Prinsip pendinginan kompresor dua tahap

Siklus refrigerasi kompresor dua tahap umumnya menggunakan dua kompresor, yaitu kompresor tekanan rendah dan kompresor tekanan tinggi.

1.1 Proses kenaikan gas refrigeran dari tekanan penguapan ke tekanan kondensasi dibagi menjadi 2 tahap

Tahap pertama: Dikompresi ke tekanan menengah oleh kompresor tahap tekanan rendah terlebih dahulu:
Tahap kedua: gas di bawah tekanan menengah selanjutnya dikompresi ke tekanan kondensasi oleh kompresor bertekanan tinggi setelah pendinginan menengah, dan siklus bolak-balik melengkapi proses pendinginan.

Saat menghasilkan suhu rendah, intercooler dari siklus pendinginan kompresi dua tahap mengurangi suhu masuk refrigeran dalam kompresor tahap tekanan tinggi, dan juga mengurangi suhu pembuangan kompresor yang sama.

Karena siklus refrigerasi kompresi dua tahap membagi seluruh proses refrigerasi menjadi dua tahap, rasio kompresi masing-masing tahap akan jauh lebih rendah daripada kompresi satu tahap, sehingga mengurangi kebutuhan kekuatan peralatan dan meningkatkan efisiensi siklus refrigerasi secara signifikan. Siklus refrigerasi kompresi dua tahap dibagi menjadi siklus pendinginan lengkap antara dan siklus pendinginan tidak lengkap antara berdasarkan metode pendinginan antara yang berbeda; jika didasarkan pada metode pelambatan, siklus ini dapat dibagi menjadi siklus pelambatan tahap pertama dan siklus pelambatan tahap kedua.

1.2 Jenis refrigeran kompresi dua tahap

Sebagian besar sistem refrigerasi kompresi dua tahap menggunakan refrigeran suhu sedang dan rendah. Penelitian eksperimental menunjukkan bahwa R448A dan R455a merupakan pengganti yang baik untuk R404A dalam hal efisiensi energi. Dibandingkan dengan alternatif hidrofluorokarbon, CO2, sebagai fluida kerja yang ramah lingkungan, merupakan pengganti potensial untuk refrigeran hidrofluorokarbon dan memiliki karakteristik lingkungan yang baik.

Namun penggantian R134a dengan CO2 akan menurunkan kinerja sistem, terutama pada suhu lingkungan yang lebih tinggi, tekanan sistem CO2 cukup tinggi dan memerlukan penanganan khusus pada komponen utama, terutama kompresor.

1.3 Penelitian optimasi pada refrigerasi kompresi dua tahap

Saat ini, hasil penelitian optimasi sistem siklus refrigerasi kompresi dua tahap terutama sebagai berikut:
(1) Dengan meningkatkan jumlah baris tabung pada intercooler, mengurangi jumlah baris tabung pada pendingin udara dapat meningkatkan area pertukaran panas intercooler sekaligus mengurangi aliran udara yang disebabkan oleh banyaknya baris tabung pada pendingin udara. Kembali ke saluran masuknya, melalui peningkatan di atas, suhu saluran masuk intercooler dapat dikurangi sekitar 2°C, dan pada saat yang sama, efek pendinginan pendingin udara dapat terjamin.

(2) Pertahankan frekuensi kompresor tekanan rendah tetap konstan, dan ubah frekuensi kompresor tekanan tinggi, sehingga rasio volume pengiriman gas kompresor tekanan tinggi berubah. Ketika suhu penguapan konstan pada -20°C, COP maksimum adalah 3,374, dan rasio pengiriman gas maksimum yang sesuai dengan COP adalah 1,819.

(3) Dengan membandingkan beberapa sistem refrigerasi kompresi dua tahap transkritis CO2 umum, disimpulkan bahwa suhu keluaran pendingin gas dan efisiensi kompresor tahap tekanan rendah memiliki pengaruh besar pada siklus pada tekanan tertentu, jadi jika Anda ingin meningkatkan efisiensi sistem, perlu untuk mengurangi suhu keluaran pendingin gas dan memilih kompresor tahap tekanan rendah dengan efisiensi operasi yang tinggi.