طرز کار انواع اکسپنشن ولوو - الکتروبهمن

آشنایی بیشتر با طرز کار اکسپنشن ولوو

اکسپنشن ولو وسیله‌ ای برای کنترل کردن میزان مبرد در یک سیکل برودتی است که مورد استفاده قرار می گیرد. اکسپنشن ولو با کاهش فشار مبرد مایع، تغییر حالت از مایع به گاز را امکان‌ پذیر می ‌کند. اکسپنشن ولو دو وظیفه اساسی دارد: یکی کنترل میزان مبرد ورودی به اواپراتور و دوم ایجاد اختلاف فشار بین اواپراتور و کندانسور. 

بررسی تفاوت های انواع مختلف اکسپنشن ولو

اکسپنشن ولو مدل های مختلفی دارد. از مهم ‌ترین آن ‌ها می ‌توان به اکسپنشن ولو ترموستاتیکی، اکسپنشن ولو الکتریکی، اکسپنشن ولو دستی، اکسپنشن ولو خودکار، لوله مویی و… را اشاره کرد.

مقاله آموزشی: هیت پمپ سیستمی چیست؟

پرکاربردترین انواع اکسپنشن ولو

اکسپنشن ولو ترموستاتیک

اکسپنشن ولو ترموستاتیک (Thermal expansion valve) که به اختصار TEV ، TXVیا TX گفته می‌شود وسیله‌ ای است که میزان مبرد خارج شده در اواپراتور را کنترل می‌ کند. همچنین برای تنظیم بخار خارج شده از اواپراتور درنظر گرفته می شود. این مدل از اکسپنشن ولو به دلیل سادگی و البته در دسترس بودن، در کنار حساسیت و دقت بالا بسیار مورد استفاده قرارمی ‌گیرد.

اکسپنشن ولو ترموستاتیک با تنظیم میزان ورودی مبرد وظیفه ای که دارد این است که در هر شرایطی سطح پایداری در درون اواپراتور را حفظ کند.

لوله مویی

لوله مویی یک لوله مسی بلند و پیچیده ‌شده با دهانه ی کوچکی است که مایع مبرد از کندانسور به آن وارد می ‌شود. این دهانه کوچک فشار زیادی را در یک طرف لوله و فشار کم را در طرف مقابل به ‌وجود می ‌آورد. اصطکاک دیواره‌ های لوله به سرعت فشار مبرد را که از آن عبور می کند کاهش می دهد. برای پاک کردن آلودگی یا رطوبت از مبرد، معمولا یک فیلتر خشک کن قبل از لوله تعبیه می شود.

این دستگاه ساختمان ساده ای دارد و هیچ قسمت متحرکی در آن وجود ندارد و از این رو دوام بالایی دارد. لوله‌ مویی به دلیل هزینه کمتر در مقایسه با اکسپنشن ولو ترموستاتیک، در واحدهایی مانند تهویه مطبوع و دستگاه ‌های کوچک سرمایشی مورد استفاده قرار می   گیرد.

اکسپنشن ولو الکترونیکی

اکسپنشن ولو الکترونیکی EEV با ساختمان بسیار پیچیده ‌تر کار می ‌کند. این نوع از اکسپنشن ولو وظیفه دارد جریان مبرد ورودی به اواپراتور را کنترل ‌کند. اکسپنشن ولو الکترونیکی این کار را در پاسخ به سیگنال ‌های فرستاده شده توسط یک کنترل کننده الکترونیکی انجام می ‌دهند. برای این کار از یک موتور کوچک برای باز و بسته شدن دریچه سوپاپ استفاده می ‌شود که موتور پله ‌ای (Stepper Motor) نامیده می‌ شود.

این موتورها به صورت دائم کار نمی‌ کنند بلکه به وسیله ‌‌ی یک کنترل کننده الکترونیکی هدایت می‌ شوند. برای هر سیگنالی که توسط کنترل کننده الکترونیکی به آنها ارسال می  ‌شود، کسری از دور را می‌ چرخانند. موتور پله ‌ای به وسیله ی یک ریل دندانه ‌دار هدایت می شود، که یک پین را در پورتی که مبرد در آن جریان دارد، قرار می دهد.

