کمپرِسور یا متراکم‌کننده (Compressor)

یک دستگاه مکانیکی است که با کاهش حجم گازها، فشار آن‌ها را افزایش می‌دهد. در حقیقت کمپرسورها با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود مکیده، آن را فشرده می‌کنند. در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌شود نیز افزایش می‌یابد. معمولاً گاز پرفشار خروجی از کمپرسورها را از یک سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهند تا دمای گاز کاهش یابد. انوع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که در ابتدا ممکن است افراد را سردرگم کند. بنابراین دسته‌بندی‌های مختلفی برای گروه‌بندی کمپرسورها ارائه شده‌اند که می‌تواند در انتخاب درست به کار آیند. به طور کلی کمپرسورها را با ویژگی‌های زیر دسته‌بندی می‌کنند:

• سرعت (سرعت ثابت یا سرعت متغییر)
  • تعداد مراحل کار (تک مرحله‌ای، دو مرحله‌ای و چند مرحله‌ای)
  • سیستم قدرت
  • ساختار (باز، سمی هرمتیک و هرمتیک)
  • سیستم خنک‌سازی کمپرسور (هوا، آب و روغن)
  • روش‌های روانکاری کمپرسور

با این حال موارد بالا برای دسته بندی کامل کمپرسورها کافی نیستند. به طور معمول کاربردی‌ترین دسته بندی برای کمپرسور، به نحوه کار آن‌ها برمی‌گردد. برای افزایش فشار یک سیال می‌توان از دو روش استفاده کرد: کاهش حجم و یا افزایش سرعت. کمپرسورهایی که از روش اول استفاده می‌کنند را کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت (Positive displacement) و کمپرسورهایی که سرعت سیال را افزایش می‌دهند را کمپرسورهای دینامیک (Dynamic) می‌نامند. شکل زیر دسته بندی بر اساس تئوری عملکرد انواع کمپرسور پرکاربرد در تهویه مطبوع و تبرید را به طور ساده به نمایش می‌گذارد.

کمپرسور برودتی را می توان قلب سیستم تبرید در نظر گرفت. کمپرسور برودتی نیروی حرکتی خود را از یک موتور دریافت می کند.کمپرسورهای سرمایشی گاز مبرد گرم را از اواپرتور مکیده و از طرق فشردن ، آن را تبدیل به گازی با فشار و دمای بالاتر می کنند. کمپرسورهای برودتی را می توان از چند جهت دسته بندی نمود که در ادامه ذکر می شوند:

کمپرسور در سیکل تبرید از نظر ساختمان و نحوه کار دارای دسته بندی می باشد که در زمان طراحی سردخانه یا یک سیستم تهویه مطبوع و در انتخاب نوع کمپرسور بسیار مهم است.

• کمپرسور باز (open type)

• کمپرسور سمی هرمتیک یا نیمه بسته (semi hermetic)

• کمپرسور هرمتیک یا بسته (hermetic)

کمپرسور بسته یا هرمتیک (Hermetic Compressor)

 در این نوع از کمپرسورها، الکتروموتور و اجزای مکانیکی متراکم کننده در داخل یک پوسته یکپارچه قرار گرفته اند. این نوع از کمپرسورها عموما قابل تعمیر نمی باشند و در صورت بروز اشکال در سیم پیچ و یا قطعات مکانیکی آنها، احتمال بازیابی کمپرسور بسیار کم است.

• کمپرسور باز (Open Drive Compressor)

• در این نوع از کمپرسورها قسمت الکترو موتور از اجزای مکانیکی متراکم کننده جدا می باشد. معمولا اتصال محور الکتروموتور به اجزای مکانیکی توسط کوپلینگ و یا تسمه انجام می شود.

• کمپرسور نیمه بسته (Semi-hermetic Compressor)

• در این توع از کمپرسورها همانند کمپرسورهای بسته، الکتروموتور و کمپرسوردر داخل یک پوسته قرار گرفته اند، با این تفاوت که در صورت آسیب دیدن قطعات داخلی کمپرسور، می توان پوسته را باز نموده و قطعه یا قطعات آسیب دیده را تعمیر یا تعویض نمود.
• در کمپرسورهای سمی هرمتیک نیز مانند مدل‌های هرمتیک موتور و کمپرسور در داخل یک محفظه قرار می‌گیرند. اما این کار به نحوی صورت می‌گیرد که درصورت خرابی قطعات داخلی، امکان دسترسی به آن‌ها و تعمیر کردن‌شان وجود دارد.

تقسیم بندی کمپرسور از نظر عملکرد

کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی

کمپرسور اسکرو یا پیچی

کمپرسور اسکرال یا فرفره ای

کمپرسور روتاری

• کمپرسور رفت و برگشتی (Reciprocating Compressor)

•  این نوع از کمپرسورها که به آنها کمپرسور سیلندر-پیستونی هم گفته می شود از مکانیزم میل لنگ و سیلندر پیستون بهره می برند.در این نوع از کمپرسورها حرکت دورانی میل لنگ که بوسیله موتور تامین شده است توسط مکانیزم لنگ به حرکت رفت و برگشتی پیستون تبدیل میشود. پیستون گاز ورودی از دریچه مکش کمپرسور را در محفظه سیلندر فشرده و گرم نموده و پس از آن به پورت خروجی کمپرسور میفرستد.

• کمپرسور اسکرو (Screw Compressor)

• این نوع از کمپرسورها معمولا برای ظرفیت های برودتی بالا مورد استفاده قرار می گیرند. در کمپرسورهای اسکرو گاز ورودی در فضای میان دنده های پیچی شکل که روی دو محور موازی وجود دارد محبوس می شود و همزمان که گاز در طول محورهای پیچی شکل به جلو رانده میشود ، فشرده شده و دمای آن فزایش می یابد و در نهایت با فشار و دمای بالا از پورت خروجی کمپرسور خارج می گردد.

• کمپرسور اسکرال (Scroll Compressor)

• در کمپرسورهای اسکرال گاز برگشتی فشار پایین از اواپراتور از طریق پورت ساکشن وارد فضای بین دو مارپیچ حلزونی شکل میشود. یکی از مارپیچ ها ثابت و دیگری متحرک می باشد.حلزونی متحرک درون و حول مارپیچ ثابت دوران مینماید. همزمان با چرخش حلزونی متحرک ، گاز ورودی به سمت مرکز مارپیچ رانده شده و همزمان با کوچک شدن فضای بین دو مارپیچ فشرده شده و دمای آن افزایش می یابد. نهایتا گاز فشرده و دما بالا از پورت خروجی که به مرکز حلزونی مرتبط است خارج شده و به سمت کندانسور می رود.

کمپرسور روتاری (Rotary Compressor)

نحوه عملکرد کمپرسور روتاری را می توان با عملکرد کمپرسورهای رفت و برگشتی شبیه سازی کرد با این تفاوت که در کمپرسور روتاری پیستون حرکت دورانی دارد. کمپرسورهای روتاری دارای راندمان عملکردی بالایی هستند. عموما در زمینه تهویه مطبوع استفاده می شوند. کمپرسور روتاری تطابق و عملکرد مناسبی در سرعت ها و درهای مختلف دارا می باشد و از این روست که جهت استفاده در سیستم های تهویه مطبوع خانگی با دور متغیر(اینورتر) کاربرد وسیعی دارد.

جدول زیر مشخصات و ویژگی‌های انواع کمپرسور را با هم مقایسه نموده است.