طرح تولید کمپرسور های برودتی لوازم خانگی

برای سرمایش یا برودت از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که یکی از پرکاربردترین آنها، سیستم تبرید تراکمی است. این سیستم در یخچال‌ های صنعتی و خانگی، سیستم ‌های تهویه مطبوع از جمله چیلر ها و انواع اسپلیت‌ ها، کولر خودرو و… استفاده می‌شود. در این سیکل چهار جزء اصلی با استفاده از یک سیال مبرد عمل سرمایش را امکان‌پذیر می‌کنند. این چهار جز عبارتند از کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط و کمپرسور . در این مقاله در مورد دستگاه کمپرسور، وظایف و نحوه عملکرد آن در سیکل تبرید و هم چنین انواع آن توضیحاتی خواهیم داد.
انواع مختلف کمپرسور یخچالی و کمپرسور کولری زیر مجموعه ای از کمپرسور برودتی هستند. این کمپرسورها عمل تهویه هوا و خنک کردن هوا را انجام می دهند و از آن ها در بسیاری از منازل، شرکت ها، کسب و کارها و صنایع استفاده می شود. نام کمپرسور از این جهت به این محصولات اطلاق شده است که این دستگاه سیالات مختلف را فشرده (کمپرس) می کند. البته عنوان کمپرسور کلمه ای انگلیسی است و در فارسی به این دستگاه ها عنوان «متراکم کننده» داده شده است. ولی از آنجایی که استفاده از کلمه کمپرسور همچنان متداول‌تر است، در این متن نیز با همین نام به آن ها اشاره خواهیم کرد. به صورت بسیار خلاصه، در مورد سازوکار کمپرسور ها می توان گفت که این دستگاه ها با صرف انرژی مکانیکی، سیال را با سرعت به درون خود مکیده و سپس آن را فشرده می کنند. البته دمای سیال بر اثر این فرآیند افزایش پیدا می کند. بنابراین در مرحله ی بعد، کمپرسور سیال را از یک چرخه ی خنک سازی عبور می دهد تا دمای آن کاهش پیدا کند. کمپرسورها اصلی ترین جزو و عنصر دستگاه های سرمایشی و گرمایشی صنعتی و خانگی، دستگاه های تهویه هوا و کولرها هستند. البته نوع کمپرسور به کار رفته بسته به نوع دستگاه متغیر خواهد بود. برای مثال،‌ کمپرسورهایی که در کولرها استفاده می شوند مخصوص سیستم های سرمایشی طراحی شده اند و توانایی تولید گرما و یا تهویه هوا را ندارند.
سازوکار کمپرسور یخچالی به این روش است که گازهای کم فشار را به داخل می کشند و با روشی مکانیکی آن ها را متراکم می کنند. چیزی که در این میان باعث طراحی و شکل گیری کمپرسورهای مختلف می شود، روشی است که آن ها با استفاده از آن گازها را متراکم می کنند. نتیجه‌ی عملکرد کمپرسور ایجاد گازی پر فشار و با دمای بالا است که در مراحل بعدی خنک سازی یخچال نقش بسیاری مهمی را ایفا خواهند کرد. همانطور که بیان شد، تفاوت کمپرسور ها در تفاوت شیوه‌ی متراکم سازی آن ها است، در ادامه ی این متن به معرفی انواع مختلف کمپرسور نیز خواهیم پرداخت.
کمپرسور یخچال در مرکز چرخه ی سرمایشی است. کمپرسور در واقع شبیه یک پمپ عمل می کند و که جریان مبرد (سردکن) را کنترل می کند و به فشار و دمای آن می افزاید. کمپرسور علاوه بر این بخار آب را جذب می کند تا فشار و دمای پایین را قبل از فرستادن آن به کندانسور حفظ کند.

تاریخچه کمپرسور و سیستم‌ های سرمایش

اگر کمپرسور برودتی را وسیله‌ای درنظر بگیریم که گاز را فشرده می‌سازد، با این تعبیر انسان از ۵ هزار سال قبل از میلاد مسیح از فشرده‌ سازها برای کارهای خود استفاده می‌کرده است. درواقع آن‌ها زمانی که شروع به ذوب فلزات کردند، از دمنده‌ها برای فشرده کردن گاز و دمیدن آن به سمت شعله استفاده می‌کرده‌اند.
اما در سال ۱۷۵۸ بنجامین فرانکلین توانست با استفاده از یک دمنده و الکل، دمای یک جسم را کاهش دهد. او هوای فشرده را با استفاده از یک دمنده از روی الکل عبور داد. با این کار او توانست دما را تا دمای یخ زدن کاهش دهد. در واقع با انجام این کار، سیستم‌های خنک سازی مکانیکی پایه گذاری شدند.
پس از آن، آمونیاک اولین ماده مبردی بود که برای فرآیند کاهش دما استفاده شد. در اواسط قرن نوزدهم، تقریبا چیزی مشابه با سیکل‌های تبرید امروزی ساخته شد که مایع کم فشار با دریافت گرما به گاز تبدیل می‌شد. سپس این گاز با یک کمپرسور فشرده شده و بعد از آن در یک کندانسور، دمای آن کاهش پیدا می‌کرد و دوباره به مایع تبدیل می‌شد. در طی سال ‌های بعد، فناوری ساخت کمپرسورها پیشرفت پیدا کرد و کمپرسورهایی پیچیده‌تر و با بازدهی بیش‌تری نسبت به کمپرسورهای پیستونی ساخته شدند.