مقاله آموزشی: آشنایی با سردخانه کنترل اتمسفر

انتخاب اکسپنشن ولو مناسب برای سیستم شما

انتخاب اکسپنشن ولو ترموستاتیک به فاکتورهای متفاوتی بستگی دارد. که مهمترین این فاکتورها را در پایین ذکر کرده ایم:

• نوع مبرد

• ظرفیت اواپراتور

• حداقل دما یا فشار کندانسینگ

•دمای مایع مبرد در ورودی سوپاپ

• افت فشار در اواپراتور

نکته ‌ی با اهمیت این است که اکسپنشن ولو مناسب برای یک نوع گاز مبرد به هیچ عنوان نمی شود در مبرد دیگری از آن استفاده کرد. هنگام تعویض یا تهیه ‌ی شیر باید حتما نوع گاز مبرد را چک کرد. اکثرا روی بدنه ‌ی اکسپنشن نوع گاز مبرد درج می‌ شود.

بعد از مشخص شدن گاز، برای انتخاب سایز اکسپنشن ولو لازم است از برنامه ‌ها یا جداولی که تولیدکنندگان شیرها ارائه می ‌دهند، استفاده کرد. این کار یعنی انتخاب اندازه مناسب به افت فشار محاسبه شده برای اکسپنشن ولو و ظرفیت خنک‌ کنندگی اسمی آن بستگی دارد. 

توجه داشته باشید که افت فشار اضافی بر روی سیستم توزیع، اختلاف فشار واقعی را نسبت به اکسپنشن ولو کاهش می دهد. همین امر اغلب به این معنی است که به یک شیر انبساط بزرگ‌ تر یا قرار دادن نازل نیاز است.

مقاله آموزشی: آشنایی با انواع سردخانه کانکسی

طریقه ی نصب صحیح اکسپنشن ولو

مکان قرارگیری اکسپنشن ولو بدون توجه به نوع آن در اکثر سیستم ‌های سرمایش دقیقا قبل از اواپراتور است. نصب صحیح اکسپنشن ولو می ‌تواند ضامن این باشد که مبرد به میزان درستی وارد سیستم شده است. در نتیجه فرآیند خنک‌ کاری به روش صحیحی انجام می‌ شود و به سیستم آسیبی وارد نمی ‌شود. اتصالات سوپاپ و قطعات خارجی باید قبل از نصب به خوبی تمیز شوند، که از ورود بقایا به سیستم مبرد یا بدنه اکسپنشن ولو کاملا جلوگیری شود.

حباب حرارتی اکسپنشن ولو ترموستاتیک که اکسپنشن ولو را کنترل می ‌کند، به خط مکش مبرد متصل می‌ شود و در آنجا دمای سیستم را کنترل می کند. در یک خط مکش کوچک  همانند سیستم خنک کننده مسکونی، حباب حراراتی در بالای خط مکش بسته می شود. اگر حباب حرارتی در خارج از فضای سیستم سرمایش قرار داشته باشد، به عایق ‌کاری در برابر حرارت محیط نیاز است. 

دستورالعمل ‌‌های عمومی برای نصب اکسپنشن ولو:

• همیشه دقت کنید که از دستورالعمل های نصب شرکت سازنده را پیروی می کنید. آن ها بر هر یک از این توصیه های عمومی ارجحیت دارند.

• برای خطوط مکش کمتر از 7/8 اینچ، حباب حرارتی را در موقعیت ساعت 12 روی خط مکش، خارج از اواپراتور قرار دهید.

• برای خطوط مکش 7/8 اینچ تا 5/8 1 اینچ ، حباب را در موقعیت ساعت 10 یا 2 قرار دهید.

• برای خطوط مکش بیشتر از 2 اینچ، حباب حرارتی را در موقعیت ساعت 4 یا 8 قرار دهید.

• هرگز حباب را در موقعیت ساعت 6 قرار ندهید.

• اگر کسپنشن ولو از یک عنصر قدرت حداکثر فشار عملیاتی (MOP) شارژ شده با گاز استفاده می‌ کند، برای اطمینان از خوانش دمای واقعی لوله، باید حباب را پیچید.

• حتماً حباب را روی یک خط مکش تخلیه آزاد قرار دهید.

• حباب را حداقل به فاصله 18 اینچ از نقطه خارج شدن خط مکش از کابین قرار دهید.

• حباب هرگز نباید روی هدر خط مکش قرار گیرد.

• از قرار دادن حباب حرارتی بر روی هرگونه اتصالات خودداری کنید.

• حتما مطمئن شوید که حباب حراراتی به طور ایمن روی خط مکش بسته شده است. با استفاده از گیره فلزی، حباب حسگر را روی خط مکش محکم کنید و هرگز از بندهای نواری یا سیم استفاده نکنید.

• حباب را بعد از جوش خوردن سوپاپ و خنک شدن لوله وصل کنید.

