یونیت چگالش هوا خنک چه کاری انجام می دهد و چگونه می توان یک مورد مناسب را انتخاب کرد

جایی که واحد متراکم در یک سیستم تبرید قرار می گیرد

در اکثر سیستم‌های تبرید فشرده‌سازی بخار، وظیفه دفع گرمای جمع‌آوری‌شده از فضاهای ذخیره‌سازی به بخش متراکم می‌شود. یک واحد کندانسور هوا خنک کمپرسور، کویل کندانسور، فن و کنترل‌های اصلی را در یک مجموعه نصب می‌کند که خارج از فضای خنک‌کننده نصب شده است. بخار مبرد کم فشار را از اواپراتور دریافت می کند، آن را فشرده می کند و به کندانسور می رساند، جایی که گرمای منتقل شده از داخل اتاق به هوای بیرون آزاد می شود. از آنجایی که هر بخش دیگر از سیستم به این مرحله بستگی دارد، واحد متراکم به طور موثر سقف عملکرد کل نصب را تعیین می کند.

هنگامی که اجزای اصلی به ترتیب مانند نمودار زیر نشان داده شده اند، درک طرح بندی آسان تر است.

شکل 1: حلقه اصلی مبرد در یک سیستم هوا خنک

گاز تخلیه داغ خروجی از کمپرسور همیشه گرمتر از هوای بیرون است که باید گرما را به آن دفع کند. این تفاوت دما کل فرآیند را هدایت می‌کند و به همین دلیل است که شرایط محیطی چنین تأثیر شدیدی بر ظرفیت دارد.

چگونه یک واحد کندانسور هوا خنک کار می کند

شرح چرخه کار ساده است، اما چندین جزئیات تعیین می کنند که آیا تجهیزات در عملیات روزانه مطابق انتظار عمل می کنند یا خیر. هر مرحله مبرد را در یک حلقه پیوسته به مرحله بعدی می دهد:

1. کمپرسور بخار مبرد را از اواپراتور در فشار کم و دمای پایین می کشد.
2. فشرده سازی فشار و دمای بخار را افزایش می دهد به طوری که گرمتر از هوای بیرون می شود.
3. فن هوای محیط را از طریق سیم پیچ کندانسور می کشد و گرما را از مبرد دور می کند.
4. مبرد با از دست دادن گرما به مایع تبدیل می شود و سپس به سمت دستگاه انبساط جریان می یابد.
5. شیر انبساط فشار را کاهش می دهد و مایع سرد وارد اواپراتور می شود تا دوباره گرما را جذب کند.

نکته کلیدی این است که کندانسور باید گرمای بیشتری نسبت به جذب اواپراتور دفع کند، زیرا انرژی اضافه شده توسط کمپرسور نیز در سیم پیچ آزاد می شود. بنابراین مهندسان کویل و فن را برای بار دفع کامل گرما در گرمترین دمای محیط مورد انتظار، نه برای آب و هوای متوسط ​​اندازه می‌دهند.

دمای متراکم و هوای بیرون

دمای چگالش مبرد همیشه بالاتر از دمای هوای بیرون است. در بسیاری از طرح های تجاری، فاصله کاری بین این دو در محدوده 10 تا 15 درجه سانتیگراد برنامه ریزی شده است. هنگامی که هوای بیرون گرم است، دمای میعان افزایش می‌یابد، فشار داخل کندانسور افزایش می‌یابد و کمپرسور برای حفظ خروجی خنک‌کننده باید سخت‌تر کار کند. طراحی خوب این شکاف را با فراهم کردن سطح کویل کافی و جریان هوای قابل اعتماد، کوچک نگه می‌دارد.

چرا جریان هوا به اندازه مساحت سیم پیچ اهمیت دارد

یک سیم پیچ بزرگ تنها زمانی پتانسیل خود را ارائه می دهد که هوا به طور یکنواخت روی آن حرکت کند. سرعت فن، گام تیغه، وضعیت موتور و فضای خالی اطراف دستگاه همگی الگوی جریان هوا را شکل می دهند. از دست دادن اندک جریان هوا می تواند دمای چگالش را چندین درجه افزایش دهد که مصرف انرژی را افزایش می دهد، ظرفیت را در ساعات اوج مصرف کاهش می دهد و عمر کمپرسور را در طول زمان کوتاه می کند.

تجربه میدانی نشان می‌دهد که بسیاری از واحدهای متراکم ضعیف دارای مساحت کویل کافی بر روی کاغذ هستند. مشکل واقعی معمولاً محدود شدن جریان هوا است که به دلیل کثیفی، قرارگیری نامناسب یا کاهش سرعت فن ایجاد می شود.

