Компресори для теплових насосів

Зазвичай у теплових насосах використовуються об’ємні компресори, які можна розділити на наступні конструктивні типи:

• Поршневі
• Роторні
• Спіральні
• Гвинтові

Компресори, в яких кінцевий тиск середовища, що перекачується, досягається в одному процесі стиснення, називаються одноступінчастими компресорами. Відповідно компресори, в яких кінцевий тиск досягається в декількох послідовних процесах стиснення, між якими охолоджується холодоагент, називаються багатоступеневими компресорами.

Також існує ряд інших класифікацій, проте ми розглянемо 4 основні типи, перераховані вище, які найчастіше використовуються в теплових насосах.

Поршневі компресори

У поршневих компресорах процес стиснення відбувається в циліндрі, в якому поршень рухається у зворотно-поступальному русі.

Поршневий компресор Bristol

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.

Переваги

• Висока ефективність
• Довговічність

Недоліки

• Високий рівень шуму та вібрацій
• Висока вартість

Роторні компресори

У цьому типі компресора процес стиснення здійснюється за допомогою елементів, що обертаються, через які газ протікає безперервно. Найпоширенішою конструкцією застосовуваної в теплових насосах є ексцентрикові роторні компресори з поршнем, що обертається.

Будова роторного компресора

Удосконалена модель має два поршні на одному валу. Завдяки цьому вдалося досягти менших показників вібрації та вищого ККД. Саме така конструкція використовується у більшості теплових насосів типу повітря-вода потужністю до 15 кВт як у європейських, так і у азіатських виробників.

Переваги

• Компактність та легкість
• Низький рівень шуму
• Невисока ціна

Недоліки

• Низька надійність
• Невисокий ККД

Спіральні компресори

У компресорі спірального типу стиск робочого середовища відбувається за взаємодії двох спіралей. Одна спіраль залишається нерухомою, а інша – здійснює ексцентричні рухи без обертання, завдяки цьому забезпечується перенесення робочого середовища з порожнини всмоктування в порожнину нагнітання.

Спіральний компресор scroll Copeland

Найбільшого поширення в теплових насосах набула технологія Scroll в основу, якій покладено конструкцію з архімедових спіралей та валу з ексцентриком.

Принцип стиснення у спіральному компресорі типу scroll

Як правило, такими компресорами оснащують теплові насоси типу ґрунт-вода або повітряні теплові насоси середньої потужності.

Переваги

• Низький рівень шуму
• Висока ефективність
• Довговічність

Недоліки

• Висока ціна

Гвинтові компресори

Принцип роботи компресора даного типу на обертанні двох роторів із гвинтами. Обертання відбувається в різні сторони, за рахунок чого і відбувається стиснення робочого середовища.

Будова гвинтового компресора

Такі компресори найчастіше використовуються у теплонасосних установках великої потужності. Часто вони використовуються в багатоступінчастих холодильних агрегатах.

Переваги

• Висока ефективність
• Надійність

Недоліки

• Високий рівень шумів
• Застосовні лише в установках великої потужності

Область використання основних типів компресорів для теплових насосів

Всі перераховані компресори вже багато років успішно застосовуються в теплових насосах різної потужності і призначення.