Σύγκριση των Scroll και Rotary συμπιεστών
Οι Inverter συμπιεστές αποτελούν βασικό στοιχείο στα σύγχρονα συστήματα κλιματισμού και θέρμανσης. O πρώτος Inverter συμπιεστής σε οικιακό μηχάνημα κλιματισμού χρησιμοποιήθηκε το 1981, και σταδιακά αντικατέστησε πλήρως τους συμπιεστές σταθερής ταχύτητας ή σταθερών στροφών.
Σε αντίθεση με τους τελευταίους, οι συμπιεστές Inverter μπορούν να διαφοροποιούν την ταχύτητα – στροφές λειτουργίας τους και συνεπώς και την ισχύ εξόδου τους ανάλογα με τις ανάγκες ψύξης ή θέρμανσης του συστήματος, ελέγχοντας μέσω της τεχνολογίας Inverter την συχνότητας της ηλεκτρικής ισχύος που παρέχεται στον κινητήρα του συμπιεστή.
Αξιοποιώντας λοιπόν την τεχνολογία Inverter εξασφαλίζεται:
– Βέλτιστη αποδοτικότητα και εξοικονόμηση ενέργειας
– Ομαλή και αθόρυβη λειτουργία
– Αυξημένη διάρκεια ζωής
– Βελτιωμένη άνεση
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συμπιεστών που έχουν σχεδιαστεί για ποίκιλες βιομηχανικές, εμπορικές και οικιακές εφαρμογές . Ορισμένοι τύποι συμπιεστών είναι οι εξής:
- Scroll (σπειροειδής) συμπιεστής
- Rotary (περιστροφικός) συμπιεστής
- Screw (κοχλιωτός) συμπιεστής
- Centrifugal (φυγοκεντρικός) συμπιεστής
Οι Αντλίες Θερμότητας Αέρος-Νερού που έχουν σχεδιαστεί για την κάλυψη των απαιτήσεων Θέρμανσης & ψύξης οικιακών και μικρών εμπορικών εφαρμογών χρησιμοποιούν συνήθως συμπιεστές είτε τύπου Scroll είτε Rotary.
Οι Scroll και οι Rotary συμπιεστές διαφέρουν τόσο σε ότι αφορά την σχεδίαση και την κατασκευή, καθώς και στα επιμέρους εξαρτήματα τα οποία τους αποτελούν, ενώ και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας τους είναι διαφορετικά.
Οι Scroll συμπιεστές διαθέτουν δυο σπείρες. Η κάτω σπείρα είναι σταθερή ενώ η πάνω περιστρέφεται.
Καθώς η κινούμενη σπείρα μετατοπίζεται, το αέριο εισέρχεται στο διάστημα μεταξύ των σπειρών από τα άκρα της διάταξης. Καθώς ο διαθέσιμος χώρος μεταξύ των σπειρών μειώνεται, το αέριο ¨εξωθείται¨ σε κίνηση και συμπιέζεται, μέχρις ότου να φτάσει τη μέγιστη πίεση του, όπου και ανοίγει η θυρίδα εκτόνωσης και τελικά, εκτονώνεται. Η μέγιστη πίεση του αερίου κατά την οποία ανοίγει η θυρίδα εκτόνωσης εξαρτάται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κάθε συμπιεστή.
Ένα από τα κύρια ζητήματα σχεδιασμού ενός Scroll συμπιεστή είναι ότι η αναλογία συμπίεσης εντός του κυλίνδρου (η οποία καθορίζει την πίεση στην οποία το ψυκτικό θα φύγει από τον κύλινδρο) είναι σταθερή.
Η λειτουργία του Rotary συμπιεστή είναι απλή και πραγματοποιείται μέσω ενός έκκεντρου κυλίνδρου (ρότορα) που περιστρέφεται μέσα σε ένα σταθερό περίβλημα.
Ένας Rotary συμπιεστής συμπιέζει το ψυκτικό μέσα στο θάλαμο συμπίεσης του με τη βοήθεια της περιστροφικής κίνησης του κυλίνδρου (ρότορα) και της κάθετης κίνησης του πτερυγίου.
Η συμπίεση επιτυγχάνεται με ένα ταλαντευόμενο πτερύγιο, το οποίο κινείται μέσα και έξω, ενάντια στο έκκεντρο (ρότορα), δημιουργώντας ένα φράγμα στο οποίο το περιστρεφόμενο έκκεντρο (ρότορας) συμπιέζει το ψυκτικό μέσο.