کاربرد کمپرسور ها

کمپرسورها را می‌توان در صنایع و مصارف خانگی برای استفاده‌های گوناگون پیدا کرد. از باد کردن تایر خودرو گرفته تا ساخت یخچال‌ها و چیلرهای بزرگ، در تمامی این سیستم‌ها از کمپرسورها استفاده می‌شود. در خطوط انتقال گاز نیز می‌توان از کمپرسور های برودتی استفاده کرد تا بتوان گاز را در طول لوله به مسافت‌های دور انتقال داد. در سیستم‌های سرمایش خانگی و یخچال‌های خانگی نیز کمپرسورها مهم‌ترین نقش را ایفا می‌کنند.
موتورهای جت نیز برای کار کردن نیاز به نوعی از کمپرسور به نام کمپرسورهای محوری دارند که در ادامه نحوه کار آن‌ها توضیح داده شده است. در خودروهای امروزی نیز از نوعی از کمپرسورها برای فشرده سازی هوای ورودی به سیلندر استفاده می‌شود تا کارایی موتور افزایش پیدا کند. دامنه استفاده از کمپرسورها به همین موارد ختم نمی‌شود و کمپرسورها را می‌توان در بسیاری از موارد زندگی روزمره نیز مشاهده کرد.

انواع کمپرسور برودتی

انواع مختلفی از کمپرسورهای برودتی و کمپرسور یخچال وجود دارد که از اساس ساز و کار و کارکرد خود دسته بندی می شوند. در این میان می توان به کمپرسورهای رفت و برگشتی، کمپرسور مارپیچی و یا کمپرسور های سانتریفیوژی (کمپرسور گریز از مرکز) اشاره کرد. در ادامه سازوکار هریک از این مدل ها را به اختصار توضیح خواهیم داد.

کمپرسورهای نوع روتاری و چرخشی (پیچی)

این نوع کمپرسور برودتی در واقع بخش هایی شبیه به دوک های پیچ خورده دارند که باعث می شود گازها هنگام ورود به بخش تبخیر کننده متراکم شوند. کمپرسورهای نوع روتاری و چرخشی یکی از بهترین انواع کمپرسور برودتی هستند، چراکه به آرامی کار می کنند و به حداقل میزان نگهداری هم احتیاج دارند. در این نوع کمپرسورها تنها کافیست بعد از مدلی روغن و فیلتر روغن را تعویض کنید. در برخی از کمپرسورهای روتاری (دوار)، ریزپردازنده هایی برای کنترل دقیق حرکت دوار کمپرسور وجود دارد تا این حرکت همیشه با دقت کامل انجام شود. در انتها به این نکته نیز اشاره کنیم که کمپرسورهای نوع روتاری و چرخشی دارای دو نوع یک و دو قلو هستند.

کمپرسورهای رفت و برگشتی

این دسته از کمپرسورها از یک پیستون متحرک جهت مکش و متراکم سازی استفاده می شود. با حرکت پیستون، حجم داخل کمپرسور تغییر می کند. افزایش حجم داخل کمپرسور برودتی منجر به کاهش فشار و در نتیجه ورود گاز به داخل کمپرسور می شود. از سوی دیگر، کاهش حجم منجر به افزایش فشار و خروج گاز از داخل کمپرسور خواهد شد. از این کمپرسورها برای مصارف مختلفی استفاده می شود. از این کمپرسور برودتی هم برای مصارف ساده‌تر و خانگی و هم برای مصارف صنعتی پیچیده و قوی می توان استفاده کرد، ولی استفاده از آن برای اهداف ساده‌‌تر بیشتر متداول است.

کمپرسورهای مارپیچ

اصول کار کمپرسور مارپیچ به این شکل است که از دو تیغه ساخته می شود. معمولاً یکی از تیغه ها ثابت بوده و تیغه‌ی دیگر متحرک است. تیغه‌ی مارپیچ متحرک در داخل تیغه‌ی ثابت قرار می گیرد و حرکت آن باعث می شود که بخش های گاز کوچک تر و پرفشار تر شوند. سازوکار کمپرسور مارپیچ به این شکل است که حجم یکسانی از گاز را در سمت هریک از دو تیغه نگاه می دارد تا کمپرسور تعادل بیشتری داشته باشد و لرزه های ناشی از چرخش مارچیپی تیغه ها نیز کاهش پیدا کند.

