KONTAKT
Niektóre sprężarki mają płynne sterowanie obrotami za pomocą inwertera. Ich silniki mogą być:
Silniki asynchroniczne są mniej sprawne od synchronicznych z magnesami trwałymi, ale różnice nie są bardzo wielkie. Teoretyczna sprawność identycznej sprężarki z różnymi silnikami będzie następująca:
To oczywiście teoretyczna sprawność różnych silników dla takiej samej sprężarki, ale nikt nie produkuje tych samych sprężarek z czterema różnymi silnikami, bo mają one inne systemy smarowania, głowice itd. W praktyce, żeby porównywać sprężarki, trzeba sprawdzić ich wyniki dla konkretnych modeli i wielkości.
Dla pomp ciepła sterowanych on-off, ilość załączeń zależy od:
Od czego zależy żywotność sprężarki?
Generalnie żywotność każdego rodzaju sprężarki zależy od:
Jeżeli sprężarki byłyby wykonane przez tego samego producenta z tak samo doskonałych materiałów, i pracowały ciągle w identycznych konstrukcyjnie pompach ciepła, to ich żywotność podczas ciągłej pracy będzie zależała wyłącznie od konstrukcji głowicy, wg listy poniżej:
1. Scroll - najlepsza odporność na ciągłą pracę - praca bezstykowa nie powoduje ścierania,
2. Swing Twin Rotary - niezła odporność na ciągłą pracę - następuje ścieranie panewek uszczelniających cylindra,
3. Twin Rotary - niska odporność na ciągłą pracę - następuje ścieranie uszczelnienia i cylindra,
4. Rotary - najniższa odporność na ciągłą pracę - następuje ścieranie uszczelnienia i cylindra, oraz ulega zmęczeniu wału, który się łamie od drgań.
Żywotność sprężarki jest, jak wytrzymałość łańcucha, który jest tak mocny, jak jego najsłabsze ogniwo. Każda, nawet tylko jedna z przedstawionych przyczyn, może doprowadzić do przedwczesnego lub nawet awaryjnego zużycia sprężarki, jeśli konstruktor popełni błąd lub za bardzo zaoszczędzi.
Sprężarki na prąd zmienny są produkowane na zasilanie:
Sprężarki jednofazowe on-off są zwykle stosowane w bardzo małych i prostych pompach ciepła o niewielkiej mocy (np. do CWU lub małych domków szeregowych).
Sprężarki trójfazowe on-off są zwykle stosowane w średnich i dużych pompach ciepła. Silniki te mogą osiągać duże moce, a ich dopracowana konstrukcja jest niezwykle trwała. Silniki trójfazowe prądu przemiennego mogą być sterowane on-off (praca ze stałą prędkością) oraz przez inwerter (ze zmiennymi obrotami).
Ponieważ silnik jednofazowy prądu zmiennego ma mniejszą sprawność, niż silnik trójfazowy o tej samej mocy, to identyczna sprężarka jednofazowa na 230V jest mniej sprawna, od takiej samej sprężarki zasilanej trójfazowo 3x400V. Aby uzyskać najwyższą sprawność, do produkcji PureJet stosujemy wyłącznie sprężarki zasilane trójfazowo 3x400V.
Sprawność sprężarki zależy nie tylko od doskonałości jej głowicy, ale również od rodzaju zastosowanego w niej silnika elektrycznego i sposobu jego sterowania. Do napędzania sprężarek w powietrznych pompach ciepła do ogrzewania budynków stosuje się aktualnie rozwiązania:
silniki prądu zmiennego sterowane on-off:
Ponieważ budowa silników nie jest powszechnie znana, wokół ich konstrukcji narosło wiele mitów.
W niniejszym rozdziale spróbujemy się z nimi rozprawić, aby rzetelnie ocenić jakie korzyści i komu, dają stosowane w pompach ciepła rozwiązania.
Sprężarki z wtryskiem pary (Economized Vapor Injection - EVI) są znane od dawna.
Niestety gaz jest tworzony z cieczy, więc, aby mógł powstać, konieczne jest zbudowanie w pompie ciepła skomplikowanego układu jego przygotowania, w którego skład wchodzą:
Jak widać, potrzeba sporo drogiego osprzętu niezbędnego do zbudowania systemu chłodzenia głowicy typu EVI.
jeśli algorytm sterowania wtrysku EVI nie będzie doskonały, to sprężarka:
Typowa sprężarka Scroll ma dobre lub bardzo dobre osiągi, ale można by z niej wycisnąć więcej. Nie jest to łatwe, bo podczas sprężania gazu do wysokich ciśnień, gaz mocno się ogrzewa. Przekroczenie temperatury ok.130'C może doprowadzić do degradacji oleju, braku smarowania i uszkodzenia uszczelnień lub zatarcia głowicy, a to oznaczałoby konieczność wymiany sprężarki. Dlatego producenci sprężarek wymyślili sposób na dochładzanie przegrzanej głowicy na dwa sposoby:
poprzez wtrysk zimnego gazu do głowicy - EVI,
poprzez wtrysk cieczy do głowicy.
