روش‌های تبرید زیادی وجود دارد و موارد زیر معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند:
۱. تبرید تبخیر مایع
۲. انبساط و تبرید گاز
۳. تبرید لوله گردابی
۴. خنک‌سازی ترموالکتریک
در میان آنها، تبرید تبخیر مایع پرکاربردترین است. این روش از اثر جذب گرما در تبخیر مایع برای