I. Belangrijkste systeemcomponenten
-
Schroefcompressor: Het hart van het systeem. Comprimeert koudemiddelgas met lage temperatuur en lage druk tot gas met hoge temperatuur en hoge druk.
-
Condensor: Het hogedruk- en hogetemperatuur koudemiddelgas geeft hier warmte af en condenseert tot een vloeistof.
-
Smoorinrichting (expansieventiel/capillaire buis): Vermindert de druk en temperatuur van het hogedruk vloeibare koudemiddel, waardoor het wordt omgezet in een gas-vloeistofmengsel met lage temperatuur en lage druk.
-
Verdamper: Het vloeibare koudemiddel verdampt hier, absorbeert warmte en verlaagt daardoor de temperatuur van het gekoelde medium (lucht of water).
-
Vloeistofreservoir / olieafscheider (voor typen met olie-injectie): Scheidt smeerolie en slaat overtollig koudemiddel op.
II. Werkcyclusstappen (met behulp van een schroefcompressor met olie-injectie als voorbeeld)
-
(1) Compressieproces
-
Koudemiddeldamp met lage temperatuur en lage druk (bijv. R134a, Ammoniak, R22) komt via de aanzuigpoort van de compressor binnen vanuit de verdamper.
-
Door de in elkaar grijpende rotatie van de mannelijke en vrouwelijke rotoren wordt het gas progressief gecomprimeerd binnen het volume tussen de lobben:
-
Volume neemt continu af (typische volumeverhouding 2,5–5,0).
-
Druk en temperatuur stijgen sterk (uitlaattemperatuur kan 70–100°C bereiken).
-
-
Rol van olie-injectie: Olie wordt tegelijkertijd geïnjecteerd voor afdichting, koeling en smering.
-
-
(2) Uitlaat & Oliescheiding
-
Het hogetemperatuurmengsel van koudemiddelgas en olie komt binnen in de Olieafscheider:
-
Smeerolie wordt afgescheiden (scheidingsefficiëntie >99,9%) en keert terug naar de compressor.
-
Puur hogedruk koudemiddelgas stroomt naar de condensor.
-
-
-
(3) Condensatieproces
-
Hogetemperatuur, hogedruk gasvormig koudemiddel in de condensor:
-
Geeft warmte af via lucht- of waterkoeling.
-
Condenseert geleidelijk tot hogedruk vloeibaar koudemiddel (bijv. R134a condensatietemperatuur ca. 40–50°C).
-
-
-
(4) Smoorexpansie
-
Hogedruk vloeibaar koudemiddel stroomt door het Expansieventiel (thermisch expansieventiel / elektronisch expansieventiel):
-
Druk daalt sterk (bijv. van 15 bar naar 4 bar).
-
Temperatuur daalt tot de verdampingstemperatuur (bijv. -10°C).
-
Wordt een gas-vloeistofmengsel met lage temperatuur en lage druk.
-
-
-
(5) Verdamping & Warmteabsorptie
-
Het tweefasenmengsel komt de verdamper binnen:
-
Koudemiddel absorbeert warmte van het omringende medium (gekoeld water of lucht) en verdampt.
-
Produceert koud water (bijv. 7°C) of koude lucht.
-
Wordt uiteindelijk verzadigd gas met lage temperatuur en lage druk, en komt opnieuw de compressor binnen om de cyclus te voltooien.
-
-
✅ Essentieel principe: Warmteabsorptie in de verdamper → Warmteafgifte in de condensor, waardoor warmteoverdracht wordt bereikt van de zone met lage temperatuur (verdamper) naar de zone met hoge temperatuur (condensor).
III. Belangrijkste voordelen van schroefcompressiekoeling
-
Continue compressiemogelijkheid:
-
Geen aanzuig-/uitlaatkleppen zorgen voor een soepele, niet-pulserende gasstroom.
-
Ideaal voor koeltoepassingen met hoge capaciteit (typisch capaciteitsbereik 100–3000 kW).
-
-
Zeer efficiënte werking met variabele belasting:
-
Capaciteitsregeling met schuifklep: Maakt traploze modulatie van de koelcapaciteit mogelijk (10–100%), perfect aangepast aan variërende belastingen.
-
Regeling met variabele snelheid (VFD): Optimaliseert de efficiëntie verder bij deellastcondities.
-
-
Tolerantie voor vloeistofinslag & natte compressie:
-
Het ontwerp van de rotorafstand maakt het mogelijk dat kleine hoeveelheden vloeibaar koudemiddel binnenkomen zonder schade te veroorzaken (in tegenstelling tot zuigercompressoren die last hebben van vloeistofinslag).
-
-
Lage trillingen & hoge betrouwbaarheid:
-
Uitstekende dynamische rotorbalancering resulteert in aanzienlijk minder trillingen dan zuigercompressoren, waardoor complexe funderingen overbodig zijn.
-
Geschikt voor gevoelige omgevingen (ziekenhuizen, laboratoria).
-
