عملکرد چیلر آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک، یا همان چیلر‌ آبی ، یکی از متداول ترین چیلر‌هایی است که، امروزه برای کاربردهای متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این دستگاه‌ها، می‌توان برای خنک کردن ساختمان‌های اداری و تجاری، سالن‌های سرپوشیده، مراکز صنعتی و …، بهره برد. تفاوت این دستگاه‌ها، با نوع دیگر چیلر‌های تراکمی، در چگونگی خنک سازی سیال مبرد است. در این دستگاه‌ها از یک برج خنک‌کننده یا COOLING TOWER, و جریان آب برای این کار استفاده می‌شود.

مادامی که در چیلر‌های هوا خنک از چندین فن و جریان هوا برای خنک سازی بهره برده می‌شود، اما سؤال اینجاست، چرا باید از چیلر‌های آبی استفاده کرد؟ موارد برتری چیلر‌های آب خنک چیست؟ و چرا این دستۀ خاص در بازار چیلرها از محبوبیت بیشتری برخوردارند؟ در این مقاله قصد داریم، به سراغ این دستگاه‌ها برویم، ساختمان آن‌‌ها را بررسی کنیم‌ و سپس به مزایا و معایب آن بپردازیم. به شکلی که در نهایت بتوانیم پاسخ سؤالات بالا را نیز پیدا کنیم.

آشنایی با چیلر‌های آب خنک

چیلرهای تراکمی، دستگاه‌های سرماسازی هستند، که در آن‌ها از یک سیکل تبریدی، و سیال مبرد استفاده می‌شود. سیال مبرد، دارای ظرفیت گرمایی بالایی است، و با طی کردن سیکل تبرید، به صورت پیاپی تغییر فاز می‌دهد. در چیلرها، با بهره‌گیری از علوم ترمودینامیک، و انتقال حرارت، از این عمل تغییر فاز، برای سرمایش و گرمایش محیط‌های متفاوت استفاده می‌کنند.

نقطۀ شروع در سیکل تبریدی چیلر‌های آبی ، بخش کمپرسور، است. سیال مبرد با عبور از کمپرسور، فشرده شده و دمای آن بالا می‌رود. این گاز متراکم شده، سپس به بخش کندانسور، فرستاده می‌شود. در نتیجه، عمل میعان بر روی سیال صورت گرفته، گاز متراکم به مایع متراکم تبدیل می‌شود. این سیال پس از عبور از کندانسور چیلر، از یک شیر انبساطی، گذر می‌کند. نتیجۀ این اتفاق، کاهش شدید فشار سیال، و تبخیر مجدد آن است؛ که همزمان با عمل تبخیر، سیال، وارد بخش اواپراتور، می‌گردد، و دمای آن بالا می‌رود. که در نتیجه مابقی سیال مایع موجود در خط لوله، نیز به گاز تبدیل شده، آمادۀ ورود مجدد به کمپرسور می‌شود. خروجی بخش اواپراتور در حقیقت نقطۀ ورود مجدد سیال به کمپرسور است. با تکرار پیاپی این سیکل تبریدی، عمل خنک سازی در چیلرها صورت می‌گیرد.

ساختار چیلر آب خنک

ساختار چیلر آب خنک مشابه با چیلر هوا خنک است و تنها تفاوت آن نوع و عملکرد کندانسور آن می باشد که از نوع آبی می باشد.در ادامه به بررسی و معرفی اجزا آن می پردازیم.

کمپرسور چیلر آبی

کمپرسور در چیلرهای تراکمی، در حقیقت قلب دستگاه به شمار می‌رود. معمولاً در طراحی چیلرهای تراکمی، از کمپرسور‌های اسکرو، استفاده می‌شود. اگرچه می‌توان از کمپرسور‌های رفت و برگشتی، نیز در طراحی دستگاه استفاده کرد. دلیل انتخاب کمپرسور‌های اسکرو، سر و صدای کمتر این کمپرسور‌ها، و کنترل دقیق تر ظرفیت این کمپرسور است. در چیلر‌های تراکمی، معمولاً از دو یا چند سیکل موازی استفاده می‌شود؛ که هر سیکل به چند کمپرسور متصل می‌گردد. این عمل باعث می‌شود، تا در وهلۀ اول کار کنترل دستگاه ساده‌تر صورت بگیرد. به این معنا که اگر نیاز به کاهش ظرفیت سرمایشی چیلر باشد، می‌توان یکی از کمپرسورهای چیلر را از مدار خارج کرد، و مثلاً اگر از یک چیلر با چهار کمپرسور در کنار هم استفاده می‌شود، با خاموش کردن هر یک از آن‌ها،می‌توان حدود بیست و پنج درصد از ظرفیت تراکمی کمپرسور‌ها،را کاهش داد.

دلیل دوم استفاده از چند کمپرسور، و خط لوله‌های موازی این است، که اگر در هنگام کار یکی از کمپرسور‌ها، دچار خرابی شد، همچنان بتوانیم از چیلر استفاده کنیم. در این حالت کافی است، خط لولۀ مورد نظر را از مدار خارج کرده، به طور موقت و تا زمان تعمیر کمپرسور از چیلر با ظرفیت پایین تری استفاده کرد.

نقش اواپراتور در چیلر های تراکمی آب خنک

اواپراتور، به مانند یک مبدل حرارتی، در چیلرهای تراکمی عمل می‌کند. در حقیقت اواپراتور، همان بخشی است که،عمل خنک سازی محیط به کمک آن انجام می‌گیرد. اواپراتور‌ها، به صورت یک مبدل پوسته لوله، طراحی می‌شوند. سیال مبرد در داخل ،لوله در جریان است، و در اطراف لوله آب جریان می‌یابد. در‌نتیجه سیال مبرد، باعث کاهش دمای آب در اواپراتور شده، و خود به طور کامل تبخیر می‌شود. در‌حقیقت از این آب خنک شده است، که برای خنک سازی محیط و یا ،دستگاه‌های صنعتی، استفاده می‌شود. آب جاری در اواپراتور، پس از خروج به سمت دستگاه‌های  هواساز و فن‌کویل‌ها می‌رود، تا عمل سرمایش را انجام دهد. سیال مبرد، نیز پس از خروج از اواپراتور، دوباره به کمپرسور فرستاده می‌شود.

