Der Kompressor ist das Herzstück der Kühlfunktion von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen. Die Klimakomponente des HVAC-Systems eines Gebäudes ist im Wesentlichen eine Art Kühlschrank, der die Luft im Gebäude kühlt und entfeuchtet, um den thermischen Komfort für die Bewohner zu gewährleisten. Die meisten HVAC-Kompressoren sehen aus wie eine schwarze Box mit Leitungen, die zu und von ihr führen.
Große und kleine Klimaanlagen sind auf einen Kompressor angewiesen, um das Kühlsystem anzutreiben.Kompressorfunktion
Klimaanlagen sind Geräte, die Wärme von einem geschlossenen Raum an die Außenluft übertragen. Der motorbetriebene Kompressor in einer Klimaanlage treibt den gesamten Wärmeübertragungszyklus an. Klimaanlagen beruhen auf zwei Tatsachen der Natur. Zum einen fließt Wärme von einem Hochtemperaturbereich in einen Bereich mit niedrigerer Temperatur. Zum anderen strömen Gase immer von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich.
Klimatisierungszyklus
Der Wärmeübertragungszyklus beginnt, wenn der Kompressor das Kältemittel zusammendrückt. Durch dieses Zusammendrücken wird die Temperatur deutlich über die der umgebenden Atmosphäre angehoben. Durch das Zusammendrücken wird das Kältemittel auch unter Druck gesetzt, bis es sich verflüssigt, sodass es durch das System fließen kann. Das heiße, unter Druck stehende, verflüssigte Kältemittel fließt zu einer Kondensatorschlange, wo es seine überschüssige Wärme an die kühlere Atmosphäre abgibt. Typischerweise bläst ein Lüfter Luft durch die Kondensatorschlange, um die Übertragung der überschüssigen Wärme zu erleichtern.
Expansionsphase
Nachdem das Kältemittel seine überschüssige Wärme an die Atmosphäre abgegeben hat, strömt es zu einer Verdampferwendel, wo es sich im Verdampfer, der sich im zu kühlenden Raum befindet, unter vermindertem Druck zu einem Gas ausdehnt. Diese Expansion erfordert Wärme, die der Luft in dem gekühlten Raum entzogen wird. Dies erwärmt das Kältemittel. Der kalte Verdampfer entzieht der Luft auch Feuchtigkeit. Ein Ventilator, der über die Verdampferwendel bläst, erleichtert diesen Wärme- und Feuchtigkeitstransport. Wenn der Kompressor heißes Kältemittel unter Druck in Richtung Kondensator schiebt, zieht er das warme verdampfte Kältemittel aus dem Verdampfer, um den Kreislauf erneut zu starten.
Kompressortypen
Zwei Arten von Kompressoren dominieren HLK-Systeme in Gebäuden: Kolben und Spirale. Der Kolbentyp verwendet Kolben, die an einer motorgetriebenen Kurbelwelle angebracht sind, um das Kältemittel anzusaugen und zu komprimieren. Spiralverdichter saugen verdampftes Kältemittel über eine umlaufende Spirale an einer exzentrisch angetriebenen Kurbelwelle an und drücken es in eine stationäre Spirale, deren Volumen allmählich abnimmt, um das Kältemittel zu komprimieren. Es gibt drei Arten von Kompressorkonstruktionen. Bei hermetisch abgeschlossenen Einheiten sind Motor und Kompressor in einem geschweißten Stahlgehäuse eingeschlossen. Sie können nicht auslaufen, aber sie können auch nicht repariert werden. Bei halbhermetischen Einheiten befinden sich Motor und Kompressor in einem Stahlgehäuse, dessen Hälften mit einer Dichtung und Schrauben verschlossen sind. Diese können zur Reparatur geöffnet werden, können jedoch Kältemittel austreten lassen. Offene Kompressoren haben Motor und Kompressor als separate Einheiten, die durch eine Kupplung verbunden sind. Diese Variante ist in sehr großen HLK-Systemen zu finden.
