Sprężarka klimatyzacji – do czego służy, jak działa i jakie są rodzaje?

Sprężarka pełni centralną funkcję w układzie klimatyzacji, odpowiadając za przepływ czynnika chłodniczego i umożliwiając wymianę ciepła. Od jej sprawności zależy efektywność chłodzenia oraz stabilność pracy całego systemu. W tym artykule tłumaczymy, jak działa sprężarka w klimatyzatorach oraz jakie są jej rodzaje. Przedstawiamy również najczęstsze przyczyny awarii tego elementu i sposoby, w jakie możesz zapewnić jej bezawaryjność.

Sprężarką nazywamy kluczowy komponent układu chłodniczego w klimatyzatorze, który odpowiada za utrzymanie odpowiedniego ciśnienia i cyrkulacji czynnika roboczego. Element ten znajduje się w jednostce zewnętrznej, gdzie współpracuje ze skraplaczem i wentylatorem, tworząc część wysokociśnieniową instalacji.

Głównym zadaniem sprężarki jest zasysanie czynnika chłodniczego w stanie gazowym z parownika, a następnie sprężanie go do wyższego ciśnienia. Tak przygotowany czynnik trafia do skraplacza, gdzie oddaje ciepło do otoczenia i przechodzi w stan ciekły.

Dzięki pracy sprężarki możliwe jest utrzymanie zamkniętego cyklu termodynamicznego, w którym czynnik chłodniczy nieustannie krąży między parownikiem a skraplaczem. Komponent ten odpowiada nie tylko za transport medium, ale także za zapewnienie różnicy ciśnień niezbędnej do przejścia substancji przez kolejne fazy przemian fizycznych. Ostatecznie klimatyzatory bez sprawnie działającej sprężarki tracą zdolność do efektywnego obniżania temperatury powietrza w pomieszczeniu.

Proces  działania sprężarki rozpoczyna się od zassania czynnika chłodniczego w postaci gazu o niskim ciśnieniu i temperaturze z parownika. Medium trafia do wnętrza sprężarki, gdzie pod wpływem pracy mechanicznej zostaje sprężone do znacznie wyższego ciśnienia. W wyniku tego działania rośnie również jego temperatura. Gorący, sprężony gaz przekazywany jest następnie do skraplacza, gdzie oddaje ciepło na zewnątrz, ulegając skropleniu.

Sprawdź artykuł: Czynniki do klimatyzacji – rodzaje, zalety, wady

Po skropleniu czynnik chłodniczy trafia przez zawór rozprężny z powrotem do parownika, gdzie ponownie odparowuje i odbiera ciepło z otoczenia. Cały ten cykl powtarza się w sposób ciągły.

W klimatyzatorach domowych możemy wyróżnić cztery rodzaje sprężarek, różniących się konstrukcją, mechanizmem działania oraz efektywnością pracy.

Pierwsze spośród nich – sprężarki tłokowe – były wykorzystywane głównie w starszych modelach. Ich działanie opiera się na ruchu tłoka sprężającego gaz w cylindrze. Choć prosta konstrukcja ułatwiała serwisowanie, tak urządzenia tego typu generowały dużo hałasu, były podatne na wibracje i cechowały się niską efektywnością energetyczną. Z tego względu w zostały niemal całkowicie wycofane z użytku.

Sprężarki rotacyjne przez pewien czas stanowiły popularną alternatywę dla powyższych – dzięki kompaktowej budowie i niższemu poziomowi hałasu zyskały zastosowanie w mniejszych urządzeniach chłodniczych. Sprężanie odbywa się w nich poprzez obrót mimośrodowego wirnika wewnątrz cylindra. Mimo lepszej efektywności niż w przypadku konstrukcji tłokowych one także obecnie są rzadko spotykane w domowych klimatyzatorach.

Sprężarki spiralne, które pojawiły się po rotacyjnych i tłokowych, to konstrukcje, które zdobyły uznanie dzięki wysokiej niezawodności i sprawności. Zbudowane są z dwóch spiralnych elementów – jeden pozostaje nieruchomy, a drugi porusza się ruchem orbitalnym, stopniowo zmniejszając objętość czynnika i podnosząc jego ciśnienie. Charakteryzują się cichą pracą, niskimi drganiami i trwałością, co sprawia, że nadal są stosowane w wielu typach urządzeń.