نقش کندانسور در طراحی چیلر‌های تراکمی آبی

طراحی کندانسور نیز، درست مانند یک مبدل حرارتی پوسته لوله، صورت می‌گیرد. سیال مبرد، در اینجا نیز داخل لوله در جریان است. سیالی که وارد کمپرسور میشود، دما و فشار بالایی دارد، که با ورود به کندانسور، دمای آن پایین آمده،و  آمادۀ ورود به شیر انبساط می‌شود.

همین‌طور که گفتیم، عمل خنک سازی چیلرهای تراکمی، را هم می‌توان با جریان هوا انجام داد، و هم با جریان آب. نقش آب در خنک سازی چیلر، درست در بخش کندانسور است که، مشخص می‌شود. اگر برای خنک سازی اولیۀ سیال مبرد، از جریان آب استفاده گردد، گفته می‌شود که، چیلر از نوع آب خنک است. آب مورد نیاز برای ورود به بخش کندانسور، به کمک برج خنک‌کننده، تأمین می‌شود.

نقش برج خنک‌کننده در راه‌اندازی چیلر‌های تراکمی آب خنک

برجهای خنک‌کننده، در‌حقیقت یک عضو کمکی به شمار می‌روند، که در کنار چیلر به عمل سرمایش محیط کمک می‌کنند. همین‌طور که گفتیم: در بخش کندانسور، دمای سیال مبرد با عبور از یک مبدل پوسته لوله، کاهش می‌یابد. آبی که در بخش کندانسور جریان پیدا می‌کند، همان آبی است که به کمک برج خنک‌کننده، دمای آن پایین آورده می‌شود. در حقیقت آب خروجی از کندانسور، وارد برج خنک‌کننده می‌شود. طراحی برج خنک‌کننده، به این شکل است که، آب از بالا به صورت آبشاری جاری می‌شود. جریان هوا نیز از پایین به درون برج پمپ می‌گردد؛ که در نتیجۀ این عمل، دمای آب برج خنک‌کننده کاهش می‌یابد. این آب خنک شده در پایان آمادۀ ورود مجدد به بخش کندانسور می‌شود.

بررسی مزایا و معایب چیلر‌های آبی

حال که با ساختمان چیلر‌های آبی، و چگونگی عملکرد آن‌ها آشنا شدیم، می‌توانیم به سراغ بررسی مزایا و معایب، آن برویم. امروزه از چیلر‌های آبی، برای خنک سازی ساختمان‌های اداری، تجاری و حتی مسکونی نیز، استفاده می‌شود. به‌علاوه که می‌توان از آن‌ها، برای خنک سازی دستگاه‌های صنعتی، و محیط‌های کارگاهی نیز استفاده کرد. دلیل این استقبال گسترده از این دستگاه‌ها، ظرفیت سرمایش آن‌هاست. ظرفیت سرمایشی این چیلر‌ها، نسبت به چیلر‌های جذبی و هوا‌خنک، بیشتر است. این در صورتی است که، برای راه‌اندازی این چیلر‌ها، نیاز به آب فراوانی خواهد بود. که تأمین این آب در مکان‌های گرم‌سیری، کار مشکلی است.

مسئلۀ دیگر هزینه‌های جاری طراحی چیلر‌های تراکمی است. طبیعتاً راه‌اندازی چیلر‌های آب‌خنک، نسبت به چیلر‌های هوا‌خنک، هزینۀ بیشتری را در‌پی خواهد داشت. زیرا لازم است، در کنار این دستگاه‌ها، از یک برج خنک‌کننده نیز، استفاده کرد. اما اگر به دنبال چیلری با ظرفیت سرمایشی بالا هستید، استفاده از چیلر‌های آب‌خنک، مقرون به‌صرفه‌تر بوده، و کارایی بهتری دارد.

محل نصب چیلر‌های آب‌خنک و چیلر‌های هوا‌خنک.

نکتۀ بعدی به تفاوت مکان نصب چیلر‌های آب‌خنک و چیلر‌های هوا‌خنک، بر‌می‌گردد. چیلر‌های هوا‌خنک، را باید حتماً در جریان هوای آزاد،که معمولاً روی پشت‌بام خانه‌هاست، نصب کرد. که در درجۀ اول، روی زیبایی ساختمان اثر می‌گذارد. این در‌حالی است که چیلر‌های آبی را، می‌توان در بخش موتورخانه یا تأسیسات،نصب نمود. مکانی که هم دسترسی به آن ساده‌تر است، و هم از نظر زیبایی تأثیر مثبتی روی نمای بیرونی ساختمان دارد.

جمع بندی

در چیلر‌های تراکمی آب‌خنک، از یک سیکل تبریدی برای خنک‌سازی محیط اطراف استفاده می‌شود. در این چیلر‌ها برای خنک‌سازی، از چیلر ،جریان آب و یک برج خنک‌کننده، کمک گرفته می‌شود. زمانی که سیال مبرد وارد بخش کندانسور می‌شود، دما و فشار بالایی دارد. برای کاهش دمای این سیال، و آماده سازی آن برای ورود به اواپراتور، از یک مبدل پوسته لوله، و جریان آب استفاده میشود. آبی که در کندانسور گرمای سیال مبرد را جذب می‌کند، به برج خنک‌کننده فرستاده می‌شود، تا دمای آن پایین آمده، و مجدداً آمادۀ ورود به کندانسور شود. چیلر‌های آبی، از ظرفیت سرمایشی بالاتری برخوردارند، و به همین‌خاطر، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این‌حال امکان استفاده از آن‌ها در مناطق گرم و خشک، به دلیل مشکلات کم آبی وجود ندارد.