اطمینان حاصل کردن از عملکرد صحیح اکسپنشن ولو

اکسپنشن ولو را معمولا در ورودی اواپراتور نصب می‌ کنند و برای تنظیم جریان مبرد عمل می‌ کند. اگر جریان مبرد بالا باشد اواپراتور کامل یخ می ‌زند و اگر مقدار مبردی که وارد اواپراتور می ‌شود بسیار کم باشد؛ اواپراتور بیش از اندازه گرم می‌ شود. همین عملیات کارایی سیستم سرمایشی را به خطر می ‌اندازد.

اکسپنشن ولو میزان جریان مبرد را با توجه به دمای اواپراتور و نیاز به میزان خنک‌ کنندگی در سیستم به جریان می ‌اندازد. وقتی شیر انبساط خراب شود یا مشکلی داشته باشد، عملکرد سیستم سرمایش را دچار مشکل کند. 

مقاله آموزشی: قیمت ساخت سردخانه

علائم داشتن ضعف در سیستم اکسپنشن ولو

دمیدن هوای گرم از سیستم سرمایش یا اینکه بازده سیستم کمتر از حد معمول است

یکی نشانه هایی که مشخص می کند اکسپنشن ولو دچار مشکل است عملکرد ضعیف سیستم سرمایش است. اگر اکسپنشن ولو از کار نکند یا مشکلی داشته باشد، عملکرد سیستم سرمایش دچار اختلال می ‌شود. این یعنی سیستم سرمایشی ممکن است بسته به شدت مشکل، شروع به دمیدن هوای گرم کند.

یخ ‌زدن اواپراتور و یا دریچه ها

دیگر علائمی که یک مشکل بالقوه در اکسپنشن ولو می باشد، یخ زدگی دریچه‌ های اواپراتور است. اگر اکسپنشن ولو از کار بیفتد، می تواند باعث شود مبرد به اندازه کافی جریان پیدا نکند. همین امر می تواند باعث یخ ‌زدن اواپراتور شود. این  علامت نشانه این است که مایع مبرد بیش از مقدار لازم وارد سیستم می‌ شود، که در واقع مانع کارایی و عملکرد سیستم سرمایش است. زمانی که کمپرسور دستگاه سرمایش به صورت مداوم کار می کند

وقتی کمپرسور به صورت دائم در حال کار باشد یکی دیگر از علائم مشکل احتمالی اکسپنشن ولو است. اگر اکسپنشن ولو به کلی از کار بیفتد یا باز بماند، باعث می شود کمپرسور، مبرد را مدام پمپاژ کند. حتی اگر انجام چنین کاری برای آن نامطلوب باشد. این امر باعث وارد شدن فشار اضافی به کمپرسور و بقیه ی اجزای سیستم سرمایشی ‌شود. همچنین آن ها را دچار خرابی و همچنین فرسایش زودرس می‌ کند.

5-MOP یعنی چه؟

بر روی بعضی از اکسپنشن ولو ها حروف MOP (Motor Overload Protection) حک شده است که به معنای محافظ ازدیاد بار موتور یا Maximum Operating Pressure ( حداکثر فشار کارکرد ) است.

 در حباب حراراتی به اندازه ‌ای مایع مبرد ریخته شده است. بعد از یک دمای خاص تمام مایع تبخیر می شود و با افزایش دمای حباب، دیگر فشار داخل حباب افزایش پیدا نمی کند. به این معنی که بعد از آن دمای مشخص، دیگر اکسپنشن ولو باز نمی ‌کند. کاربرد این مدل اکسپنشن ولو در سیستم ‌هایی می باشد که در استارت اولیه بار زیادی روی اواپراتور وجود دارد. 

یعنی اگر شیر تا انتها باز کند، مقدار گاز زیادی به کمپرسور وارد می شود و به اصطلاح به کمپرسور فشار وارد می ‌شود.

یکی از کاربرد های اصلی این نوع اکسپنشن ولو در تونل ‌های انجماد می باشد. در تونل انجماد محصول با دمای بالا وارد تونل شده و سیستم روشن می ‌شود. اگر از شیر انبساط معمولی استفاده شود، چون بار حرارتی بالا است تمام مایع مبرد در اواپراتور تبخیر شده و حجم زیادی گاز به سمت کمپرسور می‌ رود.

و از آنجا که حجم گاز زیاد می باشد در شروع کار اصطلاحا کمپرسور آمپر می ‌کشد و به آن فشار وارد می ‌شود. اگر از شیر انبساط دارای MOP استفاده کنید، در ابتدای کار شیر تا انتها باز نمی ‌کند و البته گاز کمتری هم به کمپرسور رسیده و به کمپرسور فشاری وارد نمی شود.