سیکل تبرید به معنای چرخه سرمایش است. تبرید به معنای گرفتن گرما از محیط (پایین آوردن دمای محیط) و انتقال آن به فضایی بزرگتر است.
رفع عیب مکانیکی دستگاه های تبرید
سیکل تبرید چیست؟
سیکل تبرید به معنای چرخه سرمایش است. تبرید به معنای گرفتن گرما از محیط (پایین آوردن دمای محیط) و انتقال آن به فضایی بزرگتر است. ابداع سیکل سرمایشی، به بیشتر از ۲۰۰ سال قدمت دارد و با توجه به اینکه در بعضی از انواع آن به محیط زیست ضرر می رساند؛ اما باز جایگاهشان در صنایع مختلفی سفت کرده اند. به ویژه دستگاه های سرمایشی و تهویه هوا مثل:
• کولر گازی اسپلیت و داکت اسپلیت
• سیستم سرمایش اتومبیل
• سیستم به روز VRF
• چیلر تراکمی
• روفتاپ پکیج
• یخچال و فریزر خانگی و فروشگاهی
• سردخانه ها
آشنایی با انواع سیکل های تبرید
می توان به چهار نوع تراکمی، جذبی، ترموالکتریک و مغناظیسی تقسیم کرد. نحوه مکانیزم هر دو نوع سیکل تبریدی با هم کمی فرق دارد و دارای یک سری مزیت و ویژگی هایی است.
مقاله آموزشی: محاسبه هزینه راه اندازی یک سردخانه
آشنایی با سیکل های تراکمی یکی از پرکاربردترین انواع سیکل های تبرید
در جریان تبریدی تراکمی یک سری قطعات مکانیکی، همچون کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و …. با کمک یک الی دو سیال، جهت ایجاد سرمایش به کار گرفته می شوند.
تبریدی تراکمی نسبت به سیکل تبریدی جذبی پرکاربرد تر است و اغلب وسایل سرمایشی خانگی، یخچال و فریزرها، کولرها و … به کمک تبرید تراکمی ساخته شده اند. نحوه مکانیزم سیکل تبریدی به این صورت است که ابتدا سیال مبرد همچون گاز فریون، وارد قطعه کمپرسور شده و فشرده می شوند و دما و فشارش بالا می رود و به قطعه کندانسور منتقل می شود.
سیال مبرد، طی ورود به کندانسور خنک شده و از شیر فشار شکن خارج می شود. در این بازه زمانی فشار گاز مبرد افت شدید پیدا کرده و به ترکیبی اشباع شده می رسد. در مرحله ی آخر سیال که متراکم شده، به سمت اپراتور هدایت می شود و در نهایت گرمای محیط را گرفته و دما را پایین می آورد.
اجزای تبریدی تراکمی
کمپرسور، کندانسور و اپراتور جز قطعات اصلی تبریدی تراکمی محسوب می شوند. در کنار این ها اجزای دیگری از جمله قطعات دست به دست هم داده و سیکل سرمایش تراکمی را ایجاد می کنند.
• کنترل کننده فشار بالا
• کنترل کننده فشار پایین
• کنترل کننده فشار روغن
• کنترل کننده های دما و رطوبت
• شیر برقی
• مبدل های فشار به جریان
• فلوسوئیچ
• و سایر تجهیزات
آشنایی با سیستم تبرید تراکمی
در این نوع از سیستم های برودتی، چهار دستگاه اصلی وجود دارد. گاز مبرد توسط کمپرسور متراکم شده و با فشار و دمای بالا از خط تخلیه کمپرسور خارج می شود. این گاز فوق داغ بعد از ورود به کندانسور و انتقال حرارت خود به محیط بیرون، مایع می شود. از خط مایع عبور کرده و به شیر انبساط می رسد. شیر انبساط با ایجاد افت فشار دمای مبرد را کاهش داده و سپس آن را به اواپراتور منتقل می کند، که در آنجا مبرد با تبخیر گرمای پیرامون خود را جذب می کند.
بررسی شرایط کارکرد سیستم
برای تشخیص دقیق عیب ابتدا باید موارد زیر را اندازه گیری کرد:
• فشار مکش کمپرسور
• فشار تخلیه کمپرسور
• دمای اواپراتور
• دمای کندانسور
• سابکولینگ کنداسور
• سوپر هیت اواپراتور
• دمای هوای ورودی و خروجی اواپراتور
• دمای هوای ورودی و خروجی کندانسور
کمبود ظرفیت شیر انبساط
در صورتی که انتخاب شیر انبساط برای سیستم به درستی صورت نگرفته باشد و ظرفیت کمی داشته باشد علائم زیر دیده می شود.
• ظرفیت برودتی کم
• سوپر هیت زیاد
• فشار مکش کم
• سابکولینگ مناسب
• اختلاف دما در خط مایع وجود ندارد
هرگاه با اطمینان عیب سیستم، کمبود ظرفیت دستگاه انبساط آن تشخیص داده شد، باید علت آن رفع شود.
بعضی از دلایل این عیب عبارتند از:
• شیر انبساط اشتباه انتخاب شده یا سوزن آن کوچک است
• شیر انبساط درست تنظیم نشده
• حباب حرارتی شیر انبساط سوراخ شده
• حباب حرارتی در جای نامناسب نصب شده
• شیر انبساط اشکال مکانیکی دارد
• فیلتر شیر انبساط گرفتگی دارد
مقاله آموزشی: بررسی چیلر تزریق پلاستیک و کاربرد آن
کمبود مبرد
در صورتی که حجم مبرد در سیستم به مقدار کافی نباشد علائم زیر دیده می شود:
• ظرفیت برودتی کم
• سوپر هیت زیاد
• فشار مکش کم
• سابکولینگ کم
در صورت تشخیص کمبود مبرد در سیستم دو علت را می توان برای آن جویا شد، یا از اول مبرد کم در سیستم شارژ شده یا سیستم نشتی دارد.
انبساط قبل از خط مایع
منظور از انبساط در خط مایع، این است که مقدار مبرد در خط مایع قبل از رسیدن به شیر انبساط تبخیر شود. علائم این مشکل عبارتند از:
• ظرفیت برودتی کم
• سوپر هیت زیاد
• فشار مکش کم
• اختلاف دما در خط مایع
• سابکولینگ مناسب
دلایلی که می تواند باعث بروز این مشکل باشد:
• فیلتر / خشک‌کن گرفتگی دارد
• شیر ریسیور گرفتگی دارد یا نیمه باز است
• شیربرقی گرفتگی دارد یا نیمه باز است
• قطر خط لوله مایع کوچک است
• خط مایع از محیط گرم عبور می کند
کمبود ظرفیت اواپراتور
علائم زیر در سیستم نشان از کمبود ظرفیت اواپراتور دارد:
• کمبود ظرفیت در سیستم
• سوپر هیت کم
• فشار مکش کم
• اختلاف دمای هوای ورودی و خروجی اواپراتور کم یا زیاد
که دلایل زیر را می توان برای آن نام برد:
• فین و یا لوله های اواپراتور گرفتگی دارد
• فیلتر هوای مقابل اواپراتور گرفتگی دارد
• فن اواپراتور مشکل دارد
• ظرفیت اواپراتور درست انتخاب نشده
• پخش کن اواپراتور افقی نصب شده
• گردش هوای سردخانه درست انجام نمی شود
کمبود ظرفیت کمپرسور
یکی از عمده دلایلی که باعث اختلال در عملکرد سیستم های برودتی است، مربوط به کمپرسور است. اگر علایم زیر در سیستم دیده شود نشان از عیب در کمپرسور است:
• ظرفیت برودتی کم
• فشار تخلیه کم یا نرمال
• فشار مکش بالا
دلایل زیادی می تواند باعث عدم کارکرد مطلوب کمپرسور شود که بعضی از آن ها عبارتند از:
• کمپرسور با ظرفیت کم انتخاب شده
• سوپاپ شکسته است یا کامل آب بندی نمی شود
• واشر صفحه سوپاپ ها خیلی ضخیم است
• برق کمپرسور مشکل دارد
• شیر فلوتر در جدا کننده روغن باز مانده است
ازدیاد مبرد
علائم ناشی از ازدیاد مبرد و وجود گازهای غیر قابل تقطیر دقیقا مشابه است، که باید توسط آزمایش خاصی تشخیص داده شود.
علائم ناشی از ازدیاد مبرد و یا وجود گازهای غیر قابل تقطیر:
• ظرفیت برودتی کم
• فشار مکش بالا
• فشار تخلیه بالا
• سابکولینگ مناسب
مقاله آموزشی: آشنایی با ترمیستور و انواع آن
کمبود ظرفیت کندانسور
علایمی که نشان دهنده عدم عملکرد مناسب کندانسور هستند، به شرح زیر است:
• ظرفیت برودتی کم
• فشار مکش بالا
• فشار تخلیه بالا
• سابکولینگ کم یا نرمال
عوامل ایجاد مشکل در کندانسور عبارت است از:
• فین ها و یا لوله های کندانسور رسوب دارد
• محل نصب کندانسور نامناسب است
• فن های کندانسور مشکل دارد
• ظرفیت کندانسور درست انتخاب نشده
استفاده از سوپرهیت برای عیب یابی
دمای سوپرهیت می تواند مشکلات مختلف سیستم را نشان دهد. از جمله گرفتگی فیلتر درایر، شارژ اضافی سیستم، کمبود شارژ سیستم، خرابی شیر انبساط، ایجاد گرفتگی بر سر راه جریان هوا در اواپراتور، یا جهت نادرست هوای فن. برای شروع اگر دمای اندازه گیری شده سوپرهیت کم باشد نشان می دهد که مبرد مایع ممکن است به کمپرسور برسد (برگشت مایع به کمپرسور).
در حالت عادی دمای مبرد وارد شده به کمپرسور به اندازه کافی بالاتر از دمای تبخیر مبرد در اواپراتور است تا اطمینان حاصل شود که کمپرسور فقط بخار و فاقد مبرد مایع را به خود وادار می کند. در سیستم های سنتی تبرید که از دستگاه های اندازه گیری مکانیکی مثل شیر انبساط ترموستاتیک TXV یا لوله موییند استفاده می کنند، دمای سوپرهیت بین 8 تا 20 درجه فارنهایت متغیر است. در سیستم های جدیدتر که از شیرهای انبساط الکترونیکی و کنترل کننده ها استفاده می کنند، می توان تنظیمات سوپر هیت را بر روی حداقل 5 تا 10 درجه فارنهایت تنظیم کرد.
دمای سوپرهیت کم و یا نزدیک به صفر نشان می دهد که مبرد به اندازه کافی در داخل اواپراتور گرما را به خود جذب نکرده است تا کاملا به بخار سوپرهیت تبدیل شود. مبرد مایع وارد شده به داخل کمپرسور، به طور معمول باعث ضربه به کمپرسور می شود که می تواند به سوپاپ های کمپرسور و یا اجزای مکانیکی داخلی آن آسیب برساند. مبرد مایع در کمپرسور، موقعی که با روغن مخلوط شود روغن کاری را کاهش داده و سایش را افزایش می دهد و باعث بروز خرابی های زودرس می شود.
اگر دمای سوپر هیت بیش از 20 درجه فارنهایت تا 30 درجه فارنهایت باشد، این نشان می دهد مبرد گرمای بیشتری را نسبت به حالت عادی به خود جذب کرده و یا اینکه مبرد کمی توسط شیر انبساط وارد اواپراتور می شود و اصطلاحا اواپراتور گرسنه است. دلایل احتمالی این وضعیت شامل گرفتگی شیر انبساط، تنظیم نادرست و یا خرابی آن است. اشکالات دیگر مربوط به سوپرهیت می تواند نشانگر کمبود شارژ مبرد در سیستم، رطوبت موجود در سیستم، گرفتگی فیلتر درایر یا بار سرمایشی بیش از حد در اواپراتور باشد.
مقاله آموزشی: آشنایی با روش کار فریز درایر
استفاده از سابکول برای عیب یابی
مقدار نامناسب سابکول می تواند مشکلات مختلف سیستم اعم از شارژ اضافی مبرد، کمبود شارژ مبرد در سیستم، گرفتگی خط مایع یا جریان هوای ناکافی کندانسور را نشان دهد (یا کمبود جریان آب در هنگام استفاده از کندانسور های آب خنک) مبرد به طور معمول بین 10 تا 20 درجه فارنهایت در زمان خروج از کندانسور سابکول می شود، با این حال بعضی از تجهیزات مدرن ممکن است این مقدار را تا 4 درجه فارنهایت کاهش دهند تا تنها حداقل استاندارد ها را برآورده سازند.
به طور مثال، دمای سابکول خوانده شده اگر بین صفر تا 10 درجه فارنهایت قرار گیرد، حاکی از این است که مبرد داغ حرارت جذب شده را به اندازه کافی؛ در کندانسور از دست نداده است. علل احتمالی این وضعیت عبارتند از عدم گردش هوای کافی بر روی کویل های کندانسور، مشکلات شیر انبساط از قبیل تغذیه بیش از حد مبرد در اواپراتور به دلیل تنظیم نا صحیح و باز بودن این شیر به مدت طولانی، یا ممکن است سیستم دچار کمبود مبرد باشد.
بیشتر اوقات مشکل این است که سطح کویل کندانسور کثیف است، که با پاکسازی کندانسور، می توان جریان هوای مناسب تری را روی آن ایجاد کرد. مقدار سابکول زیاد به این معنی است که مبرد بیش از حد طبیعی خنک می شود. دلیل احتمالی می تواند شامل شارژ اضافی مبرد در سیستم، گرفتگی شیر انبساط، عدم تنظیم صحیح و یا خرابی هدپرشر کنترل، در شرایطی که دمای هوای بیرون کم است، باشد.