طراحی بسته بندی باز در مقایسه با طراحی هرمتیک

واحدهای متراکم معمولاً بر اساس نحوه قرارگیری کمپرسور و موتور آن گروه بندی می شوند. در یک واحد متراکم بسته بندی باز ، کمپرسور توسط یک موتور خارجی متصل شده از طریق یک شفت و کوپلینگ هدایت می شود، بنابراین موتور را می توان بدون باز کردن مدار مبرد بازرسی یا تعویض کرد. در یک واحد هرمتیک، موتور و کمپرسور یک پوسته فولادی مهر و موم شده مشترک دارند. هر رویکرد دارای معاوضه هایی است که در پروژه های واقعی مهم است.

طرح‌های نوع باز اغلب در جایی ترجیح داده می‌شوند که تیم‌های تعمیر و نگهداری می‌خواهند به موتورها و درایوها دسترسی مستقیم داشته باشند. آنها همچنین برای تاسیساتی که کمپرسور ممکن است در محیط گرم کار کند که فشار بیشتری را بر موتور محصور در یک پوسته هرمتیک وارد می کند، مناسب هستند. معاوضه این است که مهر و موم شفت و کوپلینگ به قطعاتی تبدیل می شوند که باید نظارت شوند، بنابراین یک برنامه بازرسی برنامه ریزی شده ضروری است.

هنگام مقایسه گزینه‌ها، بپرسید که چه کسی دستگاه را سرویس می‌کند و با چه سرعتی می‌توان قطعات جایگزین را به صورت محلی تهیه کرد. این پاسخ ها اغلب بیش از ده سال از یک تفاوت کوچک در کارایی پلاک نام اهمیت دارند.

واحدهای متراکم هوا خنک در مقابل آب خنک

انتخاب بین دفع حرارت هوا خنک و آب خنک عمدتاً به شرایط محل، در دسترس بودن آب و اولویت های مالک برای نصب و هزینه عملیاتی بستگی دارد. جدول زیر مهمترین تفاوت ها را خلاصه می کند.

در مناطق گرم و خشک که آب گران یا محدود است، سیستم های خنک کننده با هوا اغلب انتخاب عملی هستند. در مکان‌هایی با زمستان‌های خنک و بارهای مداوم بسیار زیاد، گیاهانی که با آب خنک می‌شوند می‌توانند کارایی بهتری در قسمت بار ارائه دهند. واحدهای خنک‌کننده هوا نیز پروژه را ساده می‌کنند زیرا هیچ برج خنک‌کننده‌ای برای طراحی، مجوز و نگهداری وجود ندارد.

جایی که خنک کننده هوا بهتر است

• سایت‌هایی با تامین آب محدود یا محدودیت در تخلیه فاضلاب
• سردخانه های کوچک و متوسط که باید سریع و با حداقل کار عمرانی نصب شوند
• پروژه هایی با فضای اتاق مکانیکی محدود یا عدم مکان مناسب برای برج
• مکان‌هایی که فصول سرد به سیستم اجازه می‌دهد تا در بخشی از سال گرما را راحت‌تر دفع کند

کاربردهای معمول در انبار سرد و فرآوری مواد غذایی

واحدهای متراکم هوا خنک در هر جایی ظاهر می شوند که فضای یخچال باید دمای ثابتی را با تجهیزاتی که نصب و نگهداری آنها عملی است حفظ کند. رایج ترین برنامه ها به سه گروه تقسیم می شوند.

هر نرم افزار خواسته های متفاوتی را بر روی واحد قرار می دهد. اتاق‌های سرد اغلب نزدیک مرزی قرار دارند که رطوبت زدایی و یخ زدگی بیش از حد باعث نگرانی می‌شود، بنابراین اواپراتور و واحد کندانس باید با دقت تطبیق داده شوند. ذخیره سازی یخ زده در دمای مکش پایین تر انجام می شود، که چگالی بخار مبرد را کاهش می دهد و ظرفیت کمپرسور را کاهش می دهد. مناطق فرآوری مواد غذایی چرخه های شستشو، بارهای حرارتی بالاتر محصول و باز شدن های مکرر درب را اضافه می کنند که همگی باعث افزایش بار و افزایش نوسان روزانه آن می شوند.