Wtrysk gazu lub cieczy do głowicy, jest jak turbodoładowanie w silniku spalinowym. Poprzez jego zastosowanie uzyskujemy kilka korzyści jednocześnie:
SPRĘŻARKI SCROLL Z DOCHŁADZANIEM GŁOWICY
Możesz też Zwykłe sprężarki on-off typu Scroll z zaworami mogą osiągać znakomite wyniki i są bardzo proste w implementacji, co obniża koszty produkcji, bez pogorszenia osiągów.
Danfoss to potentat w produkcji sprężarek, gwarantujący najlepsze materiały i najwyższą precyzję wykonania. Sprężarki HHP Danfoss dedykowane do pomp ciepła, to najlepszy kompromis pomiędzy: ceną, trwałością i osiągami. Sprężarki serii HHP Danfoss stosujemy do produkcji PureJet o mocach
10-20kW. Dzięki finezyjnej konstrukcji sprężarki HHP osiągają najlepsze parametry, a ich koperta pracy ma zakres dużo szerszy niż koperty pracy sprężarek Scroll niż u konkurencji. Prostota konstrukcji w stosunku do rozwiązania z chłodzeniem głowicy EVI, (które stosuje konkurencja) pozwala obniżyć koszty, bez pogorszenia parametrów pracy.
Sprężarki SCROLL bez dochładzania głowicy
Typowa sprężarka Scroll ma dobre lub bardzo dobre osiągi, ale bardzo dużo jej zalet zależy od:
wykonania głowicy z bardzo dużą precyzją do 0,001mm,
Tylko najlepsze Scroll-e mają niskie tarcie wewnętrzne, a ich metalowe powierzchnie uszczelniające pływają na filmie olejowym, nigdy się nie stykając. To gwarantuje ich bardzo dużą żywotność bez utraty parametrów.
Niestety, nieprecyzyjne wykonanie, złe smarowanie, czy niskiej jakości materiały do produkcji głowicy, mogą spowodować niskie osiągi i trwałość Scroll-a. Część producentów pomp ciepła chcąc obniżyć koszty produkcji stosuje tanie Scroll-e do klimatyzacji tańszych firm. To wprowadza w błąd klientów, którzy widząc, że producent zastosował Scroll-a, myślą, że to dobra pompa ciepła. Aby być pewnym, że Scroll jest dobry należy zapytać sprzedawcę o jego producenta i model. Łatwo sprawdzić w internecie z czym mamy do czynienia. Jeśli producentem jest duży koncern, a sprężarka przeznaczona do ogrzewania, można jej zaufać.
SPRĘŻARKI SCROLL
Mają bardzo wysoką szczelność i bardzo wysoki stopień sprężania. Mają również niskie tarcie wewnętrzne, bo metalowe powierzchnie
uszczelniające pływają na filmie olejowym, nigdy się nie stykając. Konstrukcyjnie Scroll jest rozwiązaniem bardzo finezyjnym.
Sprężarki Twin Swing Rotary, mają dwa cylindry typu Swing Rotary na jednym wale - jak w Twin Rotary.
Największymi zaletami sprężarek TWIN SWING ROTARY stosowanych w powietrznych pompach ciepła są, w stosunku do sprężarek Twin Rotary:
Największymi wadami sprężarek TWIN SWING ROTARY stosowanych w powietrznych pompach ciepła są:
Sprężarki z jedną głowicą Swing Rotary mają szczelność i stopień sprężania lepszy, niż sprężarki Rotary, ale gorszy niż sprężarki Scroll. Mają one zastosowanie w domowych klimatyzatorach. Ich największa zaletą jest niska cena produkcji. Na filmach z linków poniżej, można zobaczyć, jak jest skonstruowana głowica sprężarki rotacyjnej - Rotary.
Sprężarki rotacyjne wahliwe (Swing Rotary) posiadają szereg charakterystycznych cech:
konstrukcja zakłada tarcie płytki uszczelniającej o uszczelnienie półksiężycowe (dwie połówki walca),
tarcie to powoduje mniejszą trwałość konstrukcji niż w sroll-ach, ale większą niż w Rotary - zwykle 10 lat,
poprawiono uszczelnienie tłoka, ale nadal ma on niezbyt dobry stopień sprężania,
można zwiększyć stopień sprężania zwiększając obroty cylindra, a wysokie obroty nie powodują dużego spadku szczelności (sprawności),
ograniczony stopień sprężania powoduje:
ograniczenie minimalnej temperatury parowania (min. temperatury zewnętrznej pracy),
ograniczenie maksymalnej temperatury skraplania (max. temperatury wody grzewczej),
małą sprawność i moc grzewczą sprężarki (COM, SCOP, kW),
spadek mocy i sprawności ze spadkiem temperatury zewnętrznej,
spadek mocy i sprawności ze wzrostem temperatury wody.
pojedynczy wirujący tłok powoduje:
bardzo duże drgania mechaniczne sprężarki,
bardzo silną pulsację gazów wylotowych,
bardzo duży hałas i konieczność zastosowania tłumika,
bardzo duże wibracje orurowania chłodniczego,
mniejszą trwałość - w wyniku przeciążeń bocznych.
