کوپلند

کمپرسور کوپلند، یکی از قدیمی‌ترین کمپرسورهایی است که در صنعت تهویه و تبرید مورد استفاده قرار می‌گیرد. کمپرسورهای سیلندر پیستونی (رفتی برگشتی) و کمپرسورهای اسکرال (حلزونی)، از تولیدات شرکت کوپلند می‌باشد. کیفیت بالا و بروز بودن محصولات این شرکت، از مزایای آن در صنعت تهویه و تبرید می‌باشد. در ادامه بطور مفصل به تاریخچه و محصولات شرکت امرسون کوپلند پرداخته‌ایم.

تاریخچه شرکت امرسون کوپلند

امرسون در سال 1890 در سنت لوئیس، میسوری ایالات متحده آمریکا به عنوان تولید کننده موتورهای الکتریکی و فن تأسیس شد.

دو برادر متولد اسکاتلند، به نام‌های چارلز و الکساندر مستون، طرح تولید و توسعه موتورهای الکتریکی را با حمایت مالی فردی بنام جان وسلی امرسون، افسر سابق ارتش اتحادیه، قاضی و وکیل، در قالب شرکت تولیدی الکتریک امرسون در سنت لوئیس، میسوری در همین سال راه‌اندازی می‌کنند.

در سال 1892 شرکت نوپا امرسون اقدام به تولید موتورهای AC کرده و اولین فن‌های الکتریکی در آمریکای شمالی را تولید و روانه بازار می‌کند. در زمان ریاست جدید هربرت ال پارکر، امرسون برای تولید محصولات با کیفیت بالا شهرت پیدا کرد. فروش خالص شرکت امرسون در این سال در مجموع به مبلغ 60 هزار دلار می‌رسد.

در سال 1897 محصول جدید شرکت امرسون روانه بازار شد. فن‌های سقفی تولید شرکت امرسون که سکونت در ساختمان‌های بلند را ممکن می‌کرد، نیمی از تولید این شرکت را به خود اختصاص داد.

درسال 1899 شرکت امرسون طرح تیغه‌ای پارکر را برای حرکت آرام‌تر و کارآمدتر ابداع کرده و در محصولات خود بکار می‌گیرد.

در سال 1919 و در پایان جنگ جهانی اول، فروش سالانه امرسون به 3 میلیون دلار نزدیک شد.

در سال 1920 با مدیریت توماس متسون، شرکت امرسون یک ساختمان تولیدی هشت طبقه را در سنت لوئیس افتتاح می‌کند.

در طی سال‌های دهه 1920 نوسان شدیدی در تولید و فروش شرکت بوجود می‌آید تا اینکه در سال 1933 و در دوره ریاست جمهوری جوزف نیومن، تولید الکتروموتورهای شرکت امرسون افزایش قابل توجهی می‌یابد.

در سال 1939 شرکت اقدام تولید موتورهای بسته (هرمتیک – Hermetic) می‌کند اما با شروع جنگ جهانی دوم فعالیت آن متوقف می‌شود.

در طی سال‌های جنگ، فعالیت و توانایی‌های شرکت امرسون در خدمت ارتش آمریکا قرار می‌گیرد.

در سال‌های بعد از جنگ با تغییر مدیریت و رویکرد جدید تولیدات و فروش افزایش یافت.

در دهه 1980 با ورود به بازارهای جهانی، قدمی بزرگ در جهت بازاریابی و کسب مشتری برداشت.

در سال 1989 مرکز فناوری موتور امرسون برای حمایت از مهندسی و نوآوری در طراحی موتور پیشرفته تأسیس شد.

در سال 2000 فروش شرکت امرسون با رشد 16 برابری به مبلغ 15 میلیارد دلار رسید.

امرسون در سال 2001 اقدام به تأسیس دو شرکت در چین و هند می‌کند.

فروش امرسون در سال 2005 به مبلغ 17 میلیارد دلار می‌رسد.

در سال‌های بعد با ورود به پروژه‌های نیروگاهی و تبلیغات گسترده تلویزیونی، درآمد امرسون افزایش چشمگیری پیدا می‌کند.

در سال 2010 توجه شرکت باعث می‌شود دو جایزه معتبر زیر محیطی را به خود اختصاص دهد.

فعالیت و توسعه روزافزون شرکت در سال‌های بعد تا امروز جایگاه ویژه‌ای را برای آن در آمریکا و سراسر جهان رقم زده است.

در ایران شرکت امرسون بیشتر با کمپرسورهای کوپلند (Copeland Compressors) و قطعات برودتی شناخته می‌شود.

محصولات کوپلند

عمده محصولات شرکت کوپلند، کمپرسورهای سیلندر پیستونی نیمه بسته (سمی هرمتیک – Semi hermetic) در سه نوع استاندارد، دیسکاس و دو مرحله‌ای و همچنین کمپرسورهای اسکرال بسته (هرمتیک – Hermetic) می‌باشد.

کمپرسور کوپلند، کاملاً سازگار با محیط زیست می‌باشد. از این رو در ساخت آن از تکنولوژی‌‌های جدید 7AC که یک رویکرد تازه در صنعت تهویه مطبوع جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی و توانایی به حداکثر رساندن مبردهای سازگار با زیست محیطی می‌باشد، استفاده می‌کند.

محصولات کوپلند

کمپرسور سیلندر پیستونی

کمپرسور قلب تپنده یک سیکل تبرید تراکمی بوده و وظیفه آن تراکم مبرد، ایجاد اختلاف فشار در مدار سرمایشی و در نتیجه حرکت مبرد در داخل سیکل تبرید می‌باشد.

کمپرسورهای سیلندر پیستونی یکی از پرمصرف‌ترین انواع کمپرسور در سیستم‌های تهویه مطبوع و سرمایشی است. تکنولوژی تراکم در کمپرسور سیلندر پیستونی از نوع رفتی و برگشتی می‌باشد.

این نوع کمپرسور به عنوان قدیمی‌ترین نوع کمپرسور برودتی شناخته می‌شود و تراکم مبرد در آن بدین صورت است که مبرد بعد از تبادل حرارتی در داخل اواپراتور تبخیر شده و از طریق خط لوله مکش و سوپاپ مکش روی ولو پلیت وارد سیلندر کمپرسور می‌شود. پس از ورود مبرد به داخل سیلندر، سوپاپ مکش روی ولو پلیت بسته شده و پیستون در نتیجه چرخش میل لنگ به سمت بالا حرکت کرده و مبرد را در فضای بسته سیلندر متراکم می‌کند.

پس از رسیدن پیستون به بالاترین حد خود (نقطه مرگ)، سوپاپ دهش باز شده و مبرد متراکم شده از سیلندر خارج می‌شود. با تغییر در حجم سیلندر و سرعت حرکت پیستون و همچنین توان سیم پیچ کمپرسور، می‌توان ظرفیت و توان کمپرسور را تغییر داد.

کمپرسورهای سیلندر پیستونی ساخت شرکت کوپلند از پرمصرف‌ترین و خوش‌نام‌ترین کمپرسورهای برودتی موجود در بازار تهویه و تبرید ایران هستند. از این کمپرسورها در ساخت انواع چیلر و سردخانه استفاده می‌شود.

کمپرسور کوپلند نوع سیلندر پیستونی موجود در بازار ایران، عمدتاً ساخت آلمان شرقی، چک اسلواکی، بلژیک و آمریکا می‌باشند که البته با توجه به فروپاشی کشور آلمان شرقی، عمدتاً مدل‌های ساخت کشور چک امروزه وارد ایران می‌شوند.

استهلاک کم و طول عمر بالا و هزینه نگهداری و تعمیرات بسیار پایین، از ویژگی‌های این نوع کمپرسور می‌باشد بطوری که همان‌طور که گفته شد، همچنان مدل‌هایی از دوران جنگ سرد (حدود 30 سال) در کشور در حال کار هستند.

کمپرسورهای سیلندر پیستونی کوپلند در دو نوع استاندارد (Standard) به رنگ طوسی و دیسکاس (Discuss) به رنگ مشکی تولید می‌شوند.

در جدول زیر به اجزای کمپرسور سیلندر پیستونی کوپلند اشاره شده است.

اجزای کمپرسور      شرح وظایف

پوسته       پوسته و بدنه خارجی کمپرسور است که کلیه قطعات کمپرسور در داخل آن قرار می‌گیرند

سیلندر      محفظه استوانه‌ای شکل داخل کمپرسور بوده که مبرد تبخیر شده وارد آن می‌شود و در این محفظه متراکم می‌گردد

پیستون     یک استوانه متحرک بوده که جهت حرکت آن بالا به پایین و در داخل محفظه سیلندر می‌باشد و وظیفه آن متراکم کردن مبرد در داخل سیلندر است

میل لنگ  یک محور دارای برآمدگی‌ها متقارن می‌باشد که شاتون بر روی آن قرار گرفته و باعث حرکت رفتی برگشتی پیستون می‌شود

شاتون      قطعه‌ای است که پیستون از طریق آن به میل لنگ متصل می‌شود و حرکت دورانی میل لنگ را به حرکت افقی تبدیل می‌کند

ولو پلیت  صفحه‌ای دارای نازل‌هایی جهت ورود و خروج مبرد می‌باشد که بر روی سرسیلندر نصب شده و عملکرد سوپاپ را در ورود مبرد با فشار پایین و خروج مبرد متراکم شده با فشار بالا را انجام می‌دهد

شیرآلات  بر روی خط مکش و دهش مبرد نصب شده و وظیفه باز و بست مسیر مبرد را دارد

سیم پیچ    نیروی محرکه کمپرسور توسط سیم پیچ با ایجاد میدان مغناطیسی و به چرخش درآوردن میل لنگ ایجاد می‌شود

پمپ روغن              وظیفه روغن کاری قطعات کمپرسور را در زمان کارکرد دارد

کانکشن    جهت نصب سوئیچ‌های فشار و گیج و مانیتور فشارهای مکش و دهش و روغن کمپرسور از این کانکشن‌ها استفاده می‌شود

هیتر         جهت گرم نگه داشتن روغن کمپرسور و جداسازی مبرد مایع از روغن استفاده می‌شود

کمپرسور سیلندر پیستونی (رفتی برگشتی) چیست؟

کمپرسورهای دو مرحله‌ای کوپلند

از کمپرسور کوپلند نوع سیلندر پیستونی دو مرحله‌ای، جهت رسیدن به دماهای خیلی پایین (تا حدود منفی 40 درجه سانتی‌گراد) استفاده می‌شود. عملکرد کمپرسور سیلندر پیستونی دو مرحله‌ای بدین گونه است که مبرد را در دو مرحله متراکم می‌کند و شرایط رسیدن به دمای پایین را میسر می‌سازد. از این نوع کمپرسور در ساخت سردخانه‌ با دمای بسیار پایین و همچنین تونل‌های انجماد استفاده می‌شود.

کمپرسور سیلندر پیستونی کوپلند

کمپرسور اسکرال

شرکت کوپلند بزرگترین تولید کننده کمپرسورهای اسکرال در دنیا می‌باشد. پوسته کمپرسورهای اسکرال از نوع هرمتیک (بسته) می‌باشد و قابل تعمیر نیست. تکنولوژی تراکم در این نوع کمپرسور از نوع اسکرال است و عملکرد آن در فرآیند تراکم بدین صورت می‌باشد که مبرد ورودی از طریق مکش کمپرسور وارد مجرای حلزونی شده و در نتیجه چرخش دو صفحه بر روی هم، مبرد در مرکز مجرای حلزونی متراکم شده و با فشار بالاتر از فشار اولیه از لوله دهش یا دیس‌شارژ خارج می‌شود.

کمپرسورهای اسکرال کوپلند در مدل‌های مختلفی طراحی و تولید می‌شوند. در جدول زیر سری‌های مختلف کمپرسورهای اسکرال کوپلند و مبرد مخصوص و سازگار با آن‌ها مشخص شده است.

سری کمپرسور        مبرد مجاز برای شارژ

ZH           R290

ZR           R134a – R22 – R407c – R405a

ZS           R404a – R448a – R449a – R407a – R407f

ZP           R410a

YH           R513a – R1234ze(E) – R454c

YB           R455a – R454a

صدا و لرزش کم و ضریب عملکرد بالا از مزایای این نوع کمپرسور کوپلند می‌باشد که استفاده از آن را در سیستم‌های تهویه مطبوع گسترش داده است.

کمپرسورهای اسکرال کوپلند در کشورهای آمریکا، بلژیک، تایلند و چین تولید می‌شوند که همگی تحت لیسانس شرکت کوپلند امرسون آمریکا می‌باشند.

کمپرسور اسکرال کوپلند دارای سایت گلس (شیشه بازدید) سطح روغن و کانکشن روغن (اویل کانکشن) هستند. این نوع کمپرسور فاقد شیر در لوله مکش و دهش (ساکشن و دیس‌شارژ) است و می‌توان لوله خط ساکشن و دیس‌شارژ را مستقیماً به کمپرسور جوش داد.

در ظرفیت‌های بالای برودتی می‌توان دو یا چند کمپرسور اسکرال را در یک مدار سرمایشی باهم موازی کرد. برای این کار خطوط مکش و دهش کمپرسورها با طول یکسان و متقارن به هم وصل می‌شوند و برای جلوگیری از حرکت روغن از کارتر کمپرسورها، کارتر همه آن‌ها به کمک یک لوله رابط از طریق اویل کانکشن به همدیگر متصل می‌شوند.

در جدول زیر به اجزای اصلی کمپرسور کوپلند نوع اسکرال اشاره شده است.

اجزای کمپرسور     

پوسته       پوسته کمپرسور اسکرال از نوع بسته است و کلیه قطعات و اجزای کمپرسور در داخل آن قرار می‌گیرد

صفحات حلزونی      وظیفه متراکم کردن مبرد را دارن و در داخل هم بصورت نر و مادگی حرکت می‌کنند

بوش لغزنده              جهت تبدیل حرکت دورانی به حرکت بیضی‌وار

سیم پیچ    نیروی محرک کمپرسور است که در نتیجه تولید میدان مغناطیسی باعث چرخش ماردون‌ها می‌شود

سایت گلس روغن    جهت رویت سطح روغن کمپرسور

اویل کانکشن            جهت اتصال کارتر روغن چند کمپرسور به هم

لوله مکش لوله ورود مبرد از اواپراتور به کمپرسور

لوله دهش لوله خروج مبرد داغ از کمپرسور به کندانسور

کمپرسورهای سری ZR به کمپرسورهای سه گاز شناخته می‌شوند. دلیل این امر سازگار بودن این سری از کمپرسورهای اسکرال کوپلند با سه گاز R22 ،R134a و R407c می‌باشد.

در جدول زیر مدل‌های کمپرسورهای سری ZR (سه گاز) و ZP کوپلند قابل مشاهده است.

مدل کمپرسور          توان (HP)               کشور سازنده           مبرد

ZR22 K3E-PFJ-522             1.8          تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR24 K3E-PFJ-522             2              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR28 K3E-PFJ-522             2.3          تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR36 K3E-PFJ-522             3              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR36 K3E-TFD-522            3              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR42 K3E-PFJ-522             3.5          تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR48 K3E-PFJ-522             4              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR48 KCE-TFD-522           4              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR61 KCE-TFD-522           5              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR72 KCE-TFD-522           6              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR81 KCE-TFD-522           6              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR94 KCE-TFD-522           7.8          تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR108 KCE-TFD-522         9              تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR125 KCE-TFD-522         10.4        تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR144 KCE-TFD-522         12           تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR160 KCE-TFD-522         13.3        تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR190 KCE-TFD-522         15           تایلند        R134a – R22 – R407c – R405a

ZR250 KCE-TFD-522         20           آمریکا      R134a – R22 – R407c – R405a

ZR310 KCE-TFD-522         25           آمریکا      R134a – R22 – R407c – R405a

ZR380 KCE-TFD-522         30           آمریکا      R134a – R22 – R407c – R405A

ZP61 KCE-TFD    5              تایلند        R410a

ZP72 KCE-TFD    6              تایلند        R410a

ZP90 KCE-TFD    7.5          تایلند        R410a

ZP120 KCE-TFD  10           تایلند        R410a

ZP137 KCE-TFD  11.4        تایلند        R410a

ZP182 KCE-TFD  15           تایلند        R410a

هیتر کمپرسور

وجود هیتر در کمپرسور بسیار مهم است. استفاده از هیتر باعث رقیق شدن روغن کمپرسور، سهولت در روغن‌کاری کمپرسور، تبخیر مبرد مایع از کارتر و جدا شدن آن از روغن می‌شود و از بروز فشارهای هیدرولیکی در زمان استارت جلوگیری می‌کند. هیترهای کمپرسورهای اسکرال از نوع کمربندی است و بر دور کارتر کمپرسور بسته می‌شود.

در جدول زیر توان هیترهای کمپرسورهای اسکرال کوپلند مشخص شده است.

مدل کمپرسور          نوع هیتر توان گرمایشی هیتر

ZR22 K3E-PFJ-522             کمربندی – خارجی   70 وات

ZR24 K3E-PFJ-522             کمربندی – خارجی   70 وات

ZR28 K3E-PFJ-522             کمربندی – خارجی   70 وات

ZR36 K3E-PFJ-522             کمربندی – خارجی   70 وات

ZR36 K3E-TFD-522            کمربندی – خارجی   70 وات

ZR42 K3E-PFJ-522             کمربندی – خارجی   70 وات

ZR48 K3E-PFJ-522             کمربندی – خارجی   70 وات

ZR48 KCE-TFD-522           کمربندی – خارجی   70 وات

ZR61 KCE-TFD-522           کمربندی – خارجی   70 وات

ZR72 KCE-TFD-522           کمربندی – خارجی   70 وات

ZR81 KCE-TFD-522           کمربندی – خارجی   70 وات

ZR94 KCE-TFD-522           کمربندی – خارجی   90 وات

ZR108 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   90 وات

ZR125 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   90 وات

ZR144 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   90 وات

ZR160 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   90 وات

ZR190 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   90 وات

ZR250 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   120 وات

ZR310 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   150 وات

ZR380 KCE-TFD-522         کمربندی – خارجی   150 واتهیتر کمپرسور کوپلند

بطور کلی کمپرسورهای کوپلند در دو نوع سیلندر پیستونی و اسکرال تولید می‌شوند. از کمپرسورهای سیلندر پیستونی در ساخت چیلرهای تراکمی و سردخانه‌ها و از کمپرسورهای اسکرال در ساخت انواع چیلر تراکمی در ظرفیت‌های پایین و متوسط استفاده می‌شود. کمپرسورهای کوپلند دارای سابقه خوب و مطمئنی در صنعت تهویه مطبوع و سرمایشی کشور هستند.

سری جدید کمپرسورهای سیلندر پیستونی کوپلند با نام DWM شناخته می‌شوند.

از مزایای کمپرسورهای سیلندر پیستونی طول عمر بالا، استهلاک پایین و تعمیر پذیر بودن می‌باشد و از مزایای کمپرسورهای اسکرال ضریب عملکرد بالا، صدا و لرزش و مصرف برق پایین می‌باشد.