W nowoczesnych klimatyzatorach standard stanowią jednak już niemal wyłącznie sprężarki inwerterowe. Ich główną zaletę stanowi zdolność do płynnej regulacji prędkości obrotowej silnika. Zamiast pracy w trybie włącz/wyłącz – jak w starszych modelach – sprężarka inwerterowa dostosowuje swoją moc do aktualnego zapotrzebowania cieplnego. Pozwala to na znaczne ograniczenie zużycia energii, wydłużenie żywotności komponentów oraz stabilniejsze utrzymanie temperatury w pomieszczeniu.

Technologia inwerterowa eliminuje duże skoki poboru prądu przy rozruchu, co ma znaczenie zarówno dla domowej instalacji elektrycznej, jak i kosztów eksploatacji. Co istotne, dzięki nim współczesne klimatyzatory ścienne mogą pracować także przy odwróconym obiegu, pozwalając na dogrzewanie pomieszczeń. Szerzej tym tematem zajęliśmy się w naszym osobnym poradniku: Ogrzewanie klimatyzacją – zalety i wady.

Sprężarka w klimatyzatorze narażona jest na różnorodne czynniki mogące prowadzić do jej awarii. Zrozumienie najczęstszych przyczyn uszkodzeń pozwala na skuteczną prewencję i dłuższą żywotność urządzenia.

• Niedobór lub niewłaściwy olej smarujący – brak odpowiedniego smarowania prowadzi do zwiększonego tarcia, przegrzewania się elementów i w konsekwencji do zatarcia sprężarki. Przyczyną może być niewłaściwy dobór oleju, jego degradacja lub wycieki.
• Zalewanie sprężarki ciekłym czynnikiem chłodniczym – gdy do sprężarki trafia nieodparowany czynnik w stanie ciekłym, dochodzi do rozcieńczenia oleju smarującego, co skutkuje niewystarczającym smarowaniem i uszkodzeniem łożysk oraz innych komponentów.
• Zanieczyszczenia w układzie chłodniczym – obecność brudu, osadów czy wilgoci może prowadzić do korozji, zatykania przewodów i uszkodzeń mechanicznych sprężarki. Zanieczyszczenia te często wynikają z braku regularnej konserwacji systemu.
• Problemy elektryczne – wahania napięcia, zwarcia czy uszkodzenia uzwojeń silnika mogą prowadzić do przegrzewania się sprężarki i jej awarii.
• Nieprawidłowy montaż i projektowanie systemu – błędy popełnione podczas instalacji, takie jak niewłaściwe rozmieszczenie komponentów czy błędne ustawienia parametrów pracy, mogą prowadzić do przeciążeń sprężarki i jej przedwczesnego zużycia.
• Brak regularnej konserwacji i serwisowania – pomijanie okresowych przeglądów i czyszczenia filtrów, skraplacza oraz innych elementów systemu zwiększa ryzyko awarii sprężarki. Regularna konserwacja pozwala na wczesne wykrycie potencjalnych problemów i ich eliminację.

Więcej o usterkach klimatyzacji dowiesz się z artykułu: Najczęstsze przyczyny awarii klimatyzatorów

Sprężarka to element hermetycznie zamknięty i precyzyjnie skalibrowany, dlatego wszelkie próby jej samodzielnego czyszczenia mogą być niebezpieczne dla całego układu. Z tego względu wszelkie czynności serwisowe lub konserwacyjne powinny być przeprowadzone przez wykwalifikowanego serwisanta z dostępem do odpowiednich narzędzi oraz urządzeń diagnostycznych.

Ze strony użytkownika kluczowym działaniem profilaktycznym są regularne przeglądy klimatyzacji – zazwyczaj raz do roku, choć przy intensywnej eksploatacji zaleca się kontrolę co sześć miesięcy. W jego trakcie sprawdzany jest m.in. stan techniczny sprężarki, poziom czynnika chłodniczego, obecność ewentualnych zanieczyszczeń oraz poprawność działania całego obiegu chłodniczego. Dzięki temu możliwe jest wczesne wykrycie nieprawidłowości, zanim dojdzie do – często bardzo kosztownej – awarii.