Компрессор современного кондиционера потребляет 90% электроэнергии. Энергобаланс чиллеров, любой климатической техники – аналогичен. Экономичность главных агрегатов обеспечивает ПО, превращающее автоматику в умную систему, способную «видеть» положение вала, делающего ежеминутно 40000 оборотов.
Отраслевые старички
Последними являются, конечно, поршневые компрессоры. Их классический цикл общеизвестен:
- поршень, идущий ко дну цилиндра, всасывает газообразный хладагент;
- затем начинается попятное движение при закрытом клапане всаса – пары сжимаются;
- при минимальном объеме цилиндра, заданном конструкцией, открывается другой клапан – хладагент уходит в конденсатор.
Современные поршневые компрессоры – многоцилиндровые агрегаты, кратно превосходящие производительностью одноцилиндровые. Среди большинства брендов, использующих четно-цилиндровые компрессоры, выделяется компания Copeland, применяющая трехцилиндровые.
Последняя компрессорная новинка представлена шестицилиндровым агрегатом Ecoline 6GE-34Y-40P, разработанным конструкторами BITZER. Сфера применения – кондиционеры, системы холодоснабжения. Среди внедренных решений:
- новая конфигурация цилиндрической головки;
- повышенная сбалансированность движущихся масс;
- пониженная пульсация хладагента.
Перечисленные новации принесли компрессору практически бесшумную работу, минимальную вибрацию, повышение эксплуатационного ресурса. Последнее сулит особая сталь, которая применена инженерами для изготовления клапанов, пружин.
Новинка безболезненно заменяет компрессоры предыдущих поколений и использует хладагенты R507A, R404A, R407C, R134a, R22.
Другие новшества:
- внедрение клапанов «шайба», вытесняющих традиционные лепестковые, существенно снизило «мертвый объем» конца сжатия. Упомянутая выше Copeland тоже начала применять «шайбы» на новых компрессорах Discus.
Кстати, начавшаяся модернизация клапанных досок, поддержана инженерами
Bitzer. На Ecoline это дало 12-процентный прирост холодильного коэффициента. Определенный эффект дали экономичные электромоторы, работающие от преобразователей частоты Varipack.
Трехцилиндровые компрессоры Copeland реализует в серии Discus – например, 3DA-75X AWM. Сфера применения модельного ряда – промышленное кондиционирование, охлаждение. Мощностной разбег линейки – «5~60» л. с., «ножницы» объемной производительности – «17~181». «Клапан-шайба» в Discus, напомним, уже применен. Охлаждение трущихся элементов обеспечивает высокопроизводительный масляный насос поршневой линейки. Подчеркнем, модель не новая.
Производители сплит-систем, отмечают аналитики, продолжают снижать долю продукции, использующую поршневые компрессоры. Сегодня рынок кондиционеров с поршневыми агрегатами занимает 3-процентный сегмент. Главными поставщиками уходящей в Лета продукции, являются американские компании Tecumseh, Copeland, Bristol.
Винтовые компрессоры
Винтовые компрессоры климатического сегмента работают с фторуглеродными хладагентами – холодильная техника применяет смеси, содержащие аммиак, углеводороды, углекислый газ. Таковые отличаются агрессивностью к электротехническим материалам. Электродвигатели компрессоров кондиционеров имеют медные обмотки, а компрессоры холодильной техники – алюминиевые. Последнее снижает ресурс изделий.
Рабочий цикл винтовых компрессоров диктуется конструкцией:
- наиболее распространенная – «двойной винт» – предусматривает пару роторов. Один, связанный с электродвигателем, называют «ведущим». Ведомый вращается ведущим. Вращающиеся роторы перемещают хладагент – конфигурация роторов постепенно уменьшает объем, занимаемый газом – давление повышается. Подобная конструкция отличается повышенной эффективностью. Рост последней достигается использованием частотно регулируемого электропривода;
- одновинтовые компрессоры имеют центральный ротор, вращающий боковые шестерни-сателлиты. Давление хладагента возрастает после прохождения сателлитов.
Лидирующее рыночное положение здесь также принадлежит BITZER, разработавшей установку CSW8593-125Y. Сфера применения – жидкостные высокопроизводительные чиллеры. Повышая экономичность компрессора, конструкторы добились оптимизацией режима частичной загрузки, применив механическое регулирование. Основной хладагент - R134A, другие, не содержащие хлора.
Впрочем, инновациями «Битзер» превзошла GEA, получившая минувшим февралем отраслевую награду за чиллер BluQ. Последний является первым в мире чиллером использующим аммиак. Работу новинки обеспечивает винтовой компрессор полугерметичной линейки. Окружающую среду сохраняет безвредный натуральный хладагент. Детище GEA – базовый модуль, охлаждающий воду, циркулирующую по климатической системе. 1 кВт холодопроизводительности такого чиллера требует 45 грамм аммиака. BluQ открывает возможность эксплуатации солидных по размерам систем холодоснабжения – например, промышленных.
