COPELAND SKROL KOMPRESORY
Přehled vývoje výroby skrolů 1905 1978 1986 1987 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1999 2000 2002 2003 2003
první patent konstrukce skrolu počátek vývojové koncepce u Copelandu příprava sériové výroby skrolu zahájení výroby klimatizační verze dosažení hranice 1 milion vyrobených kompresorů nová řada Glacier představena v USA vyrobeny 3 miliony kompresorů příprava výroby řady Glacier - pro nízké teploty vyrobeno 6 milionů skrolů a zahájena výroba ZS/ZF vyrobeno 20 tisíc typů Glacier (ZS/ZF) dokončen vývoj celé řady Glacier zahájen vývoj horizontálních skrolů uvedena typová řada ZB a ZP (R410A) počet vyrobených skrolů celkově se odhaduje 28 mil nová řada ZH pro tepelná čerpadla
Princip funkce kompresoru skrol pevný rotor
středotlaký prostor
nízkotlaký prostor
vysokotlaký prostor
pohyblivý rotor
výtlačný otvor
otáčky ot/min výrobní tolerance v mikronech bez aktivního mazání spirál rotorů rotory těsní mezi sebou navzájem přímým kontaktem odvalovací pohyb s postupným kontaktem evolvent rovnoměrný a plynulý proces stlačování nepatrný obsah oleje - do 0,5% ( pístové do 5%)
Skutečný pohyb rotoru
obráceně správně
Řez kompresorem „SPECTER“
Radiální pohyblivost
optimální těsnění mezi rotory kov na kov
při kapalném rázu se rotory navzájem posunou a nedojde k jejich poškození
Odlehčení radiální - ochrana rotorů pohled shora na hřídel
poloha za chodu
poloha v případě nasátí kapaliny
Axiální pohyblivost pevný rotor
plovoucí těsnění funkce plovoucího těsnění ochrana proti vysokému rozdílu tlaků optimální tlak na horní rotor zajišťující dokonalé těsnění spirál rotorů
pohyblivý rotor
Patent Copeland
Startovní fáze
po dobu několika milisekund je propojen sací a výtlačný prostor
kompresor je vždy odlehčen
Poloha za chodu
Odlehčení axiální - ochrana rotorů
při kompresním poměru přes 20 se rotory vzájemně posunou
Odlehčení axiální - ochrana rotorů
při kompresním poměru hodně přes 20 se navíc zasune hlava
Provozní rozsah R22
65
tc [°C] 60
C: Přehřátí v sání < 11K
55
50
B: Přehřátí v sání < 20K 45
40
A: Teplota v sání = 25°C
35
30
25 -25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
to [°C]
15
Porovnání chladicího faktoru (COP) R 22
3.5
Copeland Scroll
3.25 3 2.75
Hermetický pístový kompresor
2.5 0
2
4
6
podmínky dle ARI to=7,2°C, tk=54,5°C
8
10
výkon motoru (PS)
12
14
Porovnání COP při různých kompresních poměrech kondenzační výkon / příkon
Qk/Ne
(W/W)
5.50
5.00
R 22
4.50
ZR 61
4.00
3.50
CRNQ - 500
3.00 2.5
Qk/Ne to= °C
3
3 4,5
3.5
4 -4,5
5 -10,9
4
4.5
5
tk=45°C pk=1,71 MPa
Plochá výkonová křivka Pkondenzační u is s a n c e a uvýkon Co n kW d e n s e u r (kW) 18
ZR 61 16
-Co p e la n d S c ro ll (ZR6 1 ) 14 Co p e la n d He rm é tiq u e Alte rn a tif CRNQ-0 5 0 0
12 10 -1 0
-7 .5
kondenzační teplota + 50 °C
-5
-2 .5 0 2 .5 Te m p é ra tu re d 'Eva p o ra tio n (°C) vypařovací teplota to [°C] R 22 dT1 = 11 K
Tk = 8,3 K
Plochá výkonová křivka CRLQ: Příliš vysoký výkon při plusových to
13 Qk kW
12 11 10
ZR40K3 (Scroll) CRLQ-0350 pístový
9 8
CRKQ-0325 pístový
7
to (°C)
6 -10
-8
-6
CRKQ: příliš nízký výkon při nízkých to
-4
-2
0
2
tk = 50°C
Porovnání hlukových vlastností Maxima hluku pístového kompresoru
80 70
Pístový =76 dB(A) CRNQ 0500
dB(A)
60 50
Skrol =70 dB(A) ZR 61 KCE
40 30 20 10 0 100
125
160
200
250
315
400
500
630
800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Hz
Skrol : rovnoměrnější hladina hluku i v nízkých kmitočtech ARI - podmínky
Pracovní oblast chladivo R22
středo a nízkoteplotní verze pc / ps > 3
Pracovní oblast chladivo R22
středoteplotní a vysokoteplotní typy
pc / ps < 3
Pracovní oblasti kompresory ZH pro tepelná čerpadla
doporučení výrobce srovnání jednotlivých řad pmax Mpa ZR ZH ZS ZB ZP
2,95 2,63 2,88 2,88 4,3
Pracovní oblasti
Ochrany kompresoru • proti přetížení elektromotoru • termistory ve vinutí motoru • Klixon do velikosti ZR 81
• proti vysoké teplotě výtlaku • vnitřní čidlo • vnější snímač teploty
• správný smysl otáčení 3 čidla - limit +80°C, v každé cívce jedno
1 čidlo - limit +140°C, v dolní části motoru
Ochrany kompresoru
1 čidlo - limit +140°C, v hlavě rotoru
elektronický modul INT 69 SCY ve svorkovnici (pro modely „Specter“ = nad 20 m3/h) hlídá i správný smysl otáčení
Ochrany kompresoru ochrana vinutí elektromotoru • ZR 18 - ZR 81 • ZS 15 - ZS 45 • ZB 15 - ZB 45 • ZF 09 - ZF 18 • ZH • ZP KLIXON
termostat výtlaku + 95 °C ± 5
Ochrany kompresoru ke Klixonu jsou vedeny horké páry chladiva z hlavy kompresoru
dvojkovová destička jako přepouštěcí otvor
vnitřní pojistný ventil přepouští tlak z výtlaku do sání
Současný program Copeland ZR ZRT/ZZ ZB ZS/ZF ZBH ZFH/ZSH ZH ZP
klimatizační kompresory (-20 až +15°C) do 66,9 m3/h tandemy pro klimatizaci (2 x ZR) do 84,2 m3/h klimatizační kompresory do 42,1 m3/h chladící kompresory (-45 až +5°C) do 42,1 m3/h horizontální verze pro klimatizaci (R407C) do 17,2 m3/h horizontální verze pro chlazení do 17,2 m3/h pro tepelná čerpadla (R407C) do 17,1 m3/h kompresory pro R410A do 9,4 m3/h
Připravovaný program Copeland ZPS
skroly s regulací výkonu 65% / 100%
ZRD
digitální skroly s řízením výkonu elektronicky
ZF/ZH*KVE
skroly se zvýšenou účinností
Regulace výkonu obtokem do sání
prostor mezi rotory propojen do sání je nefunkční zmenšení nasátého objemu i vestavěného kompresního poměru
Regulace výkonu obtokem do sání
Regulace výkonu PWM - digitální pevný rotor je spojen s pístem a je svisle pohyblivý
pracovní poloha obtok uzavřen odlehčení odlehčení chod chod chod
rotující skrol
cyklus 15 -30 vteřin
odlehčený chod obtok otevřen
rotory jsou od sebe oddáleny
Regulace výkonu PWM - digitální
Regulace výkonu změnou otáček
rozsah použitelných frekvencí
odlišnosti : • specielní motor • mazací čerpadlo • úprava mazání
Skroly se zvýšenou účinností EVI - systém výchozí kompresor ZF nástřik do ekonomizéru přisávání par mezi rotory zvýšení výkonu až o 45% zvýšení chladícího faktoru až o 25%
přisávání par mezi rotory
ALFACO s.r.o. Komenského 209 565 01 Choceň +420 465 473 005 (6)
[email protected]