چیلر آب خنک

چیلر آبی یا چیلر آب‌خنک چیست؟

چیلر های تراکمی آب خنک، یا همان چیلر‌های آبی ، یکی از متداول ترین چیلر‌هایی است که، امروزه برای کاربردهای متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این دستگاه‌ها، می‌توان برای خنک کردن ساختمان‌های اداری و تجاری، سالن‌های سرپوشیده، مراکز صنعتی و …، بهره برد. تفاوت این دستگاه‌ها، با نوع دیگر چیلر‌های تراکمی، در چگونگی خنک سازی سیال مبرد است. در این دستگاه‌ها از یک برج خنک‌کننده یا COOLING TOWER, و جریان آب برای این کار استفاده می‌شود.

مادامی که در چیلر‌های هوا خنک از چندین فن و جریان هوا برای خنک سازی بهره برده می‌شود، اما سؤال اینجاست، چرا باید از چیلر‌های آبی استفاده کرد؟ موارد برتری چیلر‌های آب خنک چیست؟ و چرا این دستۀ خاص در بازار چیلرها از محبوبیت بیشتری برخوردارند؟ در این مقاله قصد داریم، به سراغ این دستگاه‌ها برویم، ساختمان آن‌‌ها را بررسی کنیم‌ و سپس به مزایا و معایب آن بپردازیم. به شکلی که در نهایت بتوانیم پاسخ سؤالات بالا را نیز پیدا کنیم.

آشنایی با چیلر‌های آب خنک

چیلرهای تراکمی، دستگاه‌های سرماسازی هستند، که در آن‌ها از یک سیکل تبریدی، و سیال مبرد استفاده می‌شود. سیال مبرد، دارای ظرفیت گرمایی بالایی است، و با طی کردن سیکل تبرید، به صورت پیاپی تغییر فاز می‌دهد. در چیلرها، با بهره‌گیری از علوم ترمودینامیک، و انتقال حرارت، از این عمل تغییر فاز، برای سرمایش و گرمایش محیط‌های متفاوت استفاده می‌کنند.

نقطۀ شروع در سیکل تبریدی چیلر‌های آبی ، بخش کمپرسور، است. سیال مبرد با عبور از کمپرسور، فشرده شده و دمای آن بالا می‌رود. این گاز متراکم شده، سپس به بخش کندانسور، فرستاده می‌شود. در نتیجه، عمل میعان بر روی سیال صورت گرفته، گاز متراکم به مایع متراکم تبدیل می‌شود. این سیال پس از عبور از کندانسور چیلر، از یک شیر انبساطی، گذر می‌کند. نتیجۀ این اتفاق، کاهش شدید فشار سیال، و تبخیر مجدد آن است؛ که همزمان با عمل تبخیر، سیال، وارد بخش اواپراتور، می‌گردد، و دمای آن بالا می‌رود. که در نتیجه مابقی سیال مایع موجود در خط لوله، نیز به گاز تبدیل شده، آمادۀ ورود مجدد به کمپرسور می‌شود. خروجی بخش اواپراتور در حقیقت نقطۀ ورود مجدد سیال به کمپرسور است. با تکرار پیاپی این سیکل تبریدی، عمل خنک سازی در چیلرها صورت می‌گیرد.

آشنایی با اجزای اصلی چیلر‌های آب خنک

اجزای تشکیل دهندۀ اصلی یک چیلر تراکمی آب خنک، به شرح زیر است:

البته در کنار این موارد، دستگاه‌های کنترلی و کمک کنندۀ دیگری نیز در چیلر‌های تراکمی به کار برده می‌شوند، که به بهبود عملکرد فرایند و محافظت از دستگاه‌های اصلی، کمک می‌کنند.

فن کویل کاستی

فن کویل کاستی نوعی دستگاه سرمایشی و گرمایشی است که دقیقا شبیه  یک اسپلیت کاستی می باشد ولی فاقد یونیت خارجی بوده و تنها یک یونیت داخلی دارد که درون مکانی از پیش تعیین شده در سقف حقیقی یا غالبا مابین سقف کاذب و سقف حقیقی نصب می شود.

یونیت های فن کویل کاستی که در بخش های مختلف ساختمان نصب می شوند، از طریق لوله کشی های آب به چیلر و بویلر متصل هستند. کار چیلر این است که با استفاده از یک گاز/مایع مبرد و سیکل تبرید، حرارت را از آب گرفته و آن را تا نزدیک به دمای انجماد، سرد می کند. بویلر نیز که در موتورخانه قرار دارد، به وسیله یک مشعل که با گاز شهری کار می کند، آب را تا نزدیک به دمای جوش داغ می کند.

انواع فن کویل کاستی

از نظر الگوی توزیع هوا، به سه نوع یک طرفه، دو طرفه، چهار طرفه و ۳۶۰ درجه تقسیم بندی می کنند.

فن کویل کاستی یکطرفه

نوع یک طرفه یک طرفه هوا را تنها در یک جهت که معمولا به ست پایین است، توزیع می کنند.

فن کویل های دو طرفه هوا را به دو سمت پرتاب می کنند.

فک کویل کاستی

فن کویل های چهار طرفه دارای چهار خروجی هوا در چهار سمت شبکه خود هستند و هوا را در چهار سمت توزیع می کنند و فن کویل های ۳۶۰ درجه، همانطور که از اسمشان پیداست هوا را در تمامی جهات پرتاب می نمایند.

ابعاد استاندارد

فن کویل های کاستی را می توان کوچک ترین عضو خانواده فن کویل نامید. این فن کویل ها هیچ فضایی از درون اتاق اشغال نمی کنند و فضای مورد نیاز آن ها درون سقف حقیقی یا سقف کاذب نیز بسیار کم است و بنابراین فضای زیادی برای نصب سایر تأسیسات درون سقف کاذب باقی می گذارد.

فن کویل های کاستی در ابعاد مشخصی تولید می شوند. استاندارد بودن ابعاد آن ها، این مزیت را دارد که در هنگام ساخت سقف، نیازی به دانستن مدل فن کویل ندارید و می دانید که چه میزان فضا باید برای نصب فن کویل کاستی کنار بگذارید.

فن کویل های کاستی دارای دو سایز بزرگ و کوچک یا کامپکت هستند. معمولا عرض و طول پنل فن کویل کاستی استاندارد است ولی ارتفاع آن در انواع مختلف فن کویل تا حدودی متفاوت است.

