Sprężarki spiralne – czym się charakteryzują?

Sprężarka spiralna, znana również pod nazwą pompa lub kompresory spiralny to rodzaj bezolejowej bądź olejowej sprężarki wyporowej wykorzystującej mechanizm sprężania płynu i działającej w ruchu okrężnym, w przeciwieństwie do ruchu tłoka w górę i w dół. Na przestrzeni lat stały się bardziej popularne niż sprężarki tłokowe, ze względu na swoją niezawodność.

Jak to się zaczęło?

Pierwsza sprężarka spiralna została wynaleziona przez Francuza Léona Creux, a następnie opatentowana w Stanach Zjednoczonych i Francji w 1905 roku. Idea tej maszyny powstała w oparciu o koncepcję obrotowego silnika parowego, ale ze względu na niski poziom zaawansowania technologii odlewania metali, nie mógł powstać w pełni funkcjonalny prototyp. Zatem pierwsze, sprawne sprężarki spiralne pojawiły się w sprzedaży dopiero w 1981 roku, a od 1983 były już produkowane na szeroką skalę przez firmę Hitachi dla konsumentów marzących o klimatyzowanych pomieszczeniach.

Na czym polega mechanizm działania sprężarek spiralnych?

Mechanizm działania sprężarek spiralnych opiera się na wykorzystaniu dwóch przeplatających się ze sobą spirali, służących do sprężania, przez zwiększanie ciśnienia cieczy lub gazów. Bardzo często jedna ze spirali jest nieruchoma, a druga wykonuje ruch mimośrodkowy nie obracając się, w ten sposób zatrzymując lub pompując płyny do środka mechanizmu. Gaz lub płyn, który zasysa się do wewnątrz sprężarki zostaje poddany stopniowemu sprężeniu, by następnie przedostać się do środka, gdzie znajduje się otwór wylotowy. Obecność jednokierunkowego zaworu zwrotnego uniemożliwia przedostanie się płynu w powrotnym kierunku. Inny przykład sprężarki spiralnej jest oparty na mechanizmie wykorzystującym ruch ściskający, wywołany przez obracające się synchronicznie spirale z przesuniętym środkiem obrotowym.

Szeroki wachlarz zastosowań sprężarek spiralnych

Ze względu na swoją prostotę wykonania, nieduże rozmiary i niezawodność sprężarka spiralna znalazła zastosowania w wielu gałęziach przemysłu m.in. elektronicznym, farmaceutycznym czy medycznym. Jednym z najczęstszych zastosowań są urządzenia klimatyzacyjne i chłodnicze, pompy ciepła i szeroko pojęta motoryzacja. Sprężarki jednostopniowe znalazły zastosowanie głównie w domowych systemach chłodzenia i ogrzewania. Jest to najprostszy i najtańszy typ, działający z jedną prędkością.

Sprężarki dwustopniowe działają z dwiema różnymi prędkościami, dokładniej dopasowując moc chłodzenia lub ogrzewania do potrzeb domu. Możliwość pracy z niższą, bardziej wydajną prędkością pomaga usunąć nadmiar wilgoci z powietrza, jednocześnie oszczędzając energię, a sprężarka może przełączyć się na pełną wydajność, jeśli to konieczne, aby utrzymać stałą temperaturę. Systemy dwustopniowe są zazwyczaj bardziej energooszczędne niż systemy jednostopniowe.

Sprężarki o zmiennej wydajności zapewniają wyjątkową kontrolę temperatury i wilgotności w domu, ponieważ zamiast działać przy jednym lub dwóch ustawieniach, mogą modulować swoją wydajność w bardzo małych krokach w szerokim zakresie roboczym. Pozwala to na bardzo precyzyjne sterowanie chłodzeniem i ogrzewaniem, utrzymując temperaturę nawet w całym domu i oszczędzając przy tym energię.

Co powoduje coraz większe zainteresowanie sprężarkami spiralnymi?

Pracują one ciszej i płynniej niż sprężarki tłokowe, ponieważ mają tylko dwie ruchome części: stałą i orbitalną spiralę. Mniejsza liczba części sprawia, że sprężarka spiralna jest energooszczędna, wysoce niezawodna i mniej podatna na awarie mechaniczne