نمونه موردی از یک مرکز فرآوری گوشت

در یکی از کارخانه‌های فرآوری گوشت، یک سیستم ذخیره‌سازی سرد قدیمی با یک واحد چگالش هوا خنک‌شده نوع باز جایگزین شد که برای اوج بار تابستانی اندازه‌گیری شده بود. نصب جدید به تیم تعمیر و نگهداری اجازه داد تا موتور و کوپلینگ را بدون ایجاد اختلال در مدار مبرد بررسی کنند. تعویض مهر و موم شفت طی یک تعطیلی برنامه ریزی شده آخر هفته به جای اینکه به عنوان تعمیر اضطراری انجام شود، برنامه ریزی شده بود. پس از تنظیم مجدد ترموستات و کنترل فشار، چرخه کوتاه کمپرسور به میزان قابل توجهی کاهش یافت و دمای اتاق در طول بعدازظهرهای گرم در یک نوار باریکتر باقی ماند.

مشخصات کلیدی که قبل از خرید باید بررسی کنید

برگه‌های مشخصات می‌توانند در بسیاری از صفحات اجرا شوند، اما فهرست کوتاهی از پارامترها تعیین می‌کند که آیا یک واحد در برنامه شما کارایی دارد یا خیر. این مقادیر را با محاسبات بار و داده های سایت خود مقایسه کنید نه تنها به ظرفیت رتبه بندی شده تکیه کنید. الف واحد تغلیظ تبرید که با پلاک نام مطابقت داشته باشد اما شرایط سایت در سرویس عملکرد ضعیفی ندارد.

انتخاب مبرد سزاوار توجه ویژه است. برخی از مبردهای قدیمی در بسیاری از مناطق مشمول محدودیت‌های حذف تدریجی هستند و در دسترس بودن خدمات می‌تواند بسیار متفاوت باشد. قبل از نهایی کردن یک طراحی، تأیید کنید که کدام مبردها به صورت محلی مجاز هستند و اینکه آیا احتمالاً جایگزینی در آینده لازم است یا خیر.

فرآیند انتخاب گام به گام

فرآیند انتخاب زمانی بهترین کار را دارد که هر بار از یک ترتیب پیروی کند. پرش از یک مرحله معمولاً منجر به واحدی می شود که روی کاغذ درست به نظر می رسد اما در طول اولین فصل گرم با مشکل مواجه می شود. جریان زیر یک توالی عملی را نشان می دهد.

شکل 2: توالی انتخاب چهار مرحله ای

1. کل بار تبرید شامل گرمای محصول، نفوذ هوا، روشنایی، افراد و انرژی یخ زدایی را محاسبه کنید.
2. دمای تبخیر و دمای محیط طراحی را برای سایت خاص تأیید کنید.
3. مبرد را انتخاب کنید، سپس مقررات محلی و در دسترس بودن طولانی مدت منابع خدمات را بررسی کنید.
4. اندازه کمپرسور را انتخاب کنید، ظرفیت چگالش را در محیط طراحی بررسی کنید و منبع برق را تأیید کنید.
5. قبل از نهایی کردن خرید، دسترسی تعمیر و نگهداری، محدودیت‌های نویز و قطعات یدکی را بررسی کنید.

بسیاری از اشتباهات انتخابی ناشی از پرش از مرحله دوم است. واحدی که با بار در هوای معتدل مطابقت داشته باشد، ممکن است در طول موج گرمای تابستان کوتاه بیاید، که دقیقاً زمانی است که تلفات محصول گرانترین است.

اشتباهات رایج در اندازه گیری

• استفاده از دمای متوسط در فضای باز به جای دمای اوج طراحی برای مکان
• نادیده گرفتن توسعه برنامه ریزی شده، مانند قفسه های اضافی یا ترکیب محصول بزرگتر در آینده
• کاهش اندازه کویل کندانسور به هزینه کمتر، که باعث افزایش فشار متراکم در ماه های گرم می شود
• فراموش کردن این نکته که ارتفاع زیاد باعث کاهش چگالی هوا و کاهش ظرفیت انتقال حرارت سیم پیچ می شود

ملاحظات نصب و سایت

یک واحد خوب انتخاب شده در صورت نصب ضعیف همچنان می تواند عملکرد ضعیفی داشته باشد. چرخش هوای گرم یکی از شایع ترین علل ایجاد مشکل است. هنگامی که هوای تخلیه دوباره به ورودی سیم پیچ باز می گردد، دمای موثر محیط افزایش می یابد، فشار تراکم بالا می رود و کمپرسور بیش از حد لازم کار می کند.

