Unterschiede im Funktionsprinzip
SchraubenkompressorDie Kompression des Gases erfolgt hauptsächlich durch die Rotation zweier miteinander kämmender spiralförmiger Rotoren innerhalb des Gehäuses. Während sich die Rotoren drehen, verändert sich das Volumen zwischen den Zähnen kontinuierlich, wodurch der Ansaug-, Verdichtungs- und Ausstoßvorgang vollzogen wird. Diese Verdrängerkompressionsmethode ermöglicht die Behandlung großer Gasströme.
WirbelkompressorDabei werden zwei Spiralscheiben mit involuter Geometrie eingesetzt, von denen eine fest montiert ist, während die andere eine translatorische Bewegung ausführt. Die beiden Spiralscheiben greifen miteinander ineinander und bilden mehrere sichelförmige Kompressionskammern. Mit der Bewegung der beweglichen Spiralscheibe verringert sich das Volumen dieser Kammern kontinuierlich, wodurch das Gas zur Mitte hin verdrängt und abgeführt wird. Dieses Konzept ermöglicht einen kontinuierlichen Kompressionsprozess.
Vergleich der Leistungs- und Betriebseigenschaften
Hinsichtlich der Förderleistung und des Volumenstroms eignen sich Schraubenkompressoren in der Regel für mittlere bis große Systeme und liefern einen vergleichsweise hohen Volumenstrom; dagegen sind Scrollkompressoren vorwiegend auf kleine und mittelgroße Anlagen ausgerichtet und weisen einen relativ geringeren Volumenstrom auf.
Hinsichtlich Laufruhe und Geräuschreduzierung zeichnet sich der Scrollverdichter durch den Verzicht auf Ein‑ und Auslassventile sowie einen kontinuierlichen Verdichtungsprozess aus, wodurch er äußerst ruhig läuft und nur geringe Vibrationen sowie ein sehr niedriges Geräuschniveau aufweist. Demgegenüber verursachen Schraubenverdichter bei hohen Drehzahlen erhebliche mechanische Geräusche sowie Strömungsgeräusche.
Hinsichtlich der Energieeffizienz weist der Scrollverdichter unter Teillastbedingungen eine hohe Leistungszahl auf und unterliegt keinen Totvolumenverlusten; der Schraubenverdichter hingegen erzielt bei Volllast einen höheren Wirkungsgrad, muss jedoch unter niedriger Last gegebenenfalls mithilfe von Einrichtungen wie Gleitventilen geregelt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad verringert.
Tragwerksplanung und Instandhaltungskosten
Die Konstruktion eines Scrollkompressors ist relativ einfach, die Anzahl der Bauteile ist gering, und es gibt nur wenige bewegliche Teile; daher ist die Ausfallrate niedrig und auch die laufenden Wartungskosten vergleichsweise gering. Allerdings stellt er äußerst hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit und Montagegenauigkeit der Scrollplatten.
Die Konstruktion eines Schraubenkompressors ist relativ komplex und umfasst zahlreiche präzise Bauteile wie Rotoren, Lager und Synchrongetriebe. Die Fertigung und Montage sind aufwendig, und das System ist in hohem Maße auf eine zuverlässige Schmierölanlage angewiesen; daher liegen die Wartungskosten sowie die Anforderungen an das Fachpersonal während der gesamten Lebensdauer in der Regel höher als bei einem Scroll‑Kompressor.
Typische Anwendungsszenarien
Aufgrund der oben genannten Unterschiede weisen die beiden Anwendungsbereiche jeweils eigene Schwerpunkte auf:
- SchraubenkompressorEs findet breite Anwendung in der großindustriellen Fertigung, in zentralen Klimaanlagensystemen, in großen Kühl‑ und Tiefkühllagern sowie bei der Verdichtung chemischer Gase – also überall dort, wo hohe Kälteleistungen oder große Luftvolumenströme erforderlich sind.
- Wirbelkompressor: Häufig eingesetzt in Haushalts- und Gewerbeklimaanlagen, Wärmepumpen-Warmwasserbereitern, medizinischen Geräten, Laborinstrumenten, Fahrzeugklimaanlagen sowie kleinen gewerblichen Kühlsystemen – also in mittelgroßen und kleinen Anwendungen, die strenge Anforderungen an Geräuschpegel und Baugröße stellen.