Компрессоры для тепловых насосов

Обычно в тепловых насосах используются объемные компрессоры, которые можно разделить на следующие конструктивные  типы:

• Поршневые
• Роторные
• Спиральные
• Винтовые

Компрессоры, в которых конечное давление перекачиваемой среды достигается в одном процессе сжатия, называются одноступенчатыми компрессорами. Соответственно компрессоры, в которых конечное давление достигается в нескольких последовательных процессах сжатия, между которыми охлаждается хладагент, называются многоступенчатыми компрессорами.

Так же существует ряд других классификаций, однако мы рассмотрим 4 основных типа, перечисленных выше, которые чаще всего используются в тепловых насосах.

Поршневые компрессоры

В поршневых компрессорах процесс сжатия происходит в цилиндре, в котором поршень движется в возвратно-поступательном движении.

Этот тип компрессоров обычно используется в тепловых насосах и холодильных машинах средней и большой мощности.  Он применим как к тепловым насосам воздух-вода так и к геотермальным тепловым насосам.

Преимущества

• Высокая эффективность
• Долговечность

Недостатки

• Высокий уровень шума и вибраций
• Высокая стоимость

Роторные компрессоры

В этом типе компрессора процесс сжатия осуществляется с помощью вращающихся элементов, через которые газ протекает непрерывно. Самой распространённой конструкций применяемой в тепловых насосах является эксцентриковые роторные компрессоры с вращающимся поршнем.

Усовершенствованная модель имеет два поршня на одном валу. Благодаря этому удалось достичь меньших показателей вибрации и более высокого КПД. Именно такая конструкция используется в большинстве тепловых насосов типа воздух-вода мощностью до 15 кВт как у европейских так и у азиатских производителей.

Преимущества

• Компактность и лёгкость
• Низкий уровень шума
• Невысокая цена

Недостатки

• Низкая надёжность
• Невысокий КПД

Спиральные компрессоры

В компрессоре спирального типа сжатие рабочей среды происходит при взаимодействии двух спиралей. Одна спираль остаётся неподвижной, а другая — совершает эксцентрические движения без вращения, благодаря этому обеспечивается перенос рабочей среды из полости всасывания в полость нагнетания.

Наибольшее распространение в тепловых насосах получила технология Scroll  в основу, которой положена конструкция из архимедовых спиралей и вала с эксцентриком.

Как правило, такими компрессорами оснащают тепловые насосы типа грунт-вода или воздушные тепловые насосы средней мощности.

Преимущества

• Низкий уровень шума
• Высокая эффективность
• Долговечность

Недостатки

• Высокая цена

Винтовые компрессоры

Принцип работы компрессора данного типа на вращении двух роторов с винтами. Вращение происходит в различные стороны, за счет чего и происходит сжатие рабочей среды.

Такие компрессоры чаще всего используются в теплонасосных установках большой мощности. Часто они применяются в многоступенчатых холодильных агрегатах.

https://www.youtube.com/watch?v=5nuXpaeb8N4

Преимущества

• Высокая эффективность
• Надёжность

Недостатки

• Высокий уровень шумов
• Применимы только в установках большой мощности

Все вышеперечисленные компрессоры уже много лет успешно применяются в тепловых насосах различной мощности и назначения.