کمپرسور گریز از مرکز (کمپرسور سانتریفیوژ)

در این نوع کمپرسور یخچالی، همانطور که از نام آن هم پیداست، عمل متراکم سازی سیال مبدر از طریق نیروی گریز از مرکز انجام می شود. در این کمپرسورها قسمت های قابل چرخشی قرار دارند که با سرعت بسیار زیاد می چرخند. انرژی حاصل معمولاً به بخش دیگری به نام «پخش کننده» انتقال پیدا می کند. «پخش کننده» در واقع بخشی از انرژی حاصل از سرعت را به انرژی فشاری تبدیل می کند. کمپرسورهای گریز از مرکز قدرت بسیار زیادی دارند و عموماً برای مصارف صنعتی از آن ها استفاده می شود.

کمپرسورهای پیستونی

در این نوع از کمپرسورها همانطور که از اسمش پیداست، عمل فشرده‌سازی مبرد توسط سیلندر و پیستون انجام می‌گیرد.
ابتدا با باز شدن منفذ ورودی، پیستون با حرکت رو به پایین عمل مکش (ساکشن) را انجام می‌دهد تا مبرد داخل محفظه سیلندر وارد شود. سپس با بسته شدن منفذ ورودی پیستون رو به بالا حرکت و گاز را فشرده می‌کند. سپس با باز شدن منفذ تخلیه گاز با فشار بالا خارج می‌شود.
حرکت پیستون داخل سیلندر توسط میل‌لنگی انجام می‌شود که به یک موتور الکتریکی وصل است

کمپرسور اسکرو

این نوع از کمپرسورها که اولین بار در سال ۱۸۷۸ ابداع شدند دارای دو محور مارپیچ شکل هستند که با دوران در موازات یکدیگر باعث فشرده شدن مبرد می شوند. این مدل از دستگاه های کمپرسور به نسبت تعداد اجزای کمتری دارند که باعث می‌شود دستگاه عمر بیشتری داشته باشد. همچنین به علت آنکه حرکت رفت و برگشتی وجود ندارد ارتعاشات آن کمتر و جریان مبرد یکنواخت‌تر است.

کمپرسورهای اسکرال

این نوع دستگاه کمپرسور دارای یک شفت است که عمود بر آن یک صفحه حلزونی قرار می‌گیرد. در بالای این صفحه، یک صفحه حلزونی دیگر به شکل ثابت وجود دارد. با دوران شفت صفحه پایینی طوری دوران می‌کند که مبرد با حرکت در میان دو صفحه فشرده شود. طراحی پوسته متراکم‌کننده اسکرال به شکلی انجام می‌شود که کاملا آب‌‌بندی شود و متراکم‌سازی مبرد بدون وجود هیچ‌ گونه نشتی صورت گیرد.
کمپرسورهای اسکرال (یا اسکرول) در ظرفیت‌های نسبت بالا تر کاربرد دارد.

کمپرسور روتاری

دستگاه کمپرسور روتاری که به آنها دورانی پیستونی هم می‌گویند، نوعی از کمپرسورهای جابجایی مثبت هستند که به جای وجود سیلندر و پیستون، یک محفظه سیلندر دایره‌ای با دوران ابتدا همزمان با باز شدن منفذ ورودی (ساکشن) مبرد را به داخل می کشد، سپس باعث فشرده‌سازی مبرد می‌شود و نهایتا با باز شدن منفذ تخلیه مبرد را با فشار بالا به بیرون تخلیه می‌کند.
این نوع کمپرسورها تعداد قطعات به نسبت کمتری دارند، که خود باعث کاهش آلودگی صوتی دستگاه می‌شود.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید کمپرسور های برودتی لوازم خانگی

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید کمپرسور های برودتی لوازم خانگی

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.

عوامل موثر بر بازار کمپرسورهای برودتی

بنابراین گزارش؛ پیش‌بینی‌ها از رشد خالص بیش از ۵.۵٪ بازار کمپرسورهای برودتی تا پایان سال ۲۰۲۶ حکایت دارند. کارشناسان معتقدند که یکی از دلایل مهم رشد بازار کمپرسورهای برودتی، ”تمایل صنایع داروسازی برای حفظ و نگهداری مواد اولیه، داروها و موادی است که نیازمند استفاده از دستگاه‌های سرمایشی، یخچال‌های صنعتی و آزمایشگاهی و‌ همینطور بهره‌گیری از سیستم های تهویه مطبوع است.“ با این حال، میزان عرضه کمپرسورهای برودتی طی سال ۲۰۱۸ در حدود ۱۶۱,۴ میلیون دستگاه در بازارهای سراسر دنیا بود. افزایش تعداد هایپرمارکت ها و سوپرمارکت هایی که نیازمند سیستم تهویه مطبوع هستند، یکی دیگر از عوامل مهم رشد بازار کمپرسورهای برودتی در سالهای مورد مطالعه خواهد بود.

وضعیت واحد های فعال تولید کمپرسور های برودتی لوازم خانگی

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کمپرسور های برودتی لوازم خانگی در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات کمپرسور های برودتی لوازم خانگی

نمودار واردات و صادرات کمپرسور های برودتی لوازم خانگی در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید کمپرسور های برودتی لوازم خانگی

ظرفیت تولید سالیانه : ۲۵۰۰۰۰ دستگاه
نرخ برابری دلار : ۲۷۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۳۵۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۲۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۴۶ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۴ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۸.۵ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۶ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: