Hoe een scroll-compressor werkt

Een scrollcompressor bestaat eigenlijk uit twee rollen of spiralen. Eén scroll beweegt, terwijl de tweede vast is (bevestigd aan het compressorlichaam). De eerste scroll draait (draait) in een pad dat wordt bepaald door de bijbehorende vaste scroll. De ronddraaiende scroll is verbonden met de krukas van de compressor. Als gevolg van de beweging van de scroll worden gaszakken gevormd tussen de twee scrolls. Aan het buitenste deel van de scrolls zuigen de pockets gas aan en bewegen zich vervolgens naar het midden van de scroll, waar het gecomprimeerde gas wordt afgevoerd. Terwijl het gas in de steeds kleinere interne holtes stroomt, worden zowel de temperatuur als de druk verhoogd. Aldus wordt een gewenste afvoerdruk bereikt door de beweging van de compressorrollen.

Figuur 1 – Schema dat laat zien hoe een scrollcompressor werkt

Structuur van een compressor van het scrolltype

Scrollcompressoren zijn vol hermetisch (ingesloten in de schaal van de compressor, die meestal een cilindrisch gelaste stalen schaal is). De meeste scrollcompressoren die worden gebruikt in afkoeling en HVAC-diensten zijn van verticale oriëntatie, waarbij de scroll-sets typisch op het bovenste deel van de motoras zijn geïnstalleerd.

Figuur 2 – Typisch scroll-compressordiagram

Gebruik van kleppen in een scrollcompressor

Normaal gesproken worden in deze compressoren geen zuig- of perskleppen gebruikt. Maar dynamische afvoerkleppen hebben de voorkeur bij de compressorafvoer, wanneer ze werken bij hoge verschildrukwaarden. In dergelijke scenario's verhoogde het hebben van een dynamische klep bij de uitlaat de efficiëntie van het bedienen van de compressor. Scrollcompressoren werken bijvoorbeeld met een hoog drukverschil in het geval van koeltoepassingen. In dergelijke gevallen hebben dynamische afvoerkleppen de voorkeur.

Maar in andere gevallen, bijvoorbeeld - airconditioning, leidt het hebben van een afvoerklep juist tot drukverliezen, waardoor de efficiëntie afneemt. Vandaar dat deze normaal gesproken niet de voorkeur hebben.

voordelen

Scrolltype compressoren zijn inherent efficiënter in vergelijking met andere soorten compressoren om vele redenen:

• De afwezigheid van zuigers voor gascompressie stelt scrollcompressoren in staat om 100% volumetrische efficiëntie te bereiken, wat leidt tot lagere energiekosten.
• Herexpansieverliezen, een typisch kenmerk van elke zuigerslag die men tegenkomt in heen en weer bewegende modellen, wordt geëlimineerd. Bovendien worden klep(poorten)verliezen geëlimineerd, aangezien zuig- en perskleppen (poorten) niet bestaan.
• Bovendien zijn scroll-compressoren, door de afwezigheid van verschillende bewegende delen, aanzienlijk stiller in gebruik in vergelijking met andere typen compressoren, zoals bijvoorbeeld zuigercompressoren. Scrollcompressoren maken doorgaans 5 tot 15 dBA minder geluid dan andere compressortypes.
• Vanwege de lagere trillingen en het lagere geluid hebben ze geen veerophanging nodig.
• Minder bewegende delen, minder trillingen en minder wrijving betekent ook dat deze compressoren duurzamer zijn.
• Hun gewicht en voetafdruk zijn aanzienlijk kleiner in vergelijking met andere omvangrijkere typen compressoren die tegenwoordig worden gebruikt.
• Gaspulsatie wordt ook geminimaliseerd, zo niet geëlimineerd, en bijgevolg kunnen ze met minder trillingen werken.

Nadelen

• Omdat ze volledig hermetisch zijn, is misschien wel het grootste nadeel van scrollcompressoren dat ze over het algemeen niet gemakkelijk te repareren zijn. Ze kunnen niet worden gedemonteerd voor onderhoud.
• Veel zuigercompressoren zijn tolerant bij het roteren in beide richtingen. Bij scrollcompressoren is dit meestal niet het geval.
• Incrementele capaciteitsregeling op systemen met meerdere scrollcompressoren is ook meerdere keren problematisch gebleken.

Toepassingen

Sinds hun introductie worden scroll-compressoren met succes gebruikt in toepassingen met voedsel en fruit koeling, vrachtwagenvervoer, vacuümpompen, zeecontainers evenals residentiële en kleine tot middelgrote commerciële airconditioningtoepassingen.

Een scrollcompressor selecteren

Bij het selecteren van een compressor kunt u kiezen voor enkelfasige of 3-fasenmotor voor de compressor. Het hangt volledig af van het soort elektriciteitsaansluiting dat beschikbaar is. Normaal gesproken zijn enkelfasige aansluitingen beschikbaar. Als er een driefasenaansluiting beschikbaar is, is de driefasenmotor aanzienlijk efficiënter.

Vervolgens moet u rekening houden met de verschildruk- en debietparameters. Er zijn verschillende scrollcompressoren op de markt verkrijgbaar, met verschillende combinaties van verschildruk en debietwaarden. U moet degene selecteren die voldoet aan uw vereisten van een bepaald minimaal drukverschil bij een bepaald debiet.

Vervolgens kunt u kijken naar secundaire parameters zoals het geluidsniveau enz., afhankelijk van waar de compressor zal worden gebruikt. Als het wordt gebruikt in een airconditioner voor woningen, geeft u er de voorkeur aan een model met een lager geluidsniveau te gebruiken.