ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ – SCROLL

44

6. Σπειροειδείς Συμπιεστές (Scroll Compressors)

6.1 Αρχή λειτουργίας - Κύρια εξαρτήματα

Οι σπειροειδείς συμπιεστές αποτελούνται από δύο οριζόντιες πλάκες που φέρουν από μία3-διάστατη σπείρα προσαρμοσμένη η μία μέσα στην άλλη. Η πάνω πλάκα, με τη σπείρα της, είναισταθερή, ενώ η κάτω περιστρέφεται έκκεντρα (μέσα στη σταθερή), με πολύ μικρές ανοχές.

Η περιστρεφόμενη σπείρα παίρνει κίνηση από τον άξονα του ηλεκτροκινητήρα. Μέσω ενόςειδικού εξαρτήματος έκκεντρου, που βρίσκεται μεταξύ του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και τηςπεριστρεφόμενης σπείρας, η κίνησή τους γίνεται εκκεντρικά. Η έκκεντρη αυτή κίνηση δημιουργείχώρους στους οποίους το ψυκτικό αέριο εισερχόμενο, εγκλωβίζεται, συμπιέζεται και οδηγείταιστο κέντρο των δύο σπειρών. Εκεί έχει τοποθετηθεί η έξοδος του συμπιεζόμενου ψυκτικούαερίου.

Εικόνα 6.1: Υδρόψυκτο ψυκτικό συγκρότημα εφοδιασμένο με 4 σπειροειδείςσυμπιεστές (scroll)

ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ – SCROLL

45

1. ΓΕΝΙΚΑΈνας συμπιεστής τύπου Scroll έχει δύο σπείρες.Η επάνω είναι σταθερή, ενώ η κάτω περιστρέφεται.Οι σπείρες έχουν τοιχώματα σπειροειδούς μορφής, και η κάτω σπείρα είναι προσαρμοσμένημέσα στην επάνω σπείρα.

2. ΕΙΣΟΔΟΣ - 1η ΠεριστροφήΚαθώς η κάτω σπείρα περιστρέφεται, σχηματίζονται δύο (2) θύλακες αερίου,στεγανοποιημένοι.

3. ΣΥΜΠΙΕΣΗ - 2η ΠεριστροφήΤο ψυκτικό αέριο συμπιέζεται καθώς ο όγκος μειώνεται, οδεύοντας προς το κέντρο τηςσπείρας

4. ΕΚΡΟΗΤο αέριο συμπιέζεται περισσότερο και καταθλίβεται μέσα σ' ένα μικρό άνοιγμα στο κέντρο τηςσταθερής σπείρας.

Ακριβώς, στην έξοδο του συμπιεσθέντος ψυκτικού αερίου, εγκαθίσταται βαλβίδα αντεπιστροφής,ώστε να παρεμποδίζεται η αντίθετη κίνηση και η επιστροφή του αερίου υψηλής πίεσης καιθερμοκρασίας στο χώρο αναρρόφησης του συμπιεστή (χώρος χαμηλής πίεσης καιθερμοκρασίας) και από εκεί στον εξατμιστή.

Τέλος, υπάρχει ειδική στεγανοποιητική διάταξη, και στις 3 διαστάσεις, μεταξύ των δύο σπειρών,ώστε να εξασφαλίζεται η αναγκαία στεγανότητα μεταξύ του αναρροφούμενου και τουκαταθλιβόμενου ψυκτικού αερίου.

Εικόνα 6.2: Λειτουργία του σπειροειδή (scroll) συμπιεστή

ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ – SCROLL

46

Οι συμπιεστές τύπου scroll, είναι ερμητικά κλειστοί συμπιεστές, με τρία (3) μόνο κινούμενα μέρη.Ο κοινός άξονας κινητήρα-συμπιεστή είναι κατακόρυφος. Ο κινητήρας ψύχεται από το ψυκτικόαέριο της αναρρόφησης, και κινεί απευθείας το συμπιεστή με 3.000 RPM.