نوع بزرگ بزرگ دارای ظرفیت های بالاتری هستند و برای سالن های بزرگ مثل سالن مطالعه، بیمارستان‌ها، ادارات، دانشگاه‌ها و … کاربرد دارند. البته ظرفیت این فن کویل ها در مقایسه با فن کویل های زمینی یا دیواری کمتر است و باید در یک سالن بزرگ چندین عدد از آن ها را نصب کرد.

نوع کوچک یا کامپکت برای منازل مسکونی مناسب هستند. این فن کویل ها ظرفیت های پایینی دارند ولی بسیار کم صدا و زیبا هستند  و به ویژه برای نصب در اتاق خواب، انتخاب بسیار خوبی هستند.

بلوور چیست؟

انواع بلوور (دمنده)

بلوور ، بلوئر یا بلاور به معني دمنده است. بنابراین وظیفه مهم اين بلوور در اصل دمیدن هواست. این قطعه از جمله قطعات مهم یونیت داخلی دستگاه داکت اسپلیت یا فن کویل ها به شمار مي‌رود. بلوور  یک پروانه ی استوانه‌ ای شکل نظير پروانه ‌های کولر آبی در اندازه کوچک است. چرخش این پروانه باعث مي ‌شود تا به تولید باد منجر گردد. عامل گردش آن نيز در واقع موتور فن است.

همچنین این که بلوور ها هوا را از کجا مکیده و در چه جايي خارج کند وابسته به قسمتی مهم به نام حلزونی یا به عبارت ديگر هوزینگ  است. به همين خاطر به طور کلی وظیفه آن در سیستم بایستي به نحوی تنظيم گردد که با سرعت و جهت مشخصی چرخش صورت گيرد تا حجم معيني از باد جریان پيدا كند. با این اوصاف هر  دستگاه در اصل نیازمند یک بلوور منحصر به خودش است.

 

انتخاب بلوور مناسب

انتخاب بلوور  براي استفاده نمودن در یک دستگاه د به فاكتورهای گوناگوني بستگی دارد. از جمله این فاكتورها عبارتند از :

  •  ظرفیت حرارتی و برودتی دستگاه
  • ظرفیت قسمت موتور فن در دستگاه
  • مقدار حجم باد مورد نیاز دستگاه
  • جاي قرار گیری بلوور در بخش پشت یا در قسمت جلوی اواپراتور 
  • جاي قرار گیری کویل آب گرم و بعضي الان ‌های فنی دیگر

مزایا و معایب انواع بلوور

بلوور فلزی

1.  فلزی

این نوع  اغلب از جنس گالوانیزه و گاهي هم آلومینیوم هستند. بلوور های فلزی نخستین نسل از بلوور ها می باشند. اغلب برند های خارجی از این جنس بلوور استفاده می کنند. عمر زياد این بلوور‌ها در کنار بازدهی بیشتر نسبت به سایر  اغلب به نوعی منجر به بهره‌ برداري از آن در خيلي از برند های حرفه ‌ای  شده است.

2. پلاستیکی

این نوع که بيشتر در برند‌های چینی بهره‌ برداري می ‌شوند اغلب پس از چندين سال به خاطر تغییرات دمای هواساز در فصول گوناگون فرم خودش را از دست داده و از شكل بالانس ‌اش خارج می ‌شوند که اين امر منجر به توليد سر و صدای مزاحم و همچنين از کار افتادن سیستم تولید وزش باد می ‌شود.

3. ABS

شرکت‌‎ های تولید کننده انواع مختلف دستگاه های تهویه مطبوع برای حل مشكلات دفرمینگ ( از بين رفتن شکل ) بلوور‌های پلاستیکی اقدام به تولید كردن بلوورهایی از خانواده ترپلیمر یا همان ABS كردند که قبل از این در تولیدات قطعات خودرو و لوله و اتصالات به كار گرفته می ‌شده است. هرچند استحکام این مدل  كمي زيادتر است ولي به هیچ عنوان آن چنان که بایستي در شرایط دشوار داراي عملکرد خوب و مناسبی باشند نبوده‌ اند و بیشتر برخوردار از جنبه تبلیغاتی جهت پوشش نقاط ضعف بلوور‌های پلاستیکی را دارا هستند.

 

4.  پلی آمید

ابریشم در اصل یک پلی آمید طبیعی است. بشر با پيدا نمودن آن و در نهايت دستیابی به تکنولوژی های به روز و نوين توانسته است تا این محصول طبیعی و شگرف را به صورت كالاً مصنوعی براي مصارف گوناگوني تولید نماید. به خاطر الهام گرفتن از طبیعت در این نوع  محصول اغلب با ویژگی های مثبتی رو به رو هستیم. با دوام ‌ترین نوع بلوور پس از نمونه فلزی كه بسيار كاربرد دارند . این مدل  به دلیل جنس و نوع رویه آن حتی مي‌توان به جرعت گفت كه از بلوور های پلاستیکی هم کم صدا‌تر هستند.

به عبارتي این نوع بلوور اغلب مقاومت بسيار زيادتري نسبت به انواع بلوور‌های ABS و حتي پلاستیک نسبت به دفرمینگ داشته است و در عین حال اغلب از صدای به نسبت کمتری هم برخوردار است. یکی از نقاط ضعف مهم این مدل بلوور داكت اسپليت محدودیت در انواع گوناگون آن است.

جهت مشاوره، خرید و یا استعلام قیمت کلیک کنید.

شیر انبساط و انواع آن

تجهیزات انبساطی سیکل تبرید

شیر انبساط و لوله مویین، که به طور کلی تجهیزات انبساطی هستند، یکی از چهار جزء اصلی یک سیکل تبرید می‌باشند، و بدون این تجهیزات عملا سیکل کامل نخواهد شد. یک سیکل تبرید شامل کمپرسور, کندانسور, شیر انبساط و اواپراتور می‌باشد.

