سیکل تبرید تراکمی

یکی از مهم ترین مفاهیم حاکم بر سیستم های سرمایشی سیکل تبرید تراکمی است که طیف گسترده ای از محصولات سرمایشی مانند چیلر ها ، روفتاپ پکیج ها ، اسپلیت ( کولر گازی ) ، داکت اسپلیت و سردخانه های فریونی بر اساس این مفهوم طراحی و ساخته می شوند که در این مقاله قصد داریم به توضیح جامع آن بپردازیم و اجزای آن را با هم تحلیل کنیم و نقش هرکدام را به خوبی بررسی کنیم.

1.کمپرسور

کمپرسور مانند قلب تپنده برای سیکل است ، سیکل تبرید تراکمی یک سیکل بسته است یعنی نقطه شروع نقطه پایان نیز خواهد بود و مبرد ، که سیال در حال چرخش در سیکل است ، پس از شارژ دیگر از آن خارج نخواهد شد.

و ما در این مقاله کمپرسور را نقطه شروع در نظر گرفته ایم ، سیکل تبرید تراکمی بر اساس دفع گرمای نهان به وسیله ایجاد تراکم کار خواهد کرد و وظیفه متراکم کردن بر عهده کمپرسور است.

با متراکم کردن حجم گاز کاهش پیدا میکند و به این ترتیب فشار و دمای مبرد افزایش پیدا خواهد کرد که این افزایش دما درواقع به خاطر آزاد شدن گرمای نهان است.

دلیل اصلی استفاده از کمپرسور دقیقا هم کاهش حجم و آزاد کردن گرمای نهان است که در مراحل بعدی دلیل این مهم را بررسی خواهیم کرد .

کمپرسور در زمان متراکم کردن به دلیل کار الکتروموتور خود علاوه بر آزاد کردن گرمای نهان که باعث میشود مبرد دمایی بالایی پیدا کند خود به دلیل کار کردن و مصرف انرژی الکتریکی گرما ایجاد خواهد کرد که این گرما نیز به مبرد منتقل خواهد شد.

برای آشنایی بیشتر با انواع کمپرسور و نحوه کار کردن آن ها بر روی این لینک کلید نمایید.

مقاله-سیکل-تیربد

درواقع ما میدانیم که انرژی گرمایی همیشه از جایی که دما بالاست به جایی که دما پایین است منتقل میشود و این انتقال تا زمانی که دو جسم یا دو سیال هم دما شوند ادامه پیدا خواهد کرد ( به شرط اینکه زمان کافی برای انتقال حرارت وجود داشته باشد ) و اگر بخواهیم این روند برعکس شود یعنی محیط سرد شود باید کاری انجام شود که این کار توسط کمپرسور انجام میشود و مبرد زمانی که از کمپرسور خارج می شود دارای دمای زیادی است که حاصل جمع گرمای نهان آزاد شده خود مبرد و گرمای ایجاد شده توسط کار الکتریکی کمپرسور است .

که ما باید این گرما را به نحوی دفع نماییم تا مبرد خنک شود تا بتوان از آن برای ایجاد سرمایش استفاده کرد (گرما همیشه از جایی که دمای یالایی دارد به جایی که دمای پایین است منتقل میشود پس ما بایید دمای مبرد را تا حد امکان پایین آوریم )

2. کندانسور

مقاله-کندانسور

کندانسور به معنی تقطیر کنندس ( تبدیل گاز به مایع ) همانطور که در بخش کمپرسور ها در سیکل تبرید تراکمی توضیح دادیم بعد از خروج مبرد از کمپرسور دارای حجم پایین به دلیل متراکم شدن ، فشار بالا و دمای بالاست و نیازمند کاهش دمای مبرد بودیم که وظیفه این کاهش دما با کندانسور است .

درواقع کندانسور یک مبدل حرارتی است که با در کنار هم قرار دادن دو ماده ( سیال مبرد و سیال ثانویه ) این امکان را بروارده خواهد کرد که گرمای مبرد که دمای آن بالا تر از سیال ثانویه است منتقل شود و به این ترتیب مبرد دمایش پایین خواهد آمد.

سیال ثانویه میتواند هوا ، آب یا ترکیبی از این دو با شد که دمای آن از دمای مبرد پایین تر است و با این انتقال حرارت مبرد که دمایش پایین آمده از حالت دو فازی مایع و گاز با دمای بالا ( به دلیل متراکم شدن مبرد از حالت گازی به حالت دو فازی تبدیل خواهد شد ) به حالت مایع تبدیل خواهد شد.

ما میدانیم که فاصله بین مولکول ها در سه حالت جامد ، مایع و گاز به ترتیب کاهش پیدا خواهد کرد یعنی فاصله بین مولکولی در حالت مایع کم تر از حالت گازی است که در علم ترمودینامیک با بررسی آن میتوان به مفاهیم انتالپی و انتروپی پی برد.

مبرد بعد از عبور از کندانسور که به مایع تبدیل شده ، حال آماده ورود به مرحله بعد یعنی تغییر در یکی از پارامتر های اصلی خود ( فشار ) است تا بتواند گرمای محیط را جذب نماید که بر اساس قانون ژول تامسون میتوان با استفاده از یک دریچه متخلخل باعث تغییر دما در آنتالپی ثابت شد که به آن شیر انبساط یا شیر فشار شکن گفته می شود.

3. شیر فشار شکن یا انبساط ( اکسپنشن ولو )

اکسپشن-ولو

شیر فشار شکن که ما بین کندانسور و اواپراتور قرار دارد وظیفه اصلی آن پایین آوردن فشار (نقطه مقابل کمپرسور) و کنترل دبی ورودی مبرد به اواپراتور است .

درواقع سه پارامتر فشار ، حجم و دما کاملا با هم در ارتباط مستقیم هستند که با تغییر در هرکدام در پارامتر دیگری دچار تغییر خواهیم شد .
شیر فشار شکن درواقع با کاهش فشار باعث می شود مبرد دمایش به خاطر کاهش فشار پایین تر آمده و آماده جذب گرما از جایی که دما بالاست شود .

و با کنترل دبی ورودی مبرد به اواپراتور زمان کافی برای انتقال حرارت بین حجم خاصی از مبرد با دمای پایین با سیال ثانویه فراهم خواهد کرد.

درواقع ما میدانیم که انرژی گرمایی همیشه از جایی که دما بالاست به جایی که دما پایین است منتقل میشود و این انتقال تا زمانی که دو جسم یا دو سیال هم دما شوند ادامه پیدا خواهد کرد ( به شرط اینکه زمان کافی برای انتقال حرارت وجود داشته باشد ) و اگر بخواهیم این روند برعکس شود یعنی محیط سرد شود باید کاری انجام شود که این کار توسط کمپرسور انجام میشود و مبرد زمانی که از کمپرسور خارج می شود دارای دمای زیادی است که حاصل جمع گرمای نهان آزاد شده خود مبرد و گرمای ایجاد شده توسط کار الکتریکی کمپرسور است .

که ما باید این گرما را به نحوی دفع نماییم تا مبرد خنک شود که بتوان از آن برای ایجاد سرمایش استفاده کرد (گرما همیشه از جایی که دمای یالایی دارد به جایی که دمای پایین است منتقل میشود پس ما بایید دمای مبرد را تا حد امکان پایین آوریم )

4. اواپراتور

مقاله-اواپراتور

اواپراتور هم مانند کندانسور یک نوع مبدل حرارتی است که به دلیل جایگاه قرار گیری آن وظیفه ای عکس کندانسور را در سیکل تبرید تراکمی ایفا میکند.

اواپراتور به معنی تبخیر کننده است ( تبدیل مایع به گاز ) که آخرین جزء اصلی سیکل به شمار می آید و مبرد بعد از عبور از اکسپنشن ولو و کاهش فشار در آنتالپی ثابت با ورود به اواپراتور به دلیل کاهش دمای ایجاد شده ، گرمای سیال ثانویه که میتواند آب یا هوا باشد را جذب نماید نکته حائز اهمیت این است که حتما دمای مبرد باید پایین تر از دمای سیال دوم باشد تا توانی خنک کردن آن را داشته باشد.

اواپراتور ها بر اساس نوع کاربری خود دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام دارای مزایا و معایب خاصی هستند که با کلیک بر روی لینک زیر میتوانید بیشتر راجبه آن مطالعه فرمایید.

انواع اواپراتور ها و کاربرد آن.

مبرد بعد از عبور از اواپراتور به دلیل جذب گرمای سیال دوم که دمای بالا تری نسبت به مبرد داشته ، دمای مبرد بالا خواهد رفت و همانطور که در بخش های قبل گفتیم ، با افزایش دما ، مبرد از حالت مایع به حالت گازی تغییر فاز خواهد داد .

سیکل تبرید تراکمی یک سیکل بسته است پس مبرد بعد از عبور از اواپراتور مجدد وارد کمپرسور خواهد شد و این چرخه بار ها و بارها تکرار خواهد شد تا بتوان محیطی را خنک کرد .

نکته : به دلیل ساختار کمپرسور ها ، مبرد در هنگام ورود به به کمپرسور می بایست کاملا در حالت گازی باشد تا آسیبی به کمپرسور وارد نشود از این رو اکسپنشن با کنترل دبی ورودی مبرد به اواپراتور این امکان را می دهد که کاملا بعد از خروج به حالت گازی تبدیل شود و برای اطمینان از این امر مقداری دمای بالا تری پیدا خواهد کرد که به آن سوپرهیت گفته می شود.

سبد خرید فروشگاه
ورود

هنوز حسابی ندارید؟

ایجاد یک حساب کاربری
دسته بندی محصولات
دنبال کردن :