Что такое компрессоры мы начинаем понимать только тогда, когда они выходят из строя. Вот где такие знания пригодятся:
- когда перестает работать кондиционер, и выясняется, что виноват именно компрессор;
- когда в автосервисе предлагают заменить компрессор в системе охлаждения, а вы даже не знаете, что это такое;
- когда нужен компрессор для накачки шин, но сложно выбрать подходящий;
- когда компрессор перегревается, потому что не установлен чиллер;
- когда нужна камера шоковой заморозки с качественной системой охлаждения.
Мы объясним, что такое компрессор, на простом языке – без сложных формул, но с проверенными примерами и источниками.
Содержание
Компрессоры – это машины для сжатия воздуха и газов
Компрессоры это устройства, которые берут воздух или газ и сжимают его. Сжатый воздух потом используется в разных задачах: от накачки колеса до запуска пневматического станка.
Читайте также о воздушных компрессорах
Есть промышленные компрессоры – большие и мощные. А есть бытовые – маленькие и простые. Все они делают одно и то же – поднимают давление.
Например, в холодильнике компрессор гонит хладагент по трубке. В строительстве – компрессор подает воздух к отбойному молотку. А в автосервисе – к гайковерту.
По определению из Technische Thermodynamik – Grundlagen und Anwendungen (K. Stephan, Springer Vieweg, 2015, ISBN 978-3-662-46151-9), компрессор – это машина для увеличения давления газа с затратой энергии.
Что такое компрессоры и зачем их используют
Что такое компрессоры, можно понять через задачи, которые они решают:
- Сжатый воздух для инструментов.
- Перекачка газов (в том числе в холодильниках).
- Повышение давления для хранения и транспортировки.
- Обеспечение работы пневмосистем на производстве.
Иногда компрессоры работают постоянно, как в холодильнике. А иногда – с перерывами, как в компрессоре для шин. Отсюда разные требования к конструкции, мощности, охлаждению.
Кстати, таблица ниже показывает популярные области применения:
Область применения | Тип компрессора | Давление (бар) | Пример |
Быт (насос, холодильник) | Поршневой, роторный | 5–10 | Компрессор для шин |
Промышленность | Винтовой, центробежный | 8–40 | Цех с пневмоинструментом |
Холодильная техника | Герметичный, спиральный | 4–30 |
Эти данные собраны на основе Kältetechnik – Grundlagen, Anlagen, Anwendungen (J. Groß, Springer, 2018, ISBN 978-3-662-56154-7).
Виды компрессоров и чем они отличаются
Виды компрессоров делятся по способу сжатия.
Поршневые – это классика. Воздух сжимается в цилиндре, как в моторе. Простые, но шумные. Винтовые используют два ротора. Могут работать без остановки. Чаще ставят в промышленных цехах.
Спиральные – тихие и компактные. Часто применяются в кондиционерах. Центробежные предназначены для больших объемов газа. Работают за счет силы вращения. Диафрагменные – для чистых или агрессивных газов. Находят свое применение в лабораториях и медицине.
Вот что интересно – винтовые компрессоры почти не нуждаются в обслуживании. А поршневые требуют замены масла и фильтров. Но стоят они дешевле.
Эта классификация изложена в Compressors – Selection and Sizing (J. W. Dossat, Elsevier, 2019, ISBN 978-0-12-821867-2) — одном из самых уважаемых справочников по теме.
Принцип работы компрессора понятным языком
Принцип работы компрессора простой. Внутри машины находится элемент, который захватывает воздух или газ, уменьшает его объем и тем самым повышает давление. А дальше этот воздух поступает по трубам в нужную точку.
В поршневом компрессоре забор воздуха идет через клапан, потом он сжимается в камере, и под давлением выталкивается наружу. В винтовом – два винта захватывают и сжимают воздух при вращении.
На самом деле, все компрессоры работают по законам термодинамики. Сжимаем газ – повышается температура и давление. Именно поэтому в таких машинах важно охлаждение.
Как пишет R. Gräber в книге Thermodynamik kompakt für Ingenieure, Springer Vieweg, 2016 (ISBN 978-3-658-13537-2), компрессор без системы охлаждения быстро перегреется и остановится.
Как работает компрессор в системах охлаждения
Как работает компрессор в холодильнике, кондиционере или чиллере? Он не просто сжимает воздух – он гонит хладагент по замкнутому контуру.
Вот цикл: хладагент всасывается в компрессор в виде пара, сжимается и нагревается, идет в конденсатор, где охлаждается и превращается в жидкость. Затем – в испаритель, где забирает тепло и снова становится паром. Снова в компрессор – и по кругу.
Все это – по стандарту ISO 5149-1:2014, который регулирует системы охлаждения в Евросоюзе. Именно компрессор отвечает за движение хладагента по трубам.
На производствах мы часто видим, как неправильный выбор компрессора приводит к высоким расходам энергии и сбоям в температуре. Наш опыт показывает: важно подбирать компрессор не «на глаз», а по точным расчетам.
Практическая польза от понимания принципа работы компрессоров
Мы убеждены, что понимание принципа работы компрессора помогает принять правильное решение при покупке, не перегружать систему, не тратить лишнее на ремонт и выбрать нужный тип. Особенно это важно для тех, кто сталкивается с выбором оборудования для вентиляции, холодильных систем или просто для гаража.
Более 11 лет мы участвуем в установке, поставке и расчете систем, где компрессоры имеют важное значение. Это чиллеры, промышленные кондиционеры, насосные станции.
Мы подбирали компрессоры по нагрузке, проектировали схемы охлаждения, интегрировали решения в логистические центры, склады и технологические линии. И всегда видели, насколько важно правильно понять, как работает компрессор, до начала монтажа.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Что такое компрессор простыми словами?
Это машина, которая сжимает воздух или газ и делает его под давлением. Сжатый воздух можно использовать для инструмента, охлаждения, пневмосистем.
Какие бывают виды компрессоров?
Существуют поршневые, винтовые, спиральные, центробежные и диафрагменные. Они отличаются по принципу сжатия, уровню шума и области применения.
Как работает компрессор в холодильнике?
Он сжимает хладагент и гонит его по замкнутому контуру. Хладагент забирает тепло из камеры и отдает его наружу. За счет этого все и охлаждается.
Чем отличается винтовой компрессор от поршневого?
Винтовой тише, работает дольше без перерыва и подходит для производства. Поршневой дешевле, но громче и требует больше ухода.
Почему компрессор перегревается?
Перегрев бывает из-за плохого охлаждения, высокой нагрузки или загрязнения фильтров. Важно чистить элементы и проверять параметры работы.
Как выбрать компрессор для гаража?
Смотрите на мощность, давление, тип двигателя и размер ресивера. Если нужно только подкачать шины – подойдет маломощный. Для инструмента нужен мощнее.
Список использованной для написания статьи литературы
- Stephan, K. Technische Thermodynamik – Grundlagen und Anwendungen. Springer Vieweg, 2015. ISBN 978-3-662-46151-9
- Groß, J. Kältetechnik – Grundlagen, Anlagen, Anwendungen. Springer, 2018. ISBN 978-3-662-56154-7
- Dossat, J.W. Compressors – Selection and Sizing. Elsevier, 2019. ISBN 978-0-12-821867-2
