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Compresseur à spirale ou à piston dans une pompe à chaleur

Nombre Parcourir:1     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2023-12-26      origine:Propulsé



Faut-il acheter un compresseur scroll ou un compresseur à piston ?Si vous recherchez un nouveau compresseur d'air pour votre pompe à chaleur ou votre système CVC (chauffage, ventilation et climatisation), deux des options les plus courantes que vous rencontrerez sont les compresseurs à spirale et à piston.Bien qu’ils aient tous deux le même objectif de créer de l’air comprimé, de nombreux facteurs les distinguent les uns des autres.



Compresseur alternatif (à piston) vs compresseur à défilement



Dans cet article, nous discuterons en détail des compresseurs scroll et des compresseurs à piston : comment les connaître, leur principe de fonctionnement, leurs avantages, leurs inconvénients et leurs différences.Ce guide vous aidera à prendre une décision éclairée lors du choix du meilleur type de compression d’air pour répondre à vos besoins.


Qu’est-ce qu’un compresseur Scroll ?


Un compresseur scroll est un type de compresseur volumétrique qui fonctionne en aspirant de l'air dans une chambre avant de comprimer l'air.La partie interne de ce compresseur comporte deux « parchemins » en spirale qui travaillent ensemble pour la compression de l'air.


Les compresseurs Scroll ont un mécanisme sans huile, c'est pourquoi ils sont généralement préférés aux autres compresseurs volumétriques, comme les compresseurs à vis.En comparant compresseur à défilement ou à vis, vous découvrirez que les compresseurs à vis dépendent de lubrifiants comme l'huile pour réduire l'usure.Alors que l’huile a un impact sur la durée de vie du compresseur.



Compresseur d'air à défilement



L'une des principales raisons pour lesquelles les compresseurs scroll sont couramment utilisés est leur structure de conception simple, qui se traduit par moins de pièces mobiles et des besoins de maintenance réduits.Il est également connu pour sa fiabilité et ses applications lorsqu'un compresseur compact, efficace et silencieux est nécessaire.


Le principe de fonctionnement


Un compresseur à spirale comporte deux composants : une spirale stationnaire et une spirale orbitale.Ces deux parchemins sont identiques et fonctionnent ensemble.La volute fixe est fixée au boîtier du compresseur, tandis que la volute orbitale est reliée au vilebrequin.


Les parchemins stationnaires et orbitaux sont verrouillés ensemble.Lorsque la volute en orbite reçoit de l'énergie du vilebrequin, elle tourne dans un mouvement circulaire, créant une poche d'espace mobile entre les deux volutes.Ce mouvement continu réduit progressivement la taille de cette poche, comprimant ainsi l'air qui y est emprisonné.Le processus de compression est continu et produit un minimum de vibrations, ce qui conduit à un fonctionnement plus silencieux par rapport à certains autres types de compresseurs.


Avantages


Vous trouverez ci-dessous les avantages de l’utilisation du compresseur scroll :

  • Économie d'énergie : la conception d'un compresseur scroll permet de réduire la consommation d'énergie pendant le fonctionnement.Son processus de compression fluide et continu élimine le besoin de démarrages et d’arrêts fréquents.À long terme, cette efficacité entraîne des économies d’énergie.


Un petit compresseur à spirale a la capacité de produire la même quantité d’air qu’un compresseur à piston plus gros.


  • Meilleure durabilité : les compresseurs Scroll n'ont pas autant de pièces mobiles que certains autres compresseurs, vous devez donc vous soucier de moindres besoins d'entretien.En fait, ils fonctionnent mieux avec le temps.À mesure que les deux volutes s’usent, elles s’emboîtent mieux et empêchent l’air de s’échapper.


De plus, le compresseur ne fonctionnera pas aussi facilement que les autres types de compresseurs, même si vous oubliez de nettoyer la poussière, la saleté ou si vous ne changez pas le filtre à air.Les compresseurs Scroll garantissent que chaque particule entrant dans les spirales quitte la zone de compression.Le mouvement orbital de la spirale garantit que toutes les particules diminuent lorsque la compression s'arrête.


  • Faible bruit et vibrations : la conception simple du compresseur Scroll comprend également un mécanisme sonore haut de gamme.Le compresseur fonctionne à faible bruit, sans vibration.Grâce à cela, vous n'avez pas besoin d'acheter des dispositifs d'insonorisation coûteux pour atténuer le bruit du compresseur.


Son faible bruit et ses vibrations lui permettent d'être utilisé dans des endroits nécessitant peu ou pas de bruit, comme les bureaux.