دستگاه را طوری قرار دهید که بادهای غالب اگزوز داغ را به داخل ورودی نبرد و مسیر تخلیه را به سمت آسمان یا یک منطقه صاف باز نگه دارید.

• قسمت ورودی را خالی بگذارید تا هوا آزادانه وارد شود، طبق فاصله های ذکر شده در راهنمای نصب
• برای محافظت از لوله کشی و کاهش نویز ناشی از سازه، دستگاه را روی یک پایه تراز با عایق های لرزش نصب کنید
• از قرار دادن دستگاه در کنار دیوارها یا محفظه هایی که گرما را به دام می اندازند و از جریان هوا جلوگیری می کنند، خودداری کنید
• سیم پیچ را در برابر نور مستقیم خورشید در جایی که عملی است محافظت کنید، اما هرگز جریان هوا را با ساختارهای سایه مسدود نکنید
• فضای دسترسی را برای تکنسین ها فراهم کنید، از جمله فضایی برای برداشتن محافظ فن و سرویس موتور

لوله کشی و شارژ مبرد

اندازه لوله های مبرد باید برای سرعت خط و افت فشار مورد انتظار در بار کامل باشد. خطوط بزرگ سرعت را کاهش می دهند که می تواند باعث مشکلات برگشت روغن شود، در حالی که خطوط کم اندازه باعث افزایش افت فشار و کاهش ظرفیت می شود. سیستم را طبق پلاک نام شارژ کنید و پس از راه اندازی با خوانش فشار و دما کار را تایید کنید. باری که خیلی زیاد باشد، کندانسور را سیل می‌کند و فشار هد را افزایش می‌دهد، در حالی که شارژ خیلی کم، اواپراتور را گرسنگی می‌کشد و عمر کمپرسور را کوتاه می‌کند.

روال تعمیر و نگهداری و خطاهای رایج

یک روال تعمیر و نگهداری ساده از اکثر خرابی ها جلوگیری می کند. برنامه را در حول و حوش فصول، با توجه بیشتر قبل از گرم ترین ماه ها، برنامه ریزی کنید و در هر بازدید، خوانش ها را ثبت کنید تا تغییرات تدریجی زودتر قابل مشاهده باشند.

عیب یابی فشار متراکم بالا

هنگامی که فشار چگالش از باند معمولی خود بالاتر می رود، تکنسین ها معمولاً می توانند با بررسی یک چک لیست کوتاه به ترتیب علت را جدا کنند:

1. بررسی کنید که آیا کویل کثیف، خم شده یا توسط زباله و پوشش گیاهی مسدود شده است.
2. اطمینان حاصل کنید که فن با سرعت صحیح کار می کند و در جهت درست می چرخد.
3. به دنبال گردش هوای گرم ناشی از دیوارهای مجاور، تجهیزات مجاور یا محوطه باشید.
4. بررسی کنید که شارژ مبرد بیش از حد پر نشده باشد، زیرا مایع اضافی به کندانسور سیل می‌زند.

پرداختن به این چهار نقطه به صورت متوالی معمولاً عیب را در طول یک بار بازدید از سرویس مشخص می کند، که باعث کوتاه ماندن از کار افتادگی و جلوگیری از تعویض غیرضروری قطعات می شود.

مصرف انرژی و هزینه عملیاتی

انرژی بیشترین سهم از هزینه طول عمر را برای اکثر واحدهای چگالشی به خود اختصاص می دهد که اغلب از قیمت خرید طی چندین سال بهره برداری فراتر می رود. چند انتخاب طراحی و کنترل تأثیر بزرگی بر مصرف دارند.

یک رویکرد عملی ثبت اطلاعات عملیاتی برای چند هفته و مقایسه زمان کارکرد کمپرسور با بار خنک کننده اندازه گیری شده است. اگر دستگاه در هوای معتدل تقریباً به طور مداوم کار می کند، نقطه تنظیم متراکم یا استراتژی کنترل فن ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشد. ورود به سیستم همچنین نشان می‌دهد که آیا یک واحد بزرگ است یا خیر، زیرا تجهیزات بزرگ‌تر معمولاً چرخه می‌زنند و سریع‌تر می‌پوشند.

کاهش فشار چگالش کار کمپرسور را کاهش می دهد، اما فشار دادن بیش از حد آن به پایین می تواند شیر انبساط را از بین ببرد و باعث عملکرد ناپایدار شود. منطق کنترل خوب به جای تعقیب کمترین تعداد، هر دو طرف را متعادل می کند.