سیکل تبرید کمپرسور دو مرحله‌ای معمولاً از دو کمپرسور، یعنی یک کمپرسور فشار پایین و یک کمپرسور فشار بالا، استفاده می‌کند.
۱.۱ فرآیند افزایش گاز مبرد از فشار تبخیر به فشار میعان به دو مرحله تقسیم می‌شود
مرحله اول: ابتدا توسط کمپرسور مرحله کم فشار تا فشار متوسط فشرده می‌شود:
مرحله دوم: گاز تحت فشار متوسط پس از خنک شدن متوسط، توسط کمپرسور فشار بالا تا فشار میعان فشرده می‌شود و چرخه رفت و برگشتی، فرآیند تبرید را تکمیل می‌کند.
هنگام تولید دماهای پایین، اینترکولر چرخه تبرید تراکمی دو مرحله‌ای، دمای ورودی مبرد را در کمپرسور مرحله فشار بالا کاهش می‌دهد و همچنین دمای تخلیه همان کمپرسور را نیز کاهش می‌دهد.
از آنجایی که چرخه تبرید تراکمی دو مرحله‌ای کل فرآیند تبرید را به دو مرحله تقسیم می‌کند، نسبت تراکم هر مرحله بسیار کمتر از تراکم تک مرحله‌ای خواهد بود که الزامات مربوط به استحکام تجهیزات را کاهش داده و راندمان چرخه تبرید را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد. چرخه تبرید تراکمی دو مرحله‌ای بر اساس روش‌های مختلف خنک‌سازی میانی به یک چرخه خنک‌سازی کامل میانی و یک چرخه خنک‌سازی ناقص میانی تقسیم می‌شود. اگر بر اساس روش خفگی باشد، می‌توان آن را به یک چرخه خفگی مرحله اول و یک چرخه خفگی مرحله دوم تقسیم کرد.
۱.۲ انواع مبرد تراکمی دو مرحله‌ای
بیشتر سیستم‌های تبرید تراکمی دو مرحله‌ای، مبردهای دمای متوسط و پایین را انتخاب می‌کنند. تحقیقات تجربی نشان می‌دهد که R448A و R455a از نظر بهره‌وری انرژی جایگزین‌های خوبی برای R404A هستند. در مقایسه با جایگزین‌های هیدروفلوئوروکربن‌ها، CO2 به عنوان یک سیال عامل سازگار با محیط زیست، جایگزین بالقوه‌ای برای مبردهای هیدروفلوئوروکربن است و ویژگی‌های زیست‌محیطی خوبی دارد.
اما جایگزینی R134a با CO2 عملکرد سیستم را به خصوص در دماهای بالاتر محیط، بدتر می‌کند، فشار سیستم CO2 بسیار بالا است و نیاز به عملیات ویژه روی اجزای کلیدی، به ویژه کمپرسور، دارد.
۱.۳ تحقیقات بهینه‌سازی روی تبرید تراکمی دو مرحله‌ای
در حال حاضر، نتایج تحقیقات بهینه‌سازی سیستم چرخه تبرید تراکمی دو مرحله‌ای عمدتاً به شرح زیر است:
(1) ضمن افزایش تعداد ردیف‌های لوله در اینترکولر، کاهش تعداد ردیف‌های لوله در کولر هوا می‌تواند سطح تبادل حرارت اینترکولر را افزایش دهد و در عین حال جریان هوای ناشی از تعداد زیاد ردیف‌های لوله در کولر هوا را کاهش دهد. با بازگشت به ورودی آن، از طریق بهبودهای فوق، دمای ورودی اینترکولر می‌تواند حدود 2 درجه سانتیگراد کاهش یابد و در عین حال، اثر خنک‌کنندگی کولر هوا تضمین شود.
(2) فرکانس کمپرسور فشار پایین را ثابت نگه دارید و فرکانس کمپرسور فشار بالا را تغییر دهید، در نتیجه نسبت حجم تحویل گاز کمپرسور فشار بالا تغییر می‌کند. هنگامی که دمای تبخیر در -20 درجه سانتیگراد ثابت است، حداکثر COP برابر با 3.374 و حداکثر نسبت تحویل گاز مربوط به COP برابر با 1.819 است.
(3) با مقایسه چندین سیستم تبرید تراکمی دو مرحله‌ای با CO2 transcritical رایج، نتیجه گرفته می‌شود که دمای خروجی کولر گازی و راندمان کمپرسور مرحله کم‌فشار تأثیر زیادی بر چرخه در یک فشار معین دارند، بنابراین اگر می‌خواهید راندمان سیستم را بهبود بخشید، لازم است دمای خروجی کولر گازی را کاهش داده و یک کمپرسور مرحله کم‌فشار با راندمان عملیاتی بالا انتخاب کنید.
زمان ارسال: ۲۲ مارس ۲۰۲۳