Como funcionam os compressores scroll

Um compressor scroll consiste, na verdade, em dois pergaminhos ou espirais. Um scroll está se movendo, enquanto o segundo é fixo (preso ao corpo do compressor). O primeiro pergaminho orbita (gira) em um caminho definido por seu pergaminho fixo correspondente. O scroll orbital é conectado ao virabrequim do compressor. Como resultado do movimento do scroll, bolsões de gás são formados entre os dois scrolls. Na parte externa das espirais, as bolsas sugam o gás e então se movem em direção ao centro da espiral, onde o gás comprimido é descarregado. Conforme o gás se move para os bolsos internos continuamente menores, sua temperatura e pressão são aumentadas. Assim, uma pressão de descarga desejável é alcançada pelo movimento dos rolos do compressor.

Figura 1 - Diagrama mostrando como funciona um compressor scroll

Estrutura de um compressor do tipo scroll

Os compressores scroll são totalmente hermético (fechado na carcaça do compressor, que geralmente é uma carcaça cilíndrica de aço soldada). Maioria dos compressores scroll usados ​​em refrigeração e Serviços HVAC são de orientação vertical, com os conjuntos de scroll normalmente instalados na parte superior do eixo do motor.

Figura 2 - Diagrama de compressor scroll típico

Usando válvulas em um compressor scroll

Normalmente, as válvulas de sucção ou descarga não são usadas nesses compressores. Mas as válvulas de descarga dinâmica são preferidas na descarga do compressor, quando operando em altos valores de pressão diferencial. Em tais cenários, ter uma válvula dinâmica na descarga aumenta a eficiência de operação do compressor. Por exemplo, os compressores scroll operam em alta pressão diferencial, no caso de aplicações de refrigeração. Em tais casos, válvulas de descarga dinâmica são preferidas.

Mas em outros casos, por exemplo - ar condicionado, ter uma válvula de descarga realmente resulta em perdas de pressão, reduzindo a eficiência. Portanto, esses normalmente não são preferidos.

Vantagens

Tipo de rolagem compressores são inerentemente mais eficientes em comparação com outros tipos de compressores por muitas razões:

• A ausência de pistões para compressão de gás permite que os compressores scroll alcancem 100% de eficiência volumétrica, levando a custos de energia reduzidos.
• As perdas por reexpansão, uma característica típica de cada curso do pistão encontrado em modelos alternativos, são eliminadas. Além disso, as perdas de válvula (portas) são eliminadas, uma vez que não existem válvulas de sucção e descarga (portas).
• Além disso, devido à ausência de várias partes móveis, os compressores scroll são consideravelmente mais silenciosos em operação em comparação com outros tipos de compressores, como, por exemplo, os do tipo alternativo. Os compressores scroll normalmente produzem um ruído de 5 a 15 dBA mais baixo do que outros tipos de compressores.
• Devido à menor vibração e ruído, eles não precisam de suspensões por mola.
• Menos peças móveis, menos vibrações e menos atrito também significam que esses compressores são mais duráveis.
• Seu peso e pegada são consideravelmente menores em comparação com outros tipos de compressores mais volumosos em uso hoje em dia.
• A pulsação dos gases também é minimizada, senão eliminada e, conseqüentemente, podem operar com menos vibração.

Desvantagens

• Sendo totalmente herméticos, talvez a maior desvantagem dos compressores scroll é que eles geralmente não são facilmente reparáveis. Eles não podem ser desmontados para manutenção.
• Muitos compressores alternativos são tolerantes em girar em ambas as direções. Normalmente, esse não é o caso dos compressores scroll.
• O controle de capacidade incremental em sistemas com vários compressores scroll também se provou, várias vezes, problemático.

Aplicações

Desde a sua introdução, os compressores scroll têm sido usados ​​com sucesso em aplicações envolvendo alimentos e frutas refrigeração, transporte por caminhão, bombas de vácuo, recipientes marinhos bem como aplicações de ar condicionado residenciais e comerciais de pequena e média escala.

Selecionando um compressor de rolagem

Ao selecionar um compressor, você pode optar por monofásico ou Motor trifásico para o compressor. Dependerá totalmente do tipo de conexão elétrica disponível. Normalmente, as conexões monofásicas estão disponíveis. Se a conexão trifásica estiver disponível, o motor trifásico é consideravelmente mais eficiente.

Em seguida, você deve considerar os parâmetros de pressão diferencial e vazão. Existem diferentes compressores scroll disponíveis no mercado, com diferentes combinações de valores de pressão diferencial e vazão. Você deve selecionar aquele que cobre seus requisitos de certa pressão diferencial mínima em determinada taxa de fluxo.

Em seguida, você pode olhar para os parâmetros secundários, como o nível de ruído, etc., dependendo de onde o compressor será usado. Se for usado em um ar condicionado residencial, você vai preferir usar um modelo com níveis de ruído mais baixos.