مقایسه تخصصی کمپرسورهای سیلندر پیستونی بیتزر برای سردخانههای زیر صفری و بالای صفری
مقایسه تخصصی کمپرسورهای سیلندر پیستونی بیتزر برای سردخانههای زیر صفری و بالای صفری با در نظر گرفتن نکات فنی و شرح کاربری هر دسته
کمپرسورهای سیلندر پیستونی بیتزر (Bitzer Reciprocating Compressors)، بهویژه سری پیشرفته ECOLINE، در بازار سیستمهای تبرید ایران و جهان نامی آشنا و مترادف با کیفیت آلمانی هستند. این کمپرسورهای نیمههرمتیک، به دلیل انعطافپذیری خیرهکننده، در طیف گستردهای از کاربردها، از تهویه مطبوع تا تونلهای انجماد سریع (IQF)، به کار گرفته میشوند.
انتخاب مدل مناسب کمپرسور سیلندر پیستونی بیتزر برای یک سردخانه، به طور مستقیم به دمای اواپراتور یا همان دمای تبخیر مبرد بستگی دارد که این امر کمپرسورها را به دو دسته اصلی زیر صفری (Low Temperature - LT) و بالای صفری (Medium Temperature - MT) تقسیم میکند. در این مطلب، به بررسی تفاوتهای مهندسی و نکات حیاتی در انتخاب این دو نوع کمپرسور خواهیم پرداخت.

۱. تفاوت در الزامات فنی: نسبت تراکم (Compression Ratio)
مهمترین عامل تمایز بین دو کاربری زیر صفری و بالای صفری بودن این نوع از کمپرسورهای بیتزر، نسبت تراکم (Pressure Ratio) مبرد در کمپرسور است.
الف. کمپرسورهای بالای صفری (MT)
-
کاربرد اصلی: سردخانههای نگهداری کوتاه و بلند مدت (مانند میوه، سبزیجات، لبنیات و گل)، چیلرهای آب خنک و هوا خنک.
-
دمای اواپراتور : معمولاً در بازه 5- تا 150+ سانتی گراد .
-
شرایط کاری: اختلاف فشار بین سمت مکش (Evaporation) و سمت رانش (Condensing) نسبتاً کم است. این شرایط، یک نسبت تراکم پایین تا متوسط را ایجاد میکند.
-
نتیجه مهندسی: کمپرسورهای MT در شرایط آسانتری کار میکنند و نیاز به ساختارهای پیچیده برای کنترل دما ندارند، که منجر به مصرف انرژی کمتر (EER بالاتر) میشود.
ب. کمپرسورهای زیر صفری (LT) – قهرمانان سرمایش عمیق
-
کاربرد اصلی: تونل انجماد، سردخانههای زیر صفر (مانند گوشت، مرغ، بستنی)، و صنایع شیمیایی خاص.
-
دمای اواپراتور : میتواند تا 40- درجه سانتیگراد برای مدلهای تک مرحلهای و تا 70- درجه سانتیگراد برای مدلهای دو مرحلهای پایین بیاید.
-
شرایط کاری: برای دستیابی به دمای 40- درجه سانتیگراد در اواپراتور، کمپرسور باید حجم زیادی از گاز کمفشار را متراکم کند تا به فشار کندانسور (مثلاً 40- درجه سانتیگراد برسد. این امر یک نسبت تراکم بسیار بالا ایجاد میکند.
-
نتیجه مهندسی: نسبت تراکم بالا باعث افزایش شدید دمای دیسچارج (Discharge Temperature) گاز میشود. اگر این دما کنترل نشود، به روغن کمپرسور آسیب میرساند و سیمپیچ موتور میسوزد.
۲. راهکارهای تخصصی بیتزر برای کاربری زیر صفری
بیتزر برای غلبه بر چالش دمای بالا در کاربریهای زیر صفری، راهکارهای مهندسی زیر را در مدلهای LT خود تعبیه کرده است:
الف. کمپرسورهای دو مرحلهای (Two-Stage Compressors)
برای انجماد عمیق و کارکرد در دماهای زیر 40- درجه سانتیگراد، از کمپرسورهای دبل استیج (مانند سری S6F یا S4G در مدلهای قدیمیتر) استفاده میشود.
-
نحوه عملکرد: تراکم گاز در دو مرحله متوالی انجام میشود. گاز پس از متراکم شدن در مرحله اول، از طریق یک خنککننده میانی (Intercooler) که اغلب از نوع تزریق مایع است، خنک میشود و سپس وارد مرحله دوم تراکم میشود.