Zasadniczo sprężarki Swing Rotary mają zastosowanie do lepszej domowej klimatyzacji.
Sprężarki z głowicą Swing Rotary wynalazła firma Daikin w 1996 roku. Swing Rotary jest udoskonaloną konstrukcją głowicy sprężającej typu Rotary.
Sprężarki typu Swing Rotary są produkowane w dwóch wykonaniach:
sprężarki rotacyjne (nawet udoskonalone Swing Rotary) są przeznaczone do użytku domowego, bo są mniej trwałe i nie wytrzymują długotrwałej pracy w budynkach komercyjnych. Wynika to z gorszej konstrukcji Swing Rotary, w stosunku do sprężarek typu Scroll
Sprężarki z dwoma głowicami rotacyjnymi na jednym wale (tzw. Twin Rotary), są bardzo podobne do sprężarek Rotary. Posiadają one wiele podobnych do Rotary cech:
Zasadniczo sprężarki Twin Rotary mają zastosowanie do nieco mocniejszych, ale najtańszych klimatyzacji, a ich niska cena i nieco poprawione niedoskonałości bardzo kuszą i co raz jakiś producent, stosuje je do produkcji pomp ciepła.
Sprężarki rotacyjne (Rotary) posiadają szereg charakterystycznych cech:
konstrukcja zakłada tarcie płytki uszczelniającej (Van) o cylinder (wirujący mimośrodowo walec),
tarcie płytki o walec powoduje małą trwałość konstrukcji - zwykle 5-10 lat,
słabe uszczelnienie tłoka, powoduje niskie stopnie sprężania,
można zwiększyć stopień sprężania zwiększając obroty cylindra, ale wysokie obroty powodują podskakiwanie uszczelnienia (Van) i spadek szczelności (sprawności),
żeby poprawić uszczelnienie, można zastosować mocniejszą sprężynę dociskającą płytkę Van,
mocniejsza sprężyna powoduje jednak większe tarcie, co zmniejsza trwałość,
niski stopień sprężania powoduje:
ograniczenie minimalnej temperatury parowania (min. temperatury zewnętrznej pracy),
ograniczenie maksymalnej temperatury skraplania (max. temperatury wody grzewczej),
małą sprawność i moc grzewczą sprężarki (COM, SCOP, kW),
szybki spadek mocy i sprawności ze spadkiem temperatury zewnętrznej,
szybki spadek mocy i sprawności ze wzrostem temperatury wody.
pojedynczy wirujący tłok powoduje:
bardzo duże drgania mechaniczne sprężarki,
bardzo silną pulsację gazów wylotowych,
bardzo duży hałas i konieczność zastosowania tłumika,
bardzo duże wibracje orurowania chłodniczego,
znacząco mniejszą trwałość - łamanie się wałów sprężarek w wyniku przeciążeń bocznych.
Zasadniczo sprężarki rotacyjne mają zastosowanie do najtańszej klimatyzacji, ale ich bardzo niska cena kusi także mniej ambitnych i stawiających głównie na niskie koszty producentów powietrznych pomp ciepła.
Sprężarki rotacyjne są produkowane w dwóch wykonaniach:
z jednym wirującym tłokiem - ROTARY,
z dwoma wirującymi tłokami - TWIN ROTARY.
sprężarka rotacyjna,
sprężarka podwójna rotacyjna,
sprężarka rotacyjna typu swing,
sprężarka spiralna - scroll.
każde z przedstawionych rozwiązań ma swoje wady i zalety.
Aby wybrać dobrą sprężarką do powietrznej pompy ciepła, należy zacząć od jej przeznaczenia. Częstym błędem konstruktorów pomp ciepła jest wiara, że sprężarka, to sprężarka, i nie ma to żadnego znaczenia, do jakiego zastosowania jest skonstruowana.
Najczęstszym powodem zastosowania do pomp ciepła sprężarek z klimatyzatorów jest ich niska cena, która wynika z ich gorszej konstrukcji i dużej popularności. Chińczycy produkują całą masę tanich sprężarek, które do klimatyzacji są wystarczająco dobre, ale nie nadają się do powietrznej pompy ciepła.
Do produkcji PureJet używamy wyłącznie sprężarek dedykowanych do ogrzewnictwa światowego potentata w produkcji sprężarek - firmy Danfoss.
Dla wielkości 10-20 są to sprężarki Danfoss HHP, a dla wielkości 24-43 Danfoss PSH.
Infolinia:
33 300 33 53
INFOLINIA
510 489 464
KONTAKT
Podpowiedź:
Możesz usunąć tę informację włączając Pakiet Premium