اجزای اصلی سیکل تبرید تراکمی

امروزه در سیستم‌های تهویه مطبوع، انواع متفاوتی از قطعاتی انبساطی استفاده می‌شود، که در ادامه به شرح آن‌ها خواهیم پرداخت.

هدف از قطعه انبساطی چیست؟

هدف از این قطعات انبساطی در سیکل تبرید، کاهش سریع فشار مبرد می‌باشد.

این عملیات به مبرد این اجازه را می‌دهد، که سریعا قبل از ورود به اواپراتور، سرد شود.

انواع وسایل انبساطی چیست؟

به طور کلی سه نوع از قطعات انبساطی وجود دارند، که در سیکل تبرید از آن‌ها استفاده می‌شود.

• لوله های مویین ( Capillary Tube )
• شیر انبساط ترموستاتیکی (TXV )
• شیر انبساط الکترونیکی (EXV)

لوله مویی

لوله‌های مویین:

لوله ی مویین لوله ای است، با سایز مشخص، با طول زیاد و پرپیچ و خم، به همراه یک سوراخ ورودی برای دریافت مایع مبردی که، با فشار بالایی  از کندانسور خارج شده است. این دهانه کوچک ورودی، درواقع فشار مبرد در دهانه ورودی را بالا می‌برد، و فشار در خروجی لوله مویین را بسیار پایین نگه می‌دارد. در واقع مبرد با عبور از این قطعه، و با توجه به اصطکاک دیواره آن، فشارش به سرعت کاهش می‌یابد.

این قطعه در سیستم‌های کوچک تهویه مطبوع، با ظرفیت‌های پایینتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، و البته مزایایی از جمله قیمت ارزانتر، سازگاری با تمامی مبردهای فریونی و غیره دارد. البته کنترل نرخ جریان، به دقت دو نوع دیگر نیست، و تنها وسیله‌ای ساده برای کنترل جریان مبرد، به وسیله طول معین و بلندی از یک لوله مسی، با قطر مشخص و اندک است. از آنجاییکه دهانه ورودی مبرد به لوله مویین یک سوراخ ثابت است، بسیار حائز اهمیت است، که سیستم دارای شارژ متناسب مبرد باشد، تا فشار زیادی به لوله مویین وارد نشود، و این قطعه از کار نیوفتد.

شیر انبساط ترموستاتیکی

شیر انبساط ترموستاتیکی:

شیر انبساط ترموستاتیکی برخلاف لوله مویین توانایی تغییر جریان ورودی مبرد در یک سیکل تبرید تهویه مطبوع را دارد.

روش کار به این شکل است که در خروجی اواپراتور یک سنسور و درواقع حباب حرارتی قرارداده می شود که توسط یک لوله به شیر انبساط ترموستاتیکی متصل است. در صورتی که مبرد در اواپراتور کمتر از میزان مورد تقاضا باشد، مبرد گرم شده و پس از خروج از اواپراتور باعث گرم شدن حباب حرارتی می شود. گازی که در این حباب حرارتی وجود دارد، با گرم شدن منبسط شده و از طریق لوله‌ای خود را به فنری که در شیر انبساط ترموستاتیکی قرار دارد می‌رساند. فنر را فشرده کرده و باعث باز شدن بیشتر دریچه ورود مبرد به داخل اواپراتور می‌شود.

در نتیجه مبرد بیشتری به اواپراتور راه پیدا کرده و دما متعادل می‌شود.

درمقابل در صورتی که میزان ورود مبرد به داخل اواپراتور زیاد باشد، دمای مبردی که از اواپراتور خارج می‌شود، پایین تر از حالت معمول است و باعث تغییر حالت گاز داخل حباب به مایع شده و حجم آن کاهش پیدا می کند. این برگشت گاز به داخل حباب فشار را از روی فنر شیر انبساط برداشته و باعث می شود دریچه کمی بسته شده و مبرد کمتری به اواپراتور فرستاده شود.

شیر انبساط الکترونیکی

شیر انبساط الکترونیکی:

این شیر که خود دارای  انواعی است، و هر شرکت با تکنولوژی خاص خود آن‌را تولید می‌کند، یکی از محبوبترین وسیله‌های انبساط در سیستم‌های تهویه مطبوع به شمار می‌آید. بازده‌ای بالا، کنترل دقیق جریان مبرد، ابعاد کوچکتر به نسبت دیگر شیرها و …، از جمله ویژگی‌های اصلی شیر انبساط الکترونیکی است. این شیرها معمولا یک سنسور دمایی در خروجی شیر انبساط و درواقع ورودی اواپراتور، و یک سنسور دمایی در خروجی اواپراتور دارند. مکانیزم عملکرد آن‌ها همانند شیر‌های انبساط ترموستاتیکی می‌باشد، با این تفاوت که سیگنال دریافت برای تغییر در میزان مبرد، توسط یک کنترلر الکتریکی ارسال می‌شود. در واقع درون این شیرها، استپ موتورهایی وجود دارند، که دوران می‌کنند، و باعث باز یا بسته شدن میزان دریچه برای خروج مبرد می‌شود.

استفاده از شیر انبساط‌های الکترونیکی، در سیستم‌های تهویه مطبوع با ظرفیت بالا بسیار متداول است.

این شیرها علاوه بر کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش راندمان، می‌توانند با عملکرد خوب خود، به عمر کمپرسور بیافزایند.

تحمل فشار مبردهای جدید، و ابعاد کوچک از دیگر ویژگی های این قطعات می‌باشند.

اخیرا شرکت دانفوس، شیر انبساط الکترونیکی از جنس تماما فولاد ضد زنگ به بازار عرضه کرده است.

خلاصه مطالب:
• شیر انبساط الکترونیکی نمونه جدیدتر، دقیق تر، گرانتر و کم مصرف تر این شیرهاست.
• شیر انبساط ترموستاتیکی به علت قیمت ارزان و تکنولوژی ساخت ساده نیز بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• از لوله‌های مویین در دستگاههای کوچک تهویه‌مطبوع استفاده می‌شود، که میزان جریان مبرد را نمی‌توانند کنترل کنند.
• هزینه های تعمیر و نگه داری بسیار کم در شیرهای انبساط ترموستاتیکی از جمله ویژگی این شیرهاست.

جمع بندی:

در این مقاله به معرفی سه وسیله انبساطی، که در سیکل‌های تبرید تراکمی مورد استفاده قرار می‌گیرند، پرداختیم. وسایل انبساطی یکی از ارکان مهم سیکل تبرید می‌باشند، که نحوه عملکرد و تکنولوژی ساخت آن‌ها در بازده‌ای دستگاه‌ها بسیار تاثیر گذار است. در دستگاه‌های تهویه مطبوع‌ عموما از شیرهای انبساط ترموستاتیکی و الکترونیکی استفاده می‌شود. امیدواریم با خواندن این مطلب آشنایی لازم با این قطعه مهم را پیدا کرده باشید.

 

جهت مشاوره، خرید و یا استعلام قیمت کلیک کنید.

کندانسور چیست

سیستم تبرید تراکمی، پرکاربردترین سیستم برودتی می‌باشد. در این سیستم از چهار دستگاه اصلی، برای سرمایش یا به عبارت دیگر، دفع گرما استفاده می‌شود. این چهار جزء عبارتند از: اواپراتور، کمپرسور، شیر انبساط و کندانسور.

سیکل تبرید

سیکل تبرید

برای آنکه دقیقاً بدانیم کندانسور، در سیکل تبرید تراکمی چه کاری انجام می‌دهد، باید مروری داشته باشیم بر این سیکل.

پس از آنکه مبرد از شیر انبساط عبور کرده، و در اواپراتور با جذب گرما تبخیر شده است، باید گرمای جذب شده را به بیرون دفع کند، تا بتواند مجدداً به شیر انبساط برگردد. لذا پس از عبور از کمپرسور فشار مبرد افزایش یافته، و آماده است تا در دمای بالایی (در حد دمای محیط)، مایع شود. این‌کار در کندانسور اتفاق می‌افتد. پس از خارج شدن از کمپرسور ، گاز فوق داغ مبرد، که فشار بالایی دارد وارد کندانسور شده، گرمای جذب شده را به بیرون دفع می‌کند، و به این ترتیب تبدیل به مایع می‌شود.

کندانسور

کندانسور (condenser) که به فارسی به آن چگالنده، نیز می‌گویند، نوعی مبدل حرارتی است. مبدل حرارتی وسیله‌ای است، که می‌تواند باعث انتقال حرارت بین دو سیال شود، بدون آنکه آن‌ دو با هم ترکیب شوند. طراحی کندانسورهای برودتی, به شکلی است، که مبرد موجود در سیستم به واسطه جذب گرما، تبدیل به گاز شده ، وارد آن شده و توسط سیال دیگری (هوا ویا آب) مایع می‌شود، یا به عبارت دیگر گرما را دفع می‌کند.

همان‌طور که می‌دانیم، دمای میعان رابطه مستقیم با فشار گاز دارد، لذا فشار مبرد  باید به گونه‌ای باشد، که بتواند در دمای هوای محیط مایع شود، و از سمت دیگر برای استفاده بهینه باید اطمینان حاصل کرد، که تمام مبرد به مایع تبدیل خواهد شد، لذا کندانسور را طوری طراحی می‌کنند، که دمای خروجی از آن نسبت به دمای میعان گاز کمتر باشد، درنتیجه به آن سابکولینگ کندانسور گویند.

انواع کندانسور

کندانسور ها در صنعت تبرید انواع مختلفی دارند، که پراستفاده‌ترین آنها  می‌باشد.

 

کندانسور هوایی

در این نوع کندانسور که با نام هوا‌ خنک نیز شناخته می‌شود، مبرد توسط جریان هوا سرد می‌شود. ساختار آن شامل یک کویل یا همان لوله‌های مارپیچی است، که از میان پره‌هایی که به آن فین می‌گویند عبور کرده‌اند. یک فن نیز، جریان هوا را برقرار می‌کند. مبرد گازی با عبور از مسیر لوله‌ها توسط جریان هوای فن سرد شده، و به مایع تبدیل می‌شود. در سیستم‌هایی که به علت ظرفیت بالاتر نیاز به کندانسور بزرگتر با تعداد فن بیشتر دارند، کندانسور را به شکل 7 می‌سازند، تا فضای کمتری اشغال شده، و همچنین از تعداد کمتری فن استفاده شود.

با توجه به آنکه در این کندانسور از آب استفاده نمی‌شود، مشکل خوردگی و زنگ‌زدگی وجود نخواهد داشت.

کندانسور آبی

همان‌طور که می‌توان از اسم آن حدس زد، در این نوع کندانسور از آب برای خنک کردن گاز مبرد استفاده می‌شود. نام دیگر آن کندانسور پوسته لوله‌ای است. دسته‌ای لوله از داخل پوسته‌ای عبور می‌کنند که داخل آن آب (خنک کننده) قرار دارد. با عبور مبرد داغ از پوسته، گرمای آن توسط آب داخل لوله‌ها جذب شده، و باعث میعان آن می‌شود.

نباید فراموش کرد که آب داخل پوسته که پس از جذب گرمای مبرد خود گرم می‌شود، باید توسط دستگاه دیگری که به برج خنک‌کننده معروف است، سرد ‌شود.

از معایب این نوع از کندانسورها می‌توان به خوردگی و رسوب گرفتگی اشاره کرد.

کندانسور دو لوله

یکی دیگر از طراحی‌های کندانسور‌های آب خنک نوع دولوله‌ای آن است، که ساختاری  ساده‌تر از نوع پوسته‌ لوله‌ای دارد. طراحی آن به این شکل است، که یک لوله با قطر کمتر، داخل یک لوله با قطر بیشتر قرار دارد. در داخل لوله‌ کوچکتر آب (خنک کننده)، و در مجرای بین دو لوله مبرد (خنک شونده) جریان دارد. به این ترتیب با جذب حرارت مبرد توسط آب میعان انجام می‌شود.

cooling tower

کندانسور تبخیری

در این نوع از کندانسور‌‌ها هم از آب و هم از هوا، برای خنک‌سازی استفاده می‌شود. طراحی آن تقریباً شبیه نوع هوایی است، با این تفاوت که علاوه بر جریان هوا، آب نیز بر روی لوله‌ها پاشیده می‌شود. لوله‌هایی مارپیچی وجود دارند، که با عبور مبرد از لوله‌ها فن جریانی از هوا را بر روی آن‌ها می‌دمد، به‌طور هم‌زمان آبی که توسط برج خنک‌کننده سرد شده، توسط مجراهایی بر روی لوله‌ها پاشیده می‌شود. مجموعه آب و هوا باعث میعان مبرد می‌شوند.