-
مزیت: شکستن نسبت تراکم بالا به دو گام، باعث میشود دمای نهایی گاز به شدت کاهش یابد، بازدهی (COP) افزایش یابد و عمر مفید قطعات تضمین شود.
ب. الکتروموتورهای ویژه (Motor Versions)
در نامگذاری مدلهای ECOLINE بیتزر، بخش موتور با یک عدد مشخص میشود:
-
ورژن ۱ و ۳ موتور: معمولاً برای کاربریهای بالای صفر (MT) یا تهویه مطبوع (AC) با مبردهای خاص (مانند R134a) بهینه شدهاند.
-
ورژن ۲ موتور: برای پوشش همزمان هر دو کاربری MT و LT طراحی شده است و مقاومت حرارتی و قدرت بیشتری برای کار در شرایط سخت زیر صفری دارد.
ج. سیستم کنترل دمای گاز
در مدلهای زیر صفری، اغلب نیاز به استفاده از سیستم تزریق مایع (Liquid Injection) یا فن سیلندر هد (Cylinder Head Fan) برای دفع گرمای اضافی است تا دمای دیسچارج از حد مجاز فراتر نرود.
۳. جدول مشخصات فنی و مقایسه جامع
|
مشخصه فنی |
سردخانههای بالای صفری (MT) |
سردخانههای زیر صفری (LT) |
نکته تخصصی بیتزر |
|
دمای تبخیر |
-15 تا +15 درجه سانتیگراد |
-40 تا -70 درجه سانتیگراد |
بازه کارکرد کمپرسور LT گستردهتر است. |
|
نسبت تراکم |
پایین تا متوسط |
بالا تا بسیار بالا |
عامل اصلی تمایز مهندسی و خطر Overheating. |
|
ساختار بهینه |
تک مرحلهای (Single Stage) |
تک مرحلهای (40- درجه سانتیگراد) یا دو مرحلهای (Double Stage) |
مدلهای دو مرحلهای برای انجماد عمیقتر و راندمان بیشتر. |
|
مدلهای شاخص (مثال) |
4NES-12(Y), 4CES-9(Y) |
4JES-13(Y), سری دو مرحلهای (مانند S6G-25.2) |
مدلهای LT معمولاً ظرفیت جابجایی بیشتری نسبت به مدل MT همتوان دارند. |
|
الکتروموتور رایج |
ورژن ۱ یا ورژن ۳ |
ورژن ۲ |
ورژن ۲ برای تحمل بارهای حرارتی و مکانیکی شدید بهینه شده است. |
|
کنترل دما/ظرفیت |
VARISTEP (برای کنترل دقیقتر ظرفیت) |
تزریق مایع (Liquid Injection) برای جلوگیری از سوختن موتور |
تزریق مایع برای خنککاری سوپرهیت گاز خروجی ضروری است. |
|
روغن کمپرسور |
روغن مینرال (B5.2) یا پلی استر (BSE32) |
فقط روغن پلی استر (POE) مانند BSE170/55 |
به دلیل استفاده از مبردهای HFC و HFO (مانند R404A/R507A/R448A). |
نتیجهگیری و راهنمای خرید
انتخاب بین کمپرسور بالای صفری و زیر صفری بیتزر، نه فقط یک تفاوت در دمای کاری، بلکه یک تصمیم مهندسی است که بر راندمان، طول عمر و هزینه عملیاتی سیستم شما تأثیر مستقیم میگذارد.
-
اگر به دنبال بهینهترین مصرف انرژی برای نگهداری مواد غذایی در دمای مثبت هستید، مدلهای تک مرحلهای با الکتروموتورهای مناسب MT بهترین گزینه هستند.
-
اگر هدف شما انجماد سریع یا نگهداری عمیق زیر صفر است، الزامات حرارتی بالا، شما را به سمت کمپرسورهای تک مرحلهای با تمهیدات خنککاری پیشرفته یا حتی مدلهای دو مرحلهای بیتزر سوق میدهد.
پیش از انتخاب نهایی، حتماً با استفاده از نرمافزارهای تخصصی بیتزر (مانند BEST Software) و یا با مشورت با متخصصان Dibapart.com، شرایط عملیاتی دقیق سیستم (دمای کندانسور و اواپراتور) را محاسبه کرده تا از انتخاب مدل با موتور ورژن و ظرفیت مناسب اطمینان حاصل کنید.