ΥΠΟΜΝΗΜΑ - ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

1. ΘΑΛΑΜΟΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ2. ΠΤΕΡΥΓΙΑ ΣΠΕΙΡΩΝ3. ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ4. ΣΩΛΗΝΑΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΙΣΗΣ ΤΟΥ

ΚΙΝΗΤΗΡΑ5. ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑΣ6. ΔΕΞΑΜΕΝΗ (ΚΑΡΤΕΡ) ΛΑΔΙΟΥ7. ΔΙΑΧΩΡΙΣΤΗΡΑΣ (ΦΙΛΤΡΟ) ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ8. ΒΑΛΒΙΔΑ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ9. ΒΑΛΒΙΔΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΑΠΟ

ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΦΑΣΗΣ10. ΠΤΕΡΥΓΙΑ ΣΠΕΙΡΩΝ11. ΕΠΙΠΕΔΑ ΕΔΡΑΝΑ12. ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑ13. ΣΤΟΜΙΟ ΕΚΡΟΗΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΩΣΗΣ

ΛΑΔΙΟΥ14. ΓΥΑΛΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΤΑΘΜΗΣ ΛΑΔΙΟΥ

Οι σπειροειδείς συμπιεστές είναι επίσης εξοπλισμένοι με φυγοκεντρική αντλία λαδιού, μεενδεικτικό γυαλί στάθμης του λαδιού και με χειροκίνητη βάνα εκροής ή πλήρωσης λαδιού. Ταπτερύγια των σπειρών κατασκευάζονται συνήθως από χυτοσίδηρο για μείωση των θερμικών

Εικόνα 6.3: Μικρή μεταβολή της ροπής στρέψης ενός σπειροειδούςσυμπιεστή (scroll), σε σχέση με έναν τυπικό 4-κύλινδρο παλινδρομικό

συμπιεστή

Εικόνα 2.45: Τομή ερμητικού σπειροειδούς συμπιεστή(Hermetic scroll compressor)

ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ – SCROLL

47

φορτίων και αύξηση του συντελεστή απόδοσης. Το κάρτερ λαδιού και το φίλτρο του λαδιού,βρίσκονται στο κάτω μέρος του συμπιεστή.

Αντί ένσφαιρων τριβέων (ρουλεμάν με μπίλιες) φέρουν επίπεδα έδρανα ολίσθησης πουμεταδίδουν λιγότερο θόρυβο μεταξύ του κινούμενου και του σταθερού μέρους. Επιπλέον, το απλόσύστημα μετάδοσης της κίνησης στις σπείρες περιορίζει στο ελάχιστο δυνατό τις δονήσεις καιτους κραδασμούς.

6.2 Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα έναντι των παλινδρομικών

Πλεονεκτήματα των Σπειροειδών Συμπιεστών σε σχέση με τους Παλινδρομικούς Συμπιεστές

Έχουν λιγότερα κινούμενα εξαρτήματα και επομένως λιγότερες φθορές και τριβές

Έχουν υψηλότερες αποδόσεις, γιατί δεν υπάρχουν «νεκροί χρόνοι»

Παρουσιάζουν αθόρυβη λειτουργία χωρίς κραδασμούς

Είναι ανεπηρέαστοι από την παρουσία σταγόνων ψυκτικού υγρού που μπορεί ναεπιστρέψει στο συμπιεστή, καθώς και από την παρουσία ξένων σωματιδίων (για τουςπαλινδρομικούς συμπιεστές αυτή η περίπτωση είναι άκρως ζημιογόνα)

Οι σπειροειδείς συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικά συγκροτήματα κλιματισμού μικρούκαι μεσαίου μεγέθους (10 - 200 kW), με ψυκτικό μέσο R-22 ή R-134a και μόνο σε ερμητικούςσυμπιεστές.

6.3 ΕρωτήσειςΤι πλεονεκτήματα και τι μειονεκτήματα παρουσιάζουν οι συμπιεστές τύπου Scroll;