Prinsip mekanik kompresor pendingin

Dalam sistem refrigerasi kompresi uap, kompresor refrigerasi menaikkan refrigeran dari tekanan rendah ke tekanan tinggi dan terus-menerus mengedarkan refrigeran, sehingga memungkinkan sistem untuk terus-menerus melepaskan panas internal ke lingkungan yang lebih tinggi dari suhu sistem. Kompresor refrigerasi adalah jantung dari sistem refrigerasi, yang memasukkan energi listrik melalui kompresor untuk melepaskan panas dari lingkungan bersuhu rendah ke lingkungan bersuhu tinggi. Rasio efisiensi energi kompresor refrigerasi menentukan rasio efisiensi energi seluruh sistem refrigerasi. Karena seringnya perubahan suhu sekitar, kompresor sebagian besar berada dalam keadaan beban parsial, sehingga kompresor perlu memiliki pengaturan energi.
Kompresor sekrup tidak memiliki silinder, piston, ring piston, liner silinder, dan komponen rentan lainnya yang dibutuhkan untuk kompresor piston. Mesin ini memiliki struktur yang ringkas, volume kecil, bobot yang ringan, dan tidak ada volume clearance. Tidak ada risiko benturan cairan saat sejumlah kecil cairan masuk ke dalam mesin. Katup aktif dapat digunakan untuk pengaturan energi stepless 10% hingga 100%, dengan berbagai macam aplikasi, operasi yang stabil dan andal, siklus perawatan yang panjang, dan waktu operasi bebas kesalahan hingga (2-5) × 104 jam. Karena penggunaan oli pelumas, kinerja pendinginan dan kinerja penyegelan mesin ditingkatkan, dan suhu pembuangan berkurang. Bahkan jika suhu penguapan rendah (-40 derajat) dan rasio kompresi tinggi (sekitar 25), operasi satu tahap masih dapat dicapai, yang dapat menggantikan siklus kompresi dua tahap dalam kisaran tertentu. Namun, pemrosesan dan perakitan kompresor pendingin sekrup memerlukan presisi tinggi dan tidak cocok untuk kondisi operasi yang bervariasi, sehingga menghasilkan kebisingan yang signifikan. Secara umum, diperlukan peralatan kedap suara dan peredam suara. Selama kompresi refrigerasi, oli pelumas perlu disemprotkan, sehingga diperlukan peralatan bantu seperti pompa oli, pendingin oli, dan perangkat pemulihan oli.
Resonator Helmholtz tertutup dan terhubung di bagian luar rumah kompresor, yang dibentuk dengan menghubungkan ruang resonator Helmholtz ke rongga internal rumah kompresor melalui leher untuk mengurangi amplitudo mode akustik yang tereksitasi di dalam ruang kompresor. Memodulasi frekuensi resonansi resonator ke mode getaran tereksitasi maksimum dari rongga kompresor yang sebenarnya akan secara signifikan mengurangi puncak resonansi dan menyebabkan perubahan signifikan dalam spektrum respons. Namun, hal ini akan memengaruhi tampilan kompresor dan pengaturannya di lemari es, dan hasil penelitian tersebut belum diterapkan pada produk tersebut.
Kompresor, sebagai komponen dengan dampak terbesar pada efisiensi dan keandalan sistem pendingin udara karbon dioksida transkritis, harus didesain ulang dengan mempertimbangkan sepenuhnya karakteristik khusus dari siklus superkritis karbon dioksida. CO2, seperti amonia, memiliki nilai eksponen adiabatik K yang tinggi sebesar 1,30, yang dapat menyebabkan suhu pembuangan kompresor menjadi lebih tinggi. Namun, karena CO2 memerlukan rasio tekanan kompresor yang lebih rendah, tidak perlu mendinginkan kompresor itu sendiri. Karena indeks adiabatiknya yang tinggi dan rasio tekanannya yang rendah, ia dapat mengurangi kehilangan ekspansi ulang volume jarak bebas kompresor, sehingga menghasilkan efisiensi volumetrik kompresor yang lebih tinggi. Setelah penelitian eksperimental dan teoritis, Jurgen SUB dan Horst Kruse menemukan bahwa kompresor resiprokal memiliki segel geser lapisan oli yang baik, menjadikannya pilihan yang lebih disukai untuk sistem CO2. BOCK telah meningkatkan katup pembuangan kompresor karbon dioksidanya, dan efisiensi kompresor karbon dioksida yang ditingkatkan telah meningkat sebesar 7%.
Jumlah sisa oli pelumas dan lilitan kumparan ujung motor juga dapat menyebabkan perbedaan tingkat suara antara sejumlah kompresor dengan model yang sama (deviasi dari tingkat suara rata-rata). Dengan mengubah dukungan eksternal cangkang untuk meningkatkan kekakuan torsional dan mengurangi permukaan getaran; Kompleksitas penelitian kebisingan mengharuskan peneliti memiliki kualitas teoritis yang kuat, perusahaan memiliki landasan teknis yang baik, dan membutuhkan investasi yang signifikan dan waktu yang lebih lama. Ini adalah salah satu mata rantai yang lemah dalam perusahaan kompresor Tiongkok, yang pada dasarnya berada dalam tahap penelitian eksperimental kualitatif, disertai dengan banyak keacakan dan kontingensi.
Penerapan refrigeran baru berdasarkan persyaratan lingkungan juga menjadi topik hangat dalam industri kompresor pendingin. Dengan berakhirnya pekerjaan penggantian refrigeran R22 untuk produk kulkas, penelitian tentang kompresor refrigeran baru terutama difokuskan pada industri pendingin udara. Terlepas dari penelitian matang pada R410A dan R407C, topik hangat terbesar adalah studi tentang kompresor karbon dioksida. Karena tekanan sistem karbon dioksida yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan sistem siklus kritis tekanan tradisional, persyaratan desain untuk segel poros kompresor jauh lebih tinggi daripada kompresor asli. Kebocoran segel poros kompresor akan tetap menjadi kendala utama untuk penerapan praktisnya untuk jangka waktu tertentu.