Les inconvénients


Voici les inconvénients associés aux compresseurs scroll :

  • Coûts initiaux élevés : généralement, les compresseurs qui ne nécessitent pas de lubrifiants pour fonctionner efficacement ont un coût initial plus élevé.L’absence d’huile exige un travail plus précis et plus expert lors de la fabrication, d’où l’augmentation du coût.Le prix d'achat élevé des compresseurs Scroll constitue un problème, en particulier pour les personnes disposant d'un budget serré.


  • Réparations complexes : La zone de compression est dotée d'une fermeture hermétique, offrant au compresseur une barrière étanche à l'air sûre et constante.Ainsi, lorsqu’un dysfonctionnement survient, les réparations ne peuvent pas être effectuées immédiatement.Si le joint est ouvert avec force, l’intégrité de la chambre de pression est compromise, entraînant d’autres problèmes.




Qu'est-ce qu'un compresseur à piston ?


Un compresseur à piston, également connu sous le nom de « compresseur alternatif », utilise des pistons contrôlés par un vilebrequin pour la compression de l'air.Le compresseur est essentiellement composé de trois éléments : un piston, un cylindre et un vilebrequin.


Ce compresseur peut être conçu selon deux mécanismes différents.Il peut s'agir d'un piston à un étage ou d'un piston à deux étages.En un seul étage, la compression de l’air s’effectue en un seul coup.Mais dans le cas du double étage, la compression de l’air se fait en deux étapes.Tout d’abord, l’air est comprimé à une pression intermédiaire, puis l’air est comprimé à une pression plus élevée pour le deuxième étage.Le mécanisme de conception à deux étages offre un rendement plus élevé et une efficacité améliorée.


Compresseur à pistons



Les compresseurs à piston sont faciles à entretenir et peuvent être utilisés pour de multiples applications nécessitant de l'air intermittent.En outre, ils ont une structure de conception simple et de nombreuses pièces peuvent être réparées ou remplacées par les utilisateurs.


Le principe de fonctionnement


Un compresseur alternatif comprend trois composants principaux : un cylindre (il est en métal et il est fermé à une extrémité mais ouvert à l'autre), un piston (un disque métallique bien ajusté dans l'extrémité ouverte du cylindre) et un vilebrequin (c'est connecté au piston et utilisé pour contrôler le piston vers le haut et vers le bas.


Lorsque le piston descend, il en résulte une dépression dans le cylindre, aspirant de l'air dans le cylindre à travers une soupape d'admission.Lorsque le piston monte, il comprime l'air, qui est poussé avec force hors du cylindre par une soupape de décharge.


Ce processus de compression se poursuit avec le mouvement du piston vers le haut et vers le bas, ce qui entraîne un flux intermittent d'air comprimé.


Avantages


Voici les avantages de l’utilisation de compresseurs à piston :

  • Faibles coûts initiaux : les compresseurs à piston sont connus pour leur rentabilité lors de l’achat initial.Cela en fait une option avantageuse pour les propriétaires et les petites entreprises ayant des contraintes budgétaires.


Les faibles coûts initiaux des compresseurs à piston permettent l'installation de systèmes d'air comprimé sans imposer une charge financière importante à l'utilisateur.


  • Entretien simple : les compresseurs à piston ont une conception simple avec des pièces moins compliquées.Cela se traduit par des exigences d'entretien faciles comme le changement d'huile, la vérification des vannes et le remplacement des filtres si nécessaire.Cela minimise les coûts de maintenance et les temps d’arrêt du système.


De plus, la simplicité de conception des compresseurs à piston leur permet de durer longtemps, ce qui entraîne une réduction des coûts d'exploitation.


  • Fonctionnement flexible : les compresseurs à piston s’adaptent aux demandes.Ils peuvent gérer différents niveaux de demande, ce qui les rend adaptés aux applications qui nécessitent des performances efficaces et réactives dans des environnements opérationnels dynamiques.


Ils ont la flexibilité de moduler efficacement la sortie en fonction des exigences opérationnelles.Qu'il s'agisse de gérer des périodes de pointe ou de s'adapter à une utilisation moindre, les compresseurs à piston peuvent fonctionner de manière optimale dans un large éventail de conditions.


Les inconvénients


Vous trouverez ci-dessous les inconvénients associés à l’utilisation de compresseurs à piston :

  • Flux d'air interrompu : les compresseurs à piston offrent un approvisionnement en air comprimé moins constant.En raison de leur mécanisme de mouvement alternatif, ils produisent de l’air pulsé, ce qui les rend impropres aux applications nécessitant un flux d’air constant et continu.


  • Niveau sonore élevé : Le mouvement ascendant et descendant du piston peut générer un niveau important de bruit et de vibrations.L'impact et le frottement constants des composants entraînent un niveau sonore élevé, limitant ainsi l'utilisation dans des zones calmes comme les bureaux ou les immeubles résidentiels.


