Máy nén trục vít Bitzer có thể được lắp cổng ECONOMIZER (“ECO”), với phương thức vận hành này, công suất lạnh và hiệu suất hệ thống có thể được cải thiện bằng một chu trình quá lạnh hoặc giãn nỡ lạnh 2 cấp. Ưu điểm của phương pháp này khá rõ ràng so với hệ thống một cấp với tỷ lệ nén cao.
Dựa trên những nghiên cứu chuyên sâu, thiết kế đặc biệt của cổng ECO được phát triển để ngăn không cho dòng chảy ngược trong quá trình nén. Nhờ đó công suất của máy nén được bảo toàn với tất cả các điều kiện hoạt động cho phép ứng dụng rộng rãi và việc trữ hàng tồn kho trở nên dễ dàng hơn.
Nguyên lý hoạt động:
Ngược lại với máy nén piston, máy nén trục vít hoạt động chỉ với một chiều dòng chảy. Khi rotor quay, hơi môi chất lạnh sẽ được nén trong các rãnh bởi những răng rotor đối nhau và được chuyển đến cuối buồng nén. Trong giai đoạn này thể tích sẽ được giảm đều và hơi môi chất lạnh được nén từ áp suất hút đến áp suất ngưng tụ.
Chức năng đặc biệt của giai đoạn nén này cho phép bổ sung thêm một cổng đầu hút trên vỏ rotor. Vị trí của cổng này được lựa chọn để giai đoạn hút được hoàn thành với một ít áp suất được tăng lên. Với phương pháp này việc bổ sung thêm một lượng môi chất lạnh trở nên khả thi mà không gây ra tác động nghiêm trọng nào đến lưu lượng đầu hút.
Áp suất ở đầu hút được bổ sung sẽ giống với áp suất trung gian trong hệ thống hai cấp. Do những tính năng này, máy nén trục vít có thể được kết hợp với chu trình quá lạnh hoặc bình áp suất trung gian cho hai cấp giãn nỡ. Các phương pháp này rõ ràng đã cho kết quả làm tăng công suất lạnh, nhờ vào quá trình quá lạnh môi chất lỏng, đặc biết với tỷ lệ nén cao. Lượng điện năng tiêu thụ của máy nén chỉ tăng nhẹ so với lượng công năng được bổ sung ở một hiệu suất cao hơn nhờ vào việc gia tăng áp suất đầu hút.
Chu trình quá lạnh:
Một bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để quá lạnh môi chất lỏng. Việc quá lạnh được thực hiện bằng cách phun một lượng môi chất lạnh từ dàn ngưng qua van tiết lưu theo chiều ngược lại vào bộ quá lạnh, sau đó lượng môi chất này hấp thụ nhiệt và bay hơi. Hơi quá nhiệt sẽ được hút vào máy nén ở cổng ECO và hòa trộn với hơi đã được nén một phần từ dàn bay hơi.
Môi chất đã được quá lạnh hoạt động ở áp suất ngưng tụ, đường ống dẫn đến dàn bay hơi sẽ cần phải bọc cách nhiệt.
Bình chứa trung gian cho hệ thống giãn nỡ 2 cấp:
Việc quá lạnh môi chất lỏng trong hệ thống này được thực hiện bằng cách giảm áp suất điểm sôi trong bình chưa áp trung gian được đặt giữa dàn ngưng và dàn bay hơi. Hiệu ứng vật lý dẫn đến việc làm lạnh môi chất đến điểm sôi nhờ vào việc bay hơi một phần môi chất lỏng. Để cân bằng áp suất bình chưa, một van điều chỉnh sẽ được sử dụng cùng lúc để điều khiển lượng hơi qua cổng ECO của máy nén.
Cách lắp này cho ra hiệu suất cao về nhiệt động lực học nhờ vào trao đổi nhiệt trực tiếp. Hệ thống này chỉ nên được sử dụng cho dàn bay hơi ngập lỏng.
Điều khiển:
Khi máy nén phải vận chuyển thêm một lượng môi chất lạnh, dãi hoạt động của chế độ ECO bị giới hạn phần nào. Vì lý do này và với việc cân bằng điều kiện hoạt động sau khi khởi động, van điện từ cho chu trình quá lạnh hoặc đường hút ECO được bật với một khoản thời gian nghỉ hoặc phụ thuộc vào áp suất hút bởi công tắc áp suất (với nhiệt độ thấp). Thông thường hệ thống lạnh thấp việc giới hạn nhiệt độ bay hơi nhỏ hơn -20°C cần được quan tâm.
Hệ thống kết nối song song:
Hệ thống này cần bố trí độc lập. Có hai ví dụ cho ứng dụng này:
Khi sử dụng bộ quá lạnh độc lập, hai van điện từ trong chu trình quá lạnh phải được sử dụng song song với contactor của máy nén (bằng kết nối dây dẫn).
Khi sử dụng bộ quá lạnh chung, một van điện từ và van một chiều được lắp ở cho từng hệ thống đường ống, cũng như một cái lọc đường hút phải được lắp cho mỗi cổng ECO của một máy nén. Van điện từ được lắp song song với công tắt máy nén.
Ở chế độ hoạt động bán tải, bộ quá lạnh chung phải được chọn một cách cẩn thận (phân bố môi chất lạnh, tốc độ hơi); cũng như van tiết lưu. Trong trường hợp vận hành trong một dãi công suất lớn, việc sử dụng hai van tiết lưu ( ví dụ 100% và 33% tổng công suất) là cần thiết. Hai van tiết lưu này phụ thuộc vào tải và được cấp lỏng luân phiên thông qua van điện từ. Ở các điều kiện khắc nghiệt, bộ quá lạnh với các chu trình tách biệt trên phía dàn bay hơi được khuyến cáo.
Khi máy nén hoạt động với bộ điều chỉnh công suất, một bộ điều chỉnh áp suất dàn bay hơi phải được lắp trên đường hút ECO sau bộ quá lạnh. Cần cân chỉnh áp suất nhỏ hơn một ít so với giá trị đạt được ở chế độ đầy tải. Bằng cách cân chỉnh này, bộ điều chỉnh có thể thể được sử dụng để giữ nhiệt độ môi chất lỏng ở một giá trị cố định.