Chladiče s kompresory Turbocor
Charakteristické znaky
Kompresor Turbocor je speciální dvoustupňový radiální semihermetický, bezolejový kompresor, speciálně vyvinutý pro chladivo R134a. Každý kompresor v sobě již obsahuje motor a veškeré elektrické komponenty nutné pro jeho řízení a provoz.
Zásadní odlišností od jiných kompresorů jsou magnetická ložiska. Celý rotor, tedy rotor motoru na společné hřídeli s oběžnými koly turbokompresoru, se otáčí na magnetickém polštáři, bez jakéhokoliv tření. Díky magnetickým ložiskům není nutné kompresor mazat olejem, jehož absence znamená, že se olejem neznečišťuje vlastní chladivo a nedochází k degradaci jeho termodynamické účinnosti dle této, empiricky určené, křivky.
Bezkonkurenční účinnost v částečném zatížení
Výše uvedené vlastnosti kompresoru Turbocor mají za následek velmi vysokou účinnost kompresoru zejména v částečném zatížení. Srovnání s jinými typy kompresorů vypadá následovně:
Graf odhaluje, že chladící jednotky s kompresory Turbocor jsou při maximálním vytížení svojí účinností poměrně průměrné. Avšak zlom nastává v okamžiku, kdy se kompresor Turbocor dostává do částečného zatížení, zde jednotky s kompresory Turbocor dosahují bezkonkurenčně vysoké účinnosti. Důležité je si při tom uvědomit způsoby, jakými se kompresory do částečného zatížení dostávají:
- Sníženým výkonem chladící jednotky
- Snížením kondenzační teploty (tj. kondenzačního tlaku)
- Kombinací obou výše uvedených hodnot
Kondenzátor chladící jednotky je vždy ochlazován atmosférickým chladičem (chladící věž, hybridní chladič, adiabatický chladič nebo suchý chladič) nebo je atmosférickým chladičem sám (odpařovací kondenzátor, hybridní kondenzátor, suchý kondenzátor). Každý atmosférický chladič či kondenzátor je navrhován na nejpříznivější možné atmosférické podmínky, které však trvají řádově hodiny v roce (u suchého chlazení obvykle teplota vzduchu +35°C u mokrého teplota vlhkého teploměru 21°C) a naprostou většinu v roce panují výrazně nižší teploty, než jsou návrhové (viz. teplotní křivka v sekci Hybridní chladiče). To znamená, že navzdory zatížení chladící jednotky konstantním výkonem odpovídajícím návrhovému výkonu, jsou kompresory provozovány téměř neustále v částečném zatížení, tudíž v pásmu vysoké účinnosti. Navíc bývá běžnou praxí, že jsou jednotky navrhovány s výkonovou rezervou nebo na špičkové zatížení trvající velmi omezenou dobu nebo je zatížení chillerů dáno teplotou okolního vzduchu např. HVAC aplikace). Pak nastává situace, kdy většinu provozních hodin chladící jednotka pracuje se sníženým výkonem při nižší kondenzační teplotě a účinnost jednotky strmě roste a velmi významně snižuje provozní náklady.
Řízení a regulace
Kompresor Turbocor v sobě obsahuje již veškerou elektroniku a řídící jednotku potřebnou k řízení svého chodu a magnetických ložisek. Střídavé napětí je usměrněno a dále rozstřídáno na požadovanou frekvenci odpovídající požadovaným otáčkám a výkonu turbokompresoru. Elektrické kondenzátory zajišťují napájení magnetických ložisek při náhlém výpadku napětí. Pozice hřídele plovoucí na magnetickém polštáři je kontrolována každých 6° jejího otočení, následně po dalších 3° otočení je prováděna korekce její pozice.
Uvnitř kompresoru je realizováno jen základní řízení. Povely k tomu, jakých parametrů a jakým způsobem je má kompresor Turbocor dosáhnout přicházejí z řídícího systému chladící jednotky. Aby Turbocor dosahoval výše znázorněných účinností, klade značné nároky na řídící sytém chladící jednotky účinnost tepelných výměníků (výparníku a kondenzátoru) a zejména i na jemnost regulace elektronického expanzního ventilu. A zde se rodí velký rozdíl mezi jednotlivými výrobci chladících jednotek osazených kompresory Turbocor. Aby bylo možno plně využít potenciálu Turbocoru, je nutné celý design chladící jednotky včetně řídícího sytému podřídit jeho potřebám a charakteristickým vlastnostem.
Přesně tak jsou vyvíjeny a konstruovány naše chladící jednotky. Existují však i výrobci, kteří kompresor Turbocor osazují na mírně upravené jednotky standardně vybavované šroubovými kompresory. V reálném provozu pak nedosahují vysokých účinností a kouzlo technologie Turbocor se naprosto vytratí stejně jako předpokládané úspory za elektrickou energii.
Výrobce, kterého zastupujeme, Engie Refrigeration GmbH (dříve Axima/Cofely Refrigeration GmbH), vyrábí Turbocorové chladící jednotky již 15 let a patří k průkopníkům této technologie na evropském trhu.