Μόλις η πίεση υπερβεί την πίεση του συστήματος, η βαλβίδα της θύρας εκκένωσης ανοίγει, απελευθερώνοντας το ψυκτικό υψηλής πίεσης στο σύστημα.
Ο σχεδιασμός ενός Rotary συμπιεστή επιτρέπει στην πίεση εκτόνωσης από το θάλαμο συμπίεσης να ποικίλλει, ανάλογα με την πίεση του συστήματος.
Μία από τις βασικές διαφορές λοιπόν μεταξύ των Scroll και των Rotary συμπιεστών, είναι ο τρόπος με τον οποίο μπορούν να ρυθμίσουν την πίεση εκτόνωσης του αερίου, κατά την έξοδο του από τον θάλαμο συμπίεσης.
Η μεταβλητή πίεση εκτόνωσης των Rotary συμπιεστών έχει ως αποτέλεσμα να μην υπάρχει απώλεια απόδοσης ή αποδοτικότητας, καθώς η ζήτηση αυξάνεται ή μειώνεται, σε αντίθεση με τους Scroll συμπιεστές όπου παρουσιάζουν πολύ υψηλή απόδοση σε μια συγκεκριμένη συχνότητα περιστροφής του συμπιεστή.
Οι Rotary συμπιεστές έχουν μικρότερες διαστάσεις και βάρος σε σύγκριση με του Scroll συμπιεστές, καθιστώντας τους ιδανικούς για εφαρμογές όπου απαιτείται εξοικονόμηση χώρου, ενώ μικρότερος αριθμός εξαρτημάτων των Rotary συμπιεστών, σε σχέση με τους Scroll, επιτρέπει, την μείωση του κόστους παραγωγής τους.
Επιπλέον η χαμηλή τοποθέτηση του θαλάμου συμπίεσης των Rotary συμπιεστών επιτρέπει την ευκολότερη παροχή λαδιού στο κινούμενο μέρος, αυξάνοντας την αξιοπιστία τους, σε σχέση με ένα Scroll συμπιεστή όπου ο θάλαμος συμπίεσης τους βρίσκεται στο επάνω μέρος.
Οι Twin Rotary συμπιεστές διαθέτουν δύο ρότορες που περιστρέφονται μέσα σε έναν κύλινδρο καθώς και δύο πτερύγια.
Επιπλέον, η περιστροφή των δύο ρότορων βοηθά στην εξισορρόπηση των δυνάμεων που ασκούνται στον συμπιεστή, με αποτέλεσμα την ομαλότερη λειτουργία, χαμηλότερο επίπεδο θορύβου και λιγότερους κραδασμούς, αρά και αυξημένη αξιοπιστία.
Οι συμπιεστές Twin Rotary έχουν την δυνατότητα ελέγχου της ταχύτητας περιστροφής κατά 0,1 Hz, ενώ ο αντίστοιχος έλεγχος των συμπιεστών Scroll είναι πολύ μεγαλύτερος. Αυτή η δυνατότητα ελέγχου επιτρέπει στον συμπιεστή να επιτυγχάνει την ζητούμενη απόδοση με πολύ μεγάλη ακρίβεια. Αντιθέτως ο συμπιεστής scroll έχει απόκλιση (μεγαλύτερη ή μικρότερη) από την ζητούμενη απόδοση και επομένως έχουμε απώλεια ενέργειας.
Συνοψίζοντας:
| Twin Rotary Compressor | Scroll Compressor | ||
| – | Ευρύ φάσμα αποδόσεων | – | Ευρύ φάσμα αποδόσεων |
| – | Υψηλής αποδοτικότητα | – | Αποδοτικότητα |
| – | Μικρό μέγεθος | – | Μεγάλο μέγεθος |
| – | Μικρό βάρος | – | Μεγάλο Βάρος |
| – | Λίγα μέρη | – | Πολλά μέρη |
| – | Χαμηλό κέντρο βάρους | – | Υψηλό κέντρο βάρους |
| – | Μεταβλητή αναλογία συμπίεσης | – | Σταθερή αναλογία συμπίεσης |
Συμπερασματικά λοιπόν, βλέπουμε ότι οι Twin Rotary Inverter συμπιεστές αποτελούν την πλέον αποδοτική, ευέλικτη και αξιόπιστη λύση για συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού παρέχοντας ανώτερη απόδοση και εξοικονόμηση ενέργειας, σε σύγκριση με τους Scroll συμπιεστές.
Γράφει ο Στέργιος Παρανυχιανάκης
Junior Sales Engineer Product Champion Heating
AHI Carrier S.E. Europe