخاطره نماید. اتصال الکتریکی در قسمت بیرونی کمپرسور دیده می شود. برچسب نوع که روی هر کمپرسور هرمتیک یافت می شود حاوی اطلاعات مهمی برای مشتری یا کاربر و همچنین برای فرآیند ارسال است. این جزئیات شامل نوع کمپرسور، مبردی که برای آن طراحی شده، فرکانس و ولتاژ شبکه است. کانکتور مکش برای مکش مبرد به داخل کمپرسور با کانکتورهای فرآیند و تخلیه که در طرفین مقابل قرار دارند استفاده می شود. مبرد فشرده از طریق کانکتور تخلیه از کمپرسور تخلیه می شود. کانکتور فرآیند به سیستم خنک کننده اجازه می دهد تا پس از نصب کمپرسور با مبرد شارژ شود. این فرآیند معمولاً در مرحله نهایی در خط مونتاژ سازنده انجام می شود.

عملکرد کمپرسور هرمتیک به صورت زیر است:

1. مکش: ابتدا، کمپرسور هرمتیک گاز فریون یا مبرد را از محیط خارجی یعنی از سیستم تبرید مکش می‌کند.
2. فشرده‌سازی: گاز مکش شده توسط پیستون به داخل سیلندر فشرده می‌شود. این عمل باعث افزایش فشار و دما می‌شود.
3. تخلیه: گاز فشرده شده از کمپرسور خارج شده و به سیستم تبرید تحویل داده می‌شود. در این مرحله، گاز دارای فشار و دمای بالاست.
4. ترمواستات و کنترل: عملکرد کمپرسور توسط ترمواستات و کنترل‌های الکتریکی کنترل می‌شود. این اجزا به دقت دما و فشار در سیستم را نظارت می‌کنند و در صورت نیاز کمپرسور را روشن یا خاموش می‌کنند.

موتور برای کمپرسور اهمیت کلیدی دارد و از یک استاتور، روتور و کابل برق تشکیل شده است. اطمینان از اینکه  کمپرسور هرمتیک کمترین سطح سر و صدا را دارد، اولویت می باشد. موتور روی فنرها به همین دلیل نصب می شود که منجر به کاهش سطح ارتعاش می شوند. استاتور از یک دسته استاتور به همراه دو سیم پیچ مسی تشکیل شده است. دسته های استاتور با استفاده از ورق فلز ساخته می شود. سیم پیچ ها  دارای محافظ بوده تا مطمئن شوید که می توان از آسیب سیم های شل جلوگیری کرد. در مقابل، روتور دارای یک هسته آهنی است که از آلومینیوم ریخته شده است.

مزایا و معایب کمپرسور هرمتیک

کمپرسورهای هرمتیک (یا بسته) در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع بسیار رایج هستند و دارای مزایا و معایب خاصی هستند:

مزایا

1. بهره‌وری بالا: کمپرسورهای هرمتیک معمولاً بهره‌وری بالایی دارند. زیرا مکانیسم فشرده‌سازی در داخل محفظه بسته قرار دارد و از انتقال حرارت به محیط خارجی جلوگیری می‌کند.
2. صدا کمتر: این کمپرسورها به دلیل بسته بودن محفظه و عدم نیاز به سیستم‌های تعلیقی، صدای کمتری ایجاد می‌کنند. این امر بسیار مهم است، به خصوص در سیستم‌های تهویه مطبوع در محیط‌های مسکونی و اداری.
3. اندازه کوچک و نصب آسان: این کمپرسورها به دلیل طراحی بسته و جمع و جوری که دارند، فضای کمتری اشغال می‌کنند و نصب آنها نسبت به کمپرسورهای دیگر ساده‌تر است.
4. عمر مفید طولانی: کمپرسورهای هرمتیک معمولاً دارای عمر مفید طولانی‌تری هستند. زیرا قطعات داخلی در محفظه بسته قرار دارند و کمتر در معرض خرابی‌ها و آلودگی قرار می‌گیرند.
5. کارایی در دمای بالا: این کمپرسورها به طور معمول در دماهای بالا همچون درجه‌های حرارتی مرتفع عملکرد خوبی دارند.

معایب

1. قابلیت تعمیر محدود: در صورت خرابی یا نقص در کمپرسورهای هرمتیک، تعمیر آنها معمولاً مشکل است. این اجزاء بسته بوده و دسترسی به قطعات داخلی محدود است. اغلب در صورت خرابی، کمپرسور باید جایگزین شود.
2. بهای بالا: کمپرسورهای هرمتیک معمولاً گران‌تر از کمپرسورهای اسکرول یا سیم‌پیچی هستند.
3. محدودیت در توان: این کمپرسورها معمولاً برای سیستم‌های کوچکتر مناسب هستند و در سیستم‌های بزرگتر به تعداد بیشتری نیاز است که این امر می‌تواند به افزایش هزینه‌ها منجر شود.
4. مصرف برق بالا در آغاز روشن شدن: وقتی کمپرسور هرمتیک روشن می‌شود، مصرف برق آن در لحظات اولیه بالاست (نیاز به جریان بالای برق). این مسئله ممکن است برای سیستم‌های با برنامه‌ریزی انرژی حساس، همچنین در صنایع با بار متغیر، مشکل‌ساز باشد.

با در نظر گرفتن مزایا و معایب مذکور، انتخاب کمپرسور هرمتیک یا دیگر نوع کمپرسور بستگی به نیازها و شرایط خاص هر سیستم دارد.

اجزای کمپرسور هرمتیک

1. اتصالات و صفحات پایه
2. کاور بالای کمپرسور
3. براکت استاتور
4. استاتور (با پیچ)
5. روتور
6. واحد سوپاپ (پیچ، پوشش سیلندر، واشر، صفحه سوپاپ)
7. میل لنگ با گیره
8. میله های اتصال با پیستون
9. تیوپ برداشت روغن
10. فنر با سیستم تعلیق
11. لوله تخلیه داخلی (پیچ، واشر، واشر)
12. تجهیزات راه اندازی (دستگاه PTC، کاور، سیم های کمکی)