  • Transfert d'huile élevé : les compresseurs à piston dépendent de lubrifiants comme l'huile, ce qui peut entraîner un transfert d'huile élevé dans l'air comprimé.Un excès d'huile dans la production peut être nocif pour des applications telles que la transformation des aliments, les hôpitaux ou les processus de fabrication où un air sans huile est nécessaire.



Différences entre le compresseur Scroll et le compresseur à piston


Il existe de nombreuses différences entre le compresseur à spirale et le compresseur à piston.Comprendre leurs caractéristiques uniques peut vous aider à choisir la bonne option.


Principe de fonctionnement


Un compresseur à spirale comporte deux parties clés : une spirale stationnaire (fixe) et une spirale orbitale (se déplace).Les deux parchemins sont verrouillés ensemble.La volute en orbite se déplace autour de la volute stationnaire dans un mouvement de rotation, créant ainsi une poche d'espace pour l'air.Au fur et à mesure que la volute continue de tourner, la taille de la poche diminue progressivement, comprimant ainsi l'air emprisonné à l'intérieur.


Un compresseur à piston, quant à lui, comporte trois éléments clés : un cylindre, un piston et un vilebrequin.Le piston est inséré dans le cylindre et contrôlé par le vilebrequin, le déplaçant vers le haut et vers le bas.Lorsque le piston descend, il y a un vide dans le cylindre, permettant à l'air d'entrer dans le cylindre.Lorsque le piston monte, l'air se comprime et est expulsé avec force hors du cylindre par une soupape de décharge.


Économie d'énergie


Les compresseurs Scroll sont généralement plus économes en énergie.Ils comportent moins de pièces mobiles, ce qui réduit les pertes internes.De plus, l’absence de volume libre réduit la perte d’énergie pendant le processus de compression.En discutant des fonctionnalités avancées à rechercher dans une pompe à chaleur, le ministère américain de l'Énergie a souligné que les systèmes de pompe à chaleur avec compresseurs scroll fournissent un air 10 à 15 degrés plus chaud en mode chauffage que les systèmes de pompe à chaleur avec compresseurs à piston.


Les compresseurs à piston, en revanche, comportent davantage de pièces mobiles avec un processus de compression d'air intermittent.Cela entraîne des démarrages et des arrêts fréquents, ce qui consomme plus d'énergie.De plus, les compresseurs à piston ont des limites en matière de modulation efficace de la capacité, en particulier dans les unités plus petites.Cela entraîne une consommation d'énergie plus élevée en fonctionnement à charge partielle.


Fiabilité et cycle de service


Un autre facteur important à prendre en compte lors de l’examen du compresseur AC à spirale ou à piston est la fiabilité et le cycle de service.


Comme mentionné précédemment, les compresseurs scroll comportent moins de pièces mobiles, ce qui signifie qu'il y a moins de risques de pannes mécaniques.Cela garantit leur fiabilité et réduit le risque de temps d’arrêt.Par ailleurs, le compresseur à spirale a un cycle de service continu qui le rend applicable là où un approvisionnement continu et régulier en air comprimé est essentiel.


En revanche, les compresseurs à piston sont conçus pour être plus complexes et comportent plusieurs pièces mobiles, ce qui augmente les risques de pannes mécaniques.Le mouvement de va-et-vient du piston peut entraîner une usure au fil du temps.De plus, les compresseurs à piston ne sont pas fiables car ils offrent des cycles de service intermittents, ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas être utilisés pour des applications où un apport constant d'air est obligatoire.


Entretien


Encore une fois, les compresseurs scroll nécessitent moins d’entretien en raison de leur conception et de leur mécanisme d’utilisation simple.Ils n'utilisent pas de lubrifiants et leurs pièces sont étroitement sécurisées pour une meilleure efficacité.Mais ils ne peuvent être réparés que par un expert lorsqu'ils sont défectueux.Tenter de faire les réparations soi-même peut provoquer des dysfonctionnements encore plus importants.


Les compresseurs à piston, en revanche, nécessitent une lubrification à l'huile, ce qui rend le remplacement de l'huile et du filtre une routine obligatoire.La surveillance et le maintien de niveaux de lubrification appropriés sont importants pour la durée de vie du compresseur.


Perte de transmission


Un autre facteur clé à noter lors de la comparaison entre un compresseur à spirale et un compresseur à piston est la perte de transmission.


Les compresseurs Scroll présentent souvent des pertes de transmission inférieures, principalement en raison de leur système de compression continue et de leurs jeux internes réduits.La conception étanche de ces compresseurs minimise les fuites et garantit qu'un pourcentage plus élevé de la puissance d'entrée est efficacement utilisé pour la compression.


Les compresseurs à piston subissent des pertes de transmission plus élevées en raison du mouvement alternatif et des jeux associés dans le cylindre.Ces pertes peuvent avoir un impact sur les performances globales du processus de transmission.


Bruit et vibrations


Les compresseurs Scroll sont connus pour leur fonctionnement silencieux.Le mouvement fluide et continu de la volute orbitale génère moins de bruit que le bruit du mouvement ascendant et descendant du compresseur à piston.Cela rend les compresseurs scroll préférables dans les scénarios où le bruit peut être vraiment dérangeant.


Généralement, l'impact du piston contre le cylindre et la nature cyclique du processus de compression augmentent le niveau de bruit et de vibration d'un compresseur à piston.Par conséquent, les compresseurs à piston ne sont pas souvent adaptés à une utilisation dans les habitations ou les bureaux où le silence est une priorité.


Livraison aérienne


Il s’agit d’un facteur déterminant dans le débat entre compresseur à spirale et compresseur à piston.Il met essentiellement en évidence à la fois le débit d’air et le système de pression d’air des compresseurs.


Les compresseurs Scroll produisent une distribution continue et régulière d’air comprimé.Le mouvement de rotation des volutes assure un processus de compression plus fluide, ce qui entraîne moins de pulsations dans le flux d'air.Le débit d'air constant rend les compresseurs Scroll idéaux pour les situations où une alimentation en air stable et sans pulsation est nécessaire.


Les compresseurs à piston produisent de l'air comprimé par intermittence.Cette pulsation entraîne souvent des variations de la pression et du débit d'air, ce qui affecte les applications nécessitant un débit d'air constant et constant.Pour atténuer ce problème, des compresseurs à piston sont utilisés avec des réservoirs d'air pour fournir un flux d'air plus stable.Cependant, cela contribue au coût global.


Puissance de démarrage


Les compresseurs Scroll nécessitent une puissance de démarrage inférieure à celle des compresseurs à piston.La structure de conception et le principe de fonctionnement des compresseurs scroll offrent un processus de démarrage plus fluide et moins gourmand en énergie.Ceci est grandement bénéfique dans les applications où des démarrages et des arrêts fréquents sont impliqués.Cela contribue également à l’efficacité énergétique du compresseur.


Les compresseurs à piston, en revanche, nécessitent une puissance de démarrage élevée pour commencer à fonctionner.La demande de puissance au démarrage peut être importante, en particulier dans les grandes unités.Cela affecte l'efficacité énergétique du compresseur, en particulier dans les applications comportant des cycles marche/arrêt fréquents.


Applications


Un autre facteur à prendre en compte lors de l’évaluation des compresseurs AC à spirale ou à piston est leurs applications appropriées.Au-delà Pompe à chaleur à onduleur DC et les systèmes de climatisation, les deux compresseurs peuvent être utilisés dans de nombreux contextes.


Les compresseurs Scroll sont mieux utilisés dans les environnements résidentiels et commerciaux en raison de leur fonctionnement silencieux et de leur capacité à offrir un débit d’air constant.Ils peuvent également être utilisés dans divers systèmes de réfrigération tels que les réfrigérateurs, les congélateurs et autres unités de stockage frigorifique.


Les compresseurs à piston, en revanche, sont couramment utilisés dans les espaces ouverts, où la pollution sonore ne pose pas de problème.Ils peuvent également être utilisés dans des applications telles que la construction automobile, la fabrication métallique, les chantiers de construction et l'industrie pétrolière et gazière.


Compresseur à spirale ou à piston : lequel est le meilleur pour la pompe à chaleur ou le CVC


Les compresseurs à spirale et à piston sont des options pour un compresseur d'air pour une pompe à chaleur ou un système CVC.Les compresseurs Scroll fonctionnent silencieusement tandis que les compresseurs à piston émettent un niveau sonore plus élevé lorsqu'ils fonctionnent.Ainsi, vous devez choisir un compresseur scroll si le compresseur doit être utilisé dans un environnement calme.


En outre, les compresseurs à piston sont mieux utilisés pour les applications nécessitant de l’air intermittent.Par conséquent, ils ne devraient pas être votre option préférée si votre application nécessite un flux d’air continu et régulier.Vous pouvez essayer le compresseur rotatif, c'est le meilleur choix pour une pompe à chaleur ou un système CVC.


SPRSUN est un professionnel fabricant de pompes à chaleur avec une expertise dans l’offre d’une assistance complète pour les systèmes CVC.Nous utilisons le compresseur rotatif supérieur dans les pompes à chaleur.Souhaitez-vous obtenir plus d’aide sur le type de compresseur dans le système de chauffage et de climatisation ? Veuillez nous contacter;nos meilleurs experts sont prêts à s’occuper de vous.



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