کندانسور استاتیک

یکی از ساده‌ترین نوع کندانسور، مدل استاتیک یا ایستا می‌باشد. لوله‌هایی مارپیچ بدون هیچ‌گونه اجزای دیگری با در مجاورت هوا قرار‌گرفتن، باعث میعان مبرد می‌شوند. از موارد کاربرد آن می‌توان به یخچال‌های خانگی اشاره کرد.

رسيور چیست؟

رسيور يك مخزن فولادی كوچک است، كه مبرد مایع را در خود نگه می‌دارد. هنگامی كه از يک كندانسور، بدون سابکولینگ استفاده می‌شود، لازم است تا مبرد مایع شده در مخزنی به نام رسيور جمع شود. رسيور همچنين می‌تواند تمام گاز مبرد موجود در سيستم را در وضعيت پمپ داون در خود ذخیره كند.

رسيور روی خط مايع و بين كندانسور و فيلتر دراير نصب می‌شود، و در سيستم‌هايي كاربرد دارد، كه حجم اواپراتور در مقايسه با كندانسور زياد، و محدوده عملكرد وسيعی موردنظر باشد، و يا سيستم‌هايی كه عمليات پمپ داون در آنها پيش‌بينی شده‌است.

جمع‌بندی

در این مطلب ابتدا با کندانسور، و نقش آن در ،تراکمی آشنا شدیم. سپس با معرفی انواع آن، روش‌کار هر کدام را دیدیم. طراحی‌های مختلف هر کدام مزایا و معایب خود را دارند، که برحسب نوع کاربردشان انتخاب می‌شوند. هدف نهایی در هر طراحی کندانسور آن است، که با کمترین ابعاد بیشترین بازده‌ای ممکن را داشته باشد.

 

جهت مشاوره، خرید و یا استعلام قیمت کلیک کنید.

اواپراتور

اواپراتور  نوعی مبدل حرارتی که از لوله‌های مارپیچ ساخته شده که از سطوح انتقال حرارت به شمار می‌آیند و در آن مبرد مایع یا گاز، درون این لوله‌های مارپیچ حرکت کرده و سرما می‌سازد . مبرد پس از عبور از لوله مویی وارد اواپراتور می‌شود؛ در اواپراتور فشار گاز آرام پایین رفته و باعث کاهش درجه‌ی جوش مبرد می شود؛ در نتیجه گازِ مایع شده (در داخل کمپرسور) به راحتی بخار می‌شود. با این روش، حرارت از محیط اطراف جذب شده و فضا خنک‌سازی می شود. سپس گاز از طریق لوله‌ی مکش به کمپرسور برمی‌گردد. به همین دلیل به اواپراتور، دستگاه تبخیرکننده نیز گفته می‌شود. عملکرد اواپراتور به نوع سیال، سطح تبادل حرارتی، جنس لوله‌ها و اختلاف درجه حرارت بستگی دارد.

اواپراتور در صنعت دو کاربرد دارد:

  1.  به عنوان تبخیرکننده سیالِ درونِ لوله به کار می‌رود. در این حالت سیال داغ اطراف کویل، به مایعِ وارد شده به کویل حرارت داده، آن را تبخیر می‌کند.(تبدیل مایع به گاز)
  2. حرارت را از سیال اطراف کویل می‌گیرد، دمای آن را کاهش داده و اطراف کویل را خنک می‌کند.

استفاده از اواپراتور به عنوان تبخیرکننده:

در مواردی که اواپراتور نقش تبخیر کننده دارد، سیالی که قرار است بخار شود(مبرد) وارد کویل شده، در فشار برابر یا بیشتر از فشار اتمسفر، از مبرد حرارت گرفته و اطراف کویل تبخیر می‌شود. استفاده از اواپراتور به ‌عنوان تبخیرکننده، در صنایع غذایی، شیمیایی و دارویی کاربرد بسیاری دارد.

نقش اواپراتور در سرمایش:

با جاری کردن مبرد در داخل کویل، هوا توسط فن، یا آب توسط پمپ از اطراف کویل عبور داده می شود. مبرد در دمای محیط و در فشاری کمتر از فشار اتمسفر، گرمای هوا یا آب را جذب می‌کنند و باعث کاهش حرارت هوا یا آب می‌شود. استفاده از اواپراتور در سیستم‌های سرمایشی مانند کولرهای گازی، یخچال‌ها، سردخانه‌ها، داکت‌اسپلیت‌ها و چیلرها رایج است.

اواپراتورها انواع گوناگونی دارند؛ در این مقاله، ما به صورت مختصر چند نوع از پرکاربردترین اواپراتور را بررسی می‌کنیم:

  1.  پوسته و لوله‌ای (آبی یا مرطوب)
  2.  صفحه‌ای (پلیتی)
  3.  فن‌دار( هوایی یا خشک)

پوسته و لوله ای( مرطوب):

در این نوع، کویل درون یک پوسته جاسازی شده که معمولاً مبرد یا هر سیال صنعتی دیگری از داخل لوله های آن و آب در داخل پوسته حرکت می‌کند. مبرد با گرفتن حرارت از سیال پیرامون لوله‌ها، کم‌کم از حالت مایع به گاز تغییر می کند هم‌زمان با آن، دمای سیال پیرامون لوله‌ها نیز کم می‌شود. اواپراتورهای آبی کاربرد زیادی در صنایع سرمایشی، شیمیایی و غذایی دارند. بهره وری انتقال حرارت اواپراتورهای مرطوب بسیار بالاست و در ابعاد کوچکتر ظرفیت بالایی دارند. قیمت آنها نیز نسبت به انواع دیگر ارزان‌تر است.

صفحه‌ای (پلیتی):

این نوع اواپراتورها نیز، مانند نوع پوسته و لوله‌ای هستند و فقط ساختارشان با نوع دیگر تفاوت دارد؛ در این نوع به جای پوسته و لوله‌ها از صفحه‌هایی استفاده شده. دو سیال (آب و مبرد) بدون تماس با یک‌دیگر، با الگوی زوج و فرد، در فاصله‌ی بین صفحات جریان یافته و از جداره‌ی صفحات با هم تبادل حرارت می‌کنند. این نوع از اواپراتورها ساختاری فشرده دارند که امکان نصب در فضاهای کوچک را نیز فراهم ساخت است.

 فن‌دار( هوایی یا خشک):

در اواپراتورهای فن‌دار، مبرد از درون لوله ای مارپیچ عبور کرده و فن، از پیرامون لوله‌ها هوا را جریان می دهد، به همین دلیل، این اواپراتورها به نوع هوایی، فن‌دار یا خشک معروف شده‌اند. این‌جا، مبرد از هوا حرارت گرفته و به حالت گازی تبدیل می‌شود. همزمان با این اتفاق هوا نیز سرد می‌شود. از سرمای تولید شده می‌توان در خنک‌سازی محیط استفاده کرد. اواپراتور خشک هزینه‌ی نگهداری پایینی دارد و در فضای آزاد نصب می‌شود؛ هم‌چنین سیال واسطی مانند آب ندارد و از نظر بهداشتی مشکلی ایجاد نمی‌کند.

 

 

جهت مشاوره، خرید و یا استعلام قیمت کلیک کنید.

پرکاربردترین گاز‌های مبرد

از پرکاربردترین گاز‌های مبرد (با منشا طبیعی, و غیر طبیعی)گاز مبرد و انواع آن می توان به موارد ذیل اشاره کرد که در ادامه به معرفی و بررسی آن ها می‌پردازیم.

پرکاربردترین گاز‌های مبرد؛

R134a – R407C – R404A – R410A – R22

 R134a

تترافلوئورواتان, یا R134a, از دو اتم کربن، دو اتم هیدروژن و چهار اتم فلور, تشکیل می‌شود. فرمول شیمیایی این گاز نیز, CF3CH2F است. همانطور که پیش از این نیز اشاره کردیم, این مبرد از دسته HFC به حساب می‌آید, و بنابراین تاثیری بر روی لایه ازون نمی‌گذارد. این ماده مبرد غیر مشتعل, و غیرانفجاری است, و میزان سمی بودن آن نیز, در حد استاندارد است.

دمای جوش R134a منفی26.1 درجه سانتی‌گراد است, و دیگر خواص ترمودینامیکی, این مبرد نیز, تقریبا با R12, مشابه هست. در نتیجه می‌توان, از R134a به عنوان جایگزینی برای, R12 استفاده کرد. هرچند باید توجه کرد که, تغییراتی باید در تجهیزات سیستم تبرید, صورت بگیرد.

R407C

این ماده مبرد یک جایگزین معمول برای R22, محسوب می‌شود. R407C مخلوطی از چند هیدروفلوئوروکربن, مانند: دی‌فلوئورومتان و پنتافلوئورومتان است, که خواص ترمودینامیکی لازم برای, قرار گرفتن در سیکل‌های تبرید را دارد.

در سیستم‌های تبرید جدید، استفاده از R407C, رواج بیش‌تری دارد. همچنین این ماده مبرد, توانایی کار کردن در سیکل‌های دما متوسط را, نیز دارد.

R404A

این ماده مبرد نیز, یک جایگزین ایمن برای R22, به شمار می‌آید. از مزیت‌‌های R404A, می‌توان به بازه دمایی که می‌تواند در آن کار کند, اشاره کرد؛ این ماده مبرد, در سیستم‌هایی که دمایی بین منفی 45 تا مثبت 15 درجه سانتی‌گراد را لازم دارند, می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

خواص ترمودینامیکی R404A, شباهت زیادی با R22 دارد, و حتی در مواردی عملکرد بهتری نسبت, به این گاز دارد. همچنین R404A, به راحتی با آب و هوا واکنش نشان نمی‌دهد, و بدون رنگ و غیرمشتعل نیز هست. البته, تماس مستقیم پوست بدن با R404A می‌تواند, مضر باشد.

 R410A

این ماده مبرد, از ترکیب چند هیدروفلوئوروکربن, تشکیل می‌شود. به دلیل اینکه کلر در ترکیب آن وجود ندارد, آسیبی برای لایه ازون به بار نمی‌آورد. همچنین با استفاده از این مبرد, می‌توان به بازدهی بیش‌تری نسبت به, R407C و R22 دست یافت.

ظرفیت تبرید و فشار بالا, R410A را به گزینه‌ای بهتر نسبت به, R22 تبدیل می‌کند. بنابراین این گاز, گزینه‌ای محبوب برای استفاده در سیستم‌های تهویه، سیستم‌های تبرید صنعتی و خنک‌کننده, محسوب می‌شود.

 R22

این مبرد, پیش از این پرکاربرد بود, و پس از اینکه مشخص شد, استفاده از آن می‌تواند به لایه ازون صدمه وارد کند, استفاده از آن کاهش پیدا کرد. R22 از دسته HCFC, به حساب می‌آید, و به دلیل وجود کلر در ترکیب شیمیایی آن, برای محیط زیست مضر است. یکی از جایگزین‌های گاز R22, گاز R410A می‌باشد, که پیش از این به آن اشاره کردیم. البته مقرر شده است که, در سال 2020 نیز, برنامه‌ای برای جایگزینی R410A با مبردهای دیگر آغاز شود, و به طور تدریجی استفاده از این ماده نیز کاهش یابد. به نظر می‌رسد مبرد R32, قرار است جایگزین آن شود, که عدد GWP آن, یک سوم R410A است.

 

جهت مشاوره، خرید و یا استعلام قیمت کلیک کنید.