Kompresör Performansı

  Bir makinanın performansı makinanın daha önce belirtilen görevini yerine getirebilme yeteneğinin değerlendirilmesidir. Kompresör performansı soğutucunun kompresörün ve motorun belli fiziksel sınırlamalarının bir araya gelerek oluşturduğu tasarımın bir sonucudur ve şunları sağlamasına çalışılır. 1-Arızasız en uzun omur 2-Minumum güç girişine karşılık maksimum soğutma etkisi 3-Minumum maliyet 4-Geniş bir çalışma koşulları aralığı 5-Uygun bir titreşim ve ses düzeyi Kompresör performansına ait iki yararlı ölçünün biri kompresör yer değiştirmesiyle ilgili olan kapasite diğeri de performans faktörüdür. Sistem kapasitesi kompresör ulaştığı soğutma etkisidir. Kompresörü terk eden buharın basıncına karşılık gelen sıcaklıktaki soğutucu sıvı ile kompresöre giren soğutucu buharın toplam entalpileri arasındaki farka eşittir. Birimi kJ/kg dir. Bir hermetik kompresörün performans faktörü motor ve kompresörün ortak çalışma verimini gösterir. 

  Performans faktörü (hermetik) =kapasite(kW)/güç girişi(kW) Son yıllarda enerji tasarrufu üzerine çekilen dikkat nedeniyle performans faktörü endüstri için önemli hale gelmiştir. Bunun için artık EVO (enerji verim oranı) terimi kullanılmaktadır. Ve soğutma ve klima ünitelerinin gerçek performansı ARI yönetmeliklerinde onaylanmakta ve listelenmektedir. Böylece kullanıcılar tesisatçılar bilirkişiler ve güç şirketleri çeşitli makinalarının izafi verimlerini değerlendirebilirler.

Kompresör performansına ait öncelikle kompresör tasarım mühendislerinin kullandığı ve soğutma teknisyenleri için pratik kullanımı olmayan üç diğer tanımlama ve ölçü vardır yine de bunları kabaca bilmek iyidir. Kompresör verimi sadece silindirin içinde olan bitenle ilgilidir. Gerçek sıkıştırmanın ideal sıkıştırmadan sapmasının bir ölçüsüdür ve silindirin içinde yapılan ise göre tanımlanır. Hacimsel verim stok başına silindire giren taze buhar hacminin piston yer değiştirmesine oranı olarak tanımlanır. Gerçek kapasite ideal kapasitenin ve toplam hacimsel verimin bir fonksiyonudur. Fren beygir gücü ideal kompresöre ve kompresörün sıkıştırma mekanik ve hacimsel verimlerine olan güç girişinin bir fonksiyonudur.

 

Kompresör imalatçıları ASHRAE ve/veya ARI şartların uygun olması gereken değerler için kompresörlerini ayrıntılı testlere tabı tutarlar. İki tıp kompresör testi vardır. Birincisi kapasite verim gürültü seviyesi motor sıcaklığı vb. şartları belirler. İkinci ve aynı oranda gerekli olan test ise makinanın muhtemel ömrünü tespit eder.Ömür testi kompresörün yıllar boyu çalışması gereken koşullara benzer koşullar altında yapılmalıdır. Bu çalışmada emniyet ve kurallara sadık kalma en önemli faktörlerdir. Bu bilgilerden yararlanarak imalatçı urunun uygun şekilde kullanılması için gereken performans veya uygulama verilerini sunabilir veya yayınlayabilir. Kapasite değerleri aşağıdaki bilgileri içeren tablolar veya eğriler halinde yayınlanır: 1-Kompresörün tanımlanması (silindir sayısı çap strok ve benzeri gibi) 2-Aşırı soğutma dereceleri veya verinin sıfır derece aşırı soğutmaya göre düzeltildiğini belirten bir ifade 3-Kompresör devir sayısı 4-Soğutucu tıpı 5-Emme gazı kızdırma ısısı 6-Kompresör ortamı 7-Dış soğutma şartları (gerekirse) 8-Maksimum güç veya maksimum çalışma koşulları 9-Tam yük veya yüksüz çalışma altındaki minimum çalışma koşulları Sabit bir yoğuşma sıcaklığında tabı ki basit bir deplasman makinasının pompaladığı gazın düşük yoğunluklu olmasının neden olduğu evaparatör sıcaklıklarındaki düşmeyle kapasitenin nasıl hızla azaldığını gözleyiniz.Buna rağmen düşük basınçlı buharları uygun yoğuşma basınçlarına yükseltmek için gereken yüksek çalışma seviyelerini gösteren güç girişi eğrilerinin o kadar hızlı düşmediğine dikkat ediniz.Bu yüzden ticari soğutma ve klima sistemlerinin göreceli koşulları oldukça farklıdır. Açıkça anlaşılacağı gibi bu tıp kompresörleri çok çeşitli şartlarda kullanmak pratik değildir, hatta belki teknik olarak ta mümkün değildir. Bu yüzden endüstri değişik uygulamaları karşılamak acısından değişik hızlarda (kayış tahrikli modeller), çaplarda, stroklarda ve/veya daha büyük motorları olan üniteler sunar.

 

KOMPRESÖRDE KAPASİTE KONTROLÜ Dalgalanan yük şartları altında kompresör kapasitesini değiştirmek için bir çözüm olması acısından büyük kompresörlere sık sık kompresör yükü boşaltma cihazları takılır. Pistonlu kompresörlerdeki yük boşaltma cihazlarının iki genel tıpı vardır. Birincisinde bir veya daha fazla silindirin üzerindeki emme valfleri bir basınç kontrol cihazına tepki olarak bazı mekanik vasıtalar tarafından acık tutulur. Soğutucu emme valflerinin açılmasıyla kompresör stroku sırasında soğutucu, emme hücresine geri itilir ve silindir pompalama hareketini durdurur. Yük boşaltmanın ikinci bir yolu boşaltma gazının bir kısmını sistemin iç kısmında kompresör emme hücresinde by-pass etmektir. Bu yapılırken aşırı boşaltma sıcaklığından kaçınmaya dikkat edilmelidir. Bir sıcak gaz by-pass ı kompresörün dışında da oluşturulabilir. Bypass hattındaki solenoid uygulamanın tabiatına bağlı olarak sıcaklık veya basınçla kontrol edilebilir. Kontrol cihazı kapasitenin düşürülmesi için sinyal verdiğinde solenoid açılır ve bir miktar sıcak gazın doğruca emme hattına gitmesine izin verir. Kompresör imalatçısı tarafından tavsiye edilen özel teknikler değişik donanımlar içerir ancak ulaşılan sonuç hepsinde aynıdır. Yük boşaltmanın kademeleri doğal olarak makinanın boyutuna silindirlerin sayısına ve uygulamanın şartlarına bağlıdır. Göz önüne alınması gereken bir nokta azalmış emme buharı miktarı ve beraberindeki sistemden geri donen yağdır. Hermetik kompresörlerde bu miktarlar uygun yağlama ve motoru aşırı ısınmadan korumaya yeterli olmalıdır.

 

İKİ KADEMELİ KOMPRESÖRLER Pistonlu kompresörlerle ilgili şimdiye kadar anlatınlar tek kademeli üniteler üstünde yoğunlaştı ancak çok aşırı düşük sıcaklıklı uygulamalarda karşılaşılan yüksek sıkıştırma oranından dolayı buharlaşma sıcaklıklarının –34.4 °C ile -62.2 °C aralığında olduğu durumlarda verimi artırmak için iki kademeli kompresörler geliştirilmiştir. İki kademeli kompresörler iç yapı bakımından düşük (ya da birinci) ve yüksek (ya da ikinci) kademelere bölünmüşlerdir. Emme gazı emme hattından doğruca düşük kademe silindirlerine ve burada kademeler arası manifolduna boşaltılır ve akısı ayarlanır. Böylece motorun yeterince soğutulmasını sağlar ve aşırı sıcaklıkları önler. Kademeler arası basınçtaki kızgın soğutucu buharı yüksek kademe silindirinin emme ağızlarına girer ve sonra yoğuşma basıncında kondensere boşaltılır.