Kompresör ve blower tahrikleri, aynı tesiste yan yana çalışsalar da motordan farklı şeyler gerektirir. Pistonlu kompresör yüklü kalkar ve darbeli tork üretir, blower ise kare torklu ve sessiz bir yüktür.
Pistonlu kompresörün tork karakteri
Pistonlu kompresörde her strok, mil üzerinde bir tork tepesi yaratır. Ortalama tork sabit görünse de anlık moment tur içinde büyük dalgalanma gösterir. Volan, bu dalgalanmayı soğurarak motora düzgün bir yük iletir. Kompresör basınç altında dururken yeniden kalkarsa, motor pistonun karşı basıncını yenmek zorundadır. Bu yüzden kalkış torku ihtiyacı yüksektir.
Yüksüz kalkış düzeneği
Pistonlu kompresörlerin çoğunda bir boşaltma valfi bulunur. Motor kalktığında valf açıktır ve silindir basınca karşı çalışmaz. Motor devrine ulaştıktan sonra valf kapanır ve sıkıştırma başlar. Bu düzenek, kalkış torku ihtiyacını ve kalkış akımını düşürür. Valf arızalandığında motor yüklü kalkar ve termik röle sık sık açar.
Vidalı kompresör
Vidalı kompresörde iki helis rotor sürekli ve dalgalanmasız bir sıkıştırma yapar. Tork tepesi oluşmaz, yük sabit torklu ve düzgündür. Motor doğrudan kaplinle ya da bir dişli grubuyla rotora bağlanır. Sürekli çalışan bu tahrikte verim sınıfı, yıllık enerji giderinin ana kalemidir. Yüksek devirli vidalı üniteler, motorla birlikte tek gövdede bütünleşik olarak da üretilir.
Blowerın kare tork karakteri
Santrifüj blower, fan ailesine girer ve kare tork yükü davranışı gösterir. Gereken tork devrin karesiyle, mil gücü ise devrin küpüyle büyür. Devri yüzde seksene indiren bir blower, havanın yüzde seksenini basar ama gücün yaklaşık yüzde elli birini harcar. Bu kübik ilişki, devir denetimini blower tahriklerinde en etkili tasarruf aracı yapar. Roots tipi hacimsel blowerlar ise sabit tork davranışı gösterir.
Yüksek ataletli çark
Santrifüj blowerın çarkı büyük çaplı ve ağırdır. Kalkışta motor, bu ataleti hızlandırmak için uzun süre yüksek akım çeker. Kalkış süresi, motorun kilitli rotor dayanım süresini aşmamalıdır. Yumuşak yol verici ya da frekans invertörü, kalkışı denetim altına alır. Doğrudan yol verilen büyük bir blowerda kalkış akımı şebekede gerilim çökmesi yaratabilir.
Kayış tahriki ve radyal yük
Blowerlar çoğunlukla kayış-kasnakla sürülür ve devir oranı kasnak çaplarıyla ayarlanır. Kasnak, motor miline radyal bir kuvvet bindirir. Kasnak çapı küçüldükçe ve kayış gerginliği arttıkça bu kuvvet büyür. Motor katalogundaki izin verilen radyal yük, milin ucundan belirli bir uzaklıkta tanımlanır. Kasnağın gövdeye yakın konumlandırılması, eğilme momentini küçültür.
Sürekli çalışma ve verim
Kompresör ve blower tahriklerinin çoğu kesintisiz çalışma rejimindedir. IEC 60034-1 bu rejimi S1 görev tipi olarak tanımlar ve motor ısıl dengeye ulaşır. Uzun çalışma saati, verim farkını yıllık gidere büyük bir kalemle yansıtır. Verim sınıfları IEC 60034-30-1 standardında tanımlanır. Yüksek verim sınıfı, sürekli çalışan bir tahrikte satın alma farkını kısa sürede geri kazandırır.
Boşta çalışma kaybı
Yük-boş kumandalı bir kompresör, talep düştüğünde durmaz; boşta döner. Boşta dönen bir motor, anma gücünün belirli bir bölümünü sürtünme ve manyetik kayıp olarak harcar. Bu kayıp, hiçbir hava üretmeden ödenir. Devir denetimli bir tahrikte kompresör talebe göre yavaşlar ve boşta çalışma ortadan kalkar. Kaç saat boşta dönüldüğü, tasarruf hesabının ana girdisidir.
Basınçlı hava kaçağının bedeli
Kompresörün ürettiği havanın bir bölümü, hat üzerindeki kaçaklardan kaybolur. Kaçak, kompresörün yük altında geçirdiği süreyi doğrudan uzatır. Motorun harcadığı enerji, hiçbir işe dönüşmeden atmosfere gider. Kaçak taraması, tahrikin verimini yükseltmenin en ucuz yoludur. Motor ve invertör üzerinde yapılacak her iyileştirme, kaçak giderilmeden yarım kalır.
Sabit tork ve düşük devirde soğutma
Vidalı kompresör sabit torklu bir yüktür ve devir düştüğünde tork korunur. Motorun kendi soğutma fanı ise mile bağlı olduğundan devirle birlikte yavaşlar. Düşük devirde aynı torku taşıyan bir motor, daha az hava üfleyerek soğur. Geniş devir aralığında çalışan tahriklerde ayrı beslemeli bir soğutma fanı kullanılır. Sargı sıcaklığı, termistörle doğrudan izlenir.
Soğutma ve ortam sıcaklığı
Kompresör dairesi, sıkıştırmanın ürettiği ısıyla ısınır. Ortam sıcaklığı yükseldiğinde motorun soğutması zayıflar ve taşıyabileceği güç azalır. Motor etiketindeki anma değerleri belirli bir ortam sıcaklığı için verilir. Bu sıcaklığın üzerinde motor gücü bir düşürme katsayısıyla azaltılır. Dairenin havalandırılması, motor ömrüne doğrudan katkı verir.
Titreşim ve kaide
Pistonlu kompresör, tork dalgalanmasını kaideye titreşim olarak aktarır. Kaide, grubun ağırlığını ve bu titreşimi taşıyacak sertlikte kurulur. Titreşim yalıtım takozları, salınımın binaya geçmesini engeller. Motorun ayak cıvataları ilk çalışma haftasının ardından yeniden sıkılır. Vidalı kompresör ve blower ise düşük titreşim üretir.
Sık kalkışın sınırı
Küçük kompresörler basınç anahtarıyla sık kalkıp durar. Her kalkış, sargıyı ısıtan bir akım darbesidir. Motor etiketinde saatteki izin verilen kalkış sayısı verilir. Hava tankının doğru boyutlandırılması, kalkış sayısını düşüren en pratik önlemdir. Sık kalkış beklenen tahriklerde sargıya gömülü termistör koruması tercih edilir.
Isı geri kazanımı
Kompresörün harcadığı elektrik enerjisinin neredeyse tamamı ısıya döner. Bu ısı, soğutma havası ya da yağ devresi üzerinden atmosfere atılır. Bir ısı değiştiriciyle aynı ısı, tesisin sıcak su ya da mahal ısıtma ihtiyacına yönlendirilebilir. Geri kazanılan ısı, motorun verimini değiştirmez ama tesisin toplam enerji faturasını düşürür. Kompresör dairesinin havalandırması bu düzenle birlikte planlanır.
Kompresör Tahrikinde Seçim Ölçütleri
Pistonlu kompresörde seçim, kalkış torku ihtiyacı ve boşaltma valfinin varlığıyla başlar. Vidalı kompresörde sabit torklu sürekli çalışma ve verim sınıfı öne çıkar. Blowerda ise kare tork karakteri ve çark ataleti belirleyicidir. Devir denetimi kararı, boşta geçen saatlerin sayısıyla verilir. Sektörel tahriklerin ortak çerçevesi uygulamaya göre motor seçimi yaklaşımıyla, kare torklu yüklerin karşılığı ise santrifüj pompa motoru başlığıyla kurulur.
Kompresör ve blower, tork eğrileri ayrıştığı için farklı motor kararları gerektirir. Pistonlu tahrikte kalkış torku, vidalı ve blower tahrikinde ise verim ile devir denetimi seçimin merkezine oturur.
