Kompresör, gaz basıncını artıran bir makinedir. Normal olarak kompresöre belli bir basınçta giren gaz, daha yüksek basınçla çıkar. Emme ve basıncı arasındaki fark, kompresörde gaz üzerinde yapılan işten dolayıdır.
Silindir içinde bulunan bir gaz, pistonun hareketi ile sıkıştırılmaktadır. Sıcaklık aynı kalmak şartıyla gazın hacmi küçülürse basınç artar. Birinci durumdaki hacim V1, mutlak basınç P1, ikinci durumdaki hacim V2, mutlak basınç P2 ise;
P1.V1=P2.V2
şeklinde ifade edilir.
Ev tipi klimalardan büyük ticari ve endüstriyel soğutma sistemlerine kadar çoğu soğutma uygulamalarında, buhar sıkıştırmalı mekanik soğutma sistemleri kullanılmaktadır. Buhar sıkıştırmalı mekanik soğutma sistemlerinin kalbi ise mekanik kompresörlerdir. Mekanik kompresörlerin iki temel fonksiyonu vardır;
Soğutma sisteminde akışkan dolaşımını sağlamak,
Evaporatörden alçak basınçta ve kızgın buhar halinde çıkan soğutucu akışkanı emerek yüksek basınçta konderserde yoğuşmasını sağlamak için sıkıştırma işlemi yapmaktır.
Kompresör Çeşitleri Nelerdir?
Soğutma kompresörleri buhar sıkıştırmaya göre tasarlanmıştır. Buharlaştırıcıdan çıkan buharı yoğunlaşma basıncına çıkarmak için, farklı tiplerde kompresörler kullanılmaktadır.Soğutma sistemlerindeki kompresörler gövde yapılarına göre üç ve sıkıştırma mekanizmalarına göre ise beş grup altında incelenebilir.
A) Gövde yapılarına göre mekanik soğutma kompresörleri
Açık tip Kompresörler
Yarı-hermetik Kompresörler
Hermetik Kompresörler
1)Açık tip Kompresörler: Dış tahrik, genellikle elektrik motoru veya bazen bir motor olabilir.Kompresör kayış tahrikli veya dişli tahrikli olabilir. Açık tip kompresörler normalde orta ve büyük kapasiteli soğutma sistemlerinde bütün soğutucu akışkanlar ve özellikle amonyak için özel tercih edilirler.Açık tip kompresörlerin; verimi yüksek, yapıları esnek, kompresör başlıkları daha kolay soğutulur ve tamir-bakım hizmetleri daha kolay olmaktadır. Olumsuz yanları ise milin bağlantı yerindeki contadan akışkan kaçakları tamamen önlenememektedir, aynı kapasiteyi veren diğer kompresörlere göre ses fazlalığı ve büyüklüğünün yanı sıra kayıp fazlalığıdır. Bu dezavantajlar semi hermetik kompresörlerin türetilmesini sağlamıştır.
2)Yarı-Hermetik Kompresörler: Açık tip kompresörlerdeki kasnak kaldırılarak, motor ve kompresör aynı şaft üzerine monte edilmesinden dolayı kayıplar daha azdır. Bu ikisi ayrı ünitelerdir. Kompresörün bağlantısı sökülmeden kısmi parça değiştirilmesi ve bakımının yapılabilmesi dolayısıyla yüksek kapasite ve düşük sıcaklık uygulamalarında kullanılır.Hermetik ve açık tip kompresörlerin arası, bir sınıfı temsil etmektedirler
3)Hermetik Kompresörler: Soğutucu akışkan kaçaklarını engellemek için motor ve kompresör aynı gövde içine yerleştirilmiştir. Bu tür kompresörlerden soğutucu akışkanın kaçması söz konusu değildir. Açık tip kompresörlerde, kompresörün ve elektrik motorunun verimli çalışması için hava ile soğutulması sağlanır. Hermetik kompresörlerde hem kompresör hem de motor tek bir gövde içinde olduğundan dolayı, ısıyı uzaklaştırma daha zordur.Bu nedenle, emiş gazı kompresöre girmeden önce motor ve kompresörün üzerinden geçirilerek etkin bir soğuma gerçekleştirilir. Bu işlem motorun fazla ısınmamasına neden olur. Motor sargıları soğutucu akışkanla doğrudan temas eder. Bu yüzden hermetik kompresörlerde kullanılan soğutucu akışkanların elektriği iletme direncinin yüksek olması istenir.Soğutma etkisinin bir kısmı motor ve kompresörün soğutulmasında kullanıldığı için, hermetik kompresörlerin EER değerleri açık tip kompresöre göre daha düşüktür. Bununla birlikte, hermetik kompresörler neredeyse dünyanın her yerinde ev tipi buzdolapları, su sebilleri, klimalar gibi küçük kapasiteli sistemlerde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Hermetik kompresörler tamir edilmezler, gerektiğinde yenisi ile değiştirilirler.
B) Sıkıştırma Mekanizmalarına Göre Mekanik Soğutma Kompresörleri
Sıkıştırma veya çalışma sistemlerine göre kompresörlerin beş farklı tipi vardır.
Pistonlu Kompresörler
Dönel Kompresörler
Vidalı Kompresörler
Sarmal Kompresörler
Santrifüj Kompresörler
1)Pistonlu Kompresörler: Pistonlu kompresörlerde sıkıştırma işlemi silindir içerisindeki pistonun ileri-geri hareketi ile gerçekleşir. Tahrik motorunun oluşturduğu dairesel hareket krank-biyel mekanizması ile doğrusal harekete dönüştürülür. Pistonlu kompresörler piston ve silindir haricinde biyel kolu, krank mili, kompresör gövdesi, ana yataklar, silindir kapakları, emiş ve basma valfları, segman ve diğer küçük bağlantı ve sızdırmazlık elemanlarından oluşmaktadır.
2)Dönel Kompresörler: Klima cihazlarında kullanılan kompresör modellerinden biridir. Az yer kaplaması, pistonlu kompresörlere oranla daha az enerji harcaması ve daha sessiz çalışmaları en büyük avantajları olmuştur. Dönel kompresörlerde, silindirin içindeki rotorun dönme hareketiyle soğutucu akışkanın sıkıştırma işlemi gerçekleşir. Rotor bir milin etrafında (merkezin dışında) merkezkaç hareketiyle döner. Böylece silindirin bu kısmı her zaman silindirin iç yüzeyine temas eder. Yayla çalışan kanatçık her zaman rotora sürtünür. İki tane temas noktası silindirin içinde sürekli hacmi değişen iki farklı bölme oluşturur. Rotor dönerken belli bir noktada giriş valfi açılır ve bir miktar soğutucu akışkan, silindir içinde oluşturulan bölmelerden birine emilerek alınır. Silindir dönmeye devam ettikçe, soğutucu akışkanın bulunduğu bölmenin hacmi azalır ve soğutucu akışkan sıkışır. Basma valfi açık hale geldiğinde, yüksek basınçlı soğutucu akışkan basma valfini açılmaya zorlar ve soğutucu akışkan sisteme gönderilir. Soğutucu akışkanı emme ve sıkıştırma işlemi aynı anda olduğu için dönel veya rotary kompresörler çok verimlidir.
3)Vidalı Kompresörler: Vidalı kompresörlerde bir çift sarmal rotor kullanır. Rotorlar döndükçe uçlarındaki interlob boşlukları kapatılarak birbirine geçer. Giriş ucundaki bir interlob alan açıldıkça, soğutucu akışkan içeri doğru emilir. Rotorlar dönmeye devam ettikçe, interlob alan içine alınan soğutucu akışkan rotorların uzunluğu boyunca sıkıştırılır. Sonuçta interlob alanın hacmi azalır ve soğutucu akışkan sıkışır. İnterlob diğer uca (erkek ve dişi) ulaştığında soğutucu akışkan sıkıştırılmış olur.
4)Sarmal Kompresörler: Son yıllarda klima cihazlarında çok sık rastladığımız kompresör modelidir. Sessiz çalışmaları ve düşük enerji sarfiyatları en büyük özellikleridir. Daha çok küçük tip split klima cihazlarında kullanılır. Her biri spiral şeklinde olan iki metal levhadan oluşur. Levhanın biri sabit, diğeri ise dönme hareketi yapar. İki spiral, alın alına dönerken buhar spiralin merkezine doğru sıkıştırılır. Sarmal kompresörler tam ve yarı hermetiktir. Sarmal kompresörler; aşırı basınç, aşırı sıcaklık artışı, ters dönme ve kompresöre sıvı yürümesine karşı korunmalıdır. Tam ve kısmi yüklerde verimleri iyidir. Çok az sayıda hareketli parçaları olduğu için sessiz çalışırlar. Titreşim seviyeleri oldukça düşüktür. Sızdırmazlıkları iyi hareketli parçalar arasında sürtünme seviyesi düşüktür.
5)Santrifüj Kompresörler: Santrifüjlü kompresörler merkezkaç kuvvetini kullanarak sıkıştırma işlemini gerçekleştirir. Buhar yüksek devirde dönen çarkın merkezinden emilir ve merkezkaç kuvvet ile çıkış tarafına atılır. Çarkın dışında salyangoz biçimindeki zarf yardımıyla buhar basınçlı olarak basma tarafına yönlendirilir. Santrifüjlü kompresörler büyük hacimli soğutucu akışkanları çok düşük basınçlara sıkıştırmaya çok uygundur. Bir çarkın ürettiği sıkıştırma kuvveti küçüktür. Böylece santrifüjlü kompresörlerde genellikle seri olarak dizilmiş birden fazla çark kullanırlar. Santrifüjlü kompresörler basit tasarımı ve az sayıda hareketli parçasından dolayı tercih edilirler. Bu kompresörlerin sıkıştırma oranı yüksek değildir, ancak buhar debisi yüksektir.
Kaynak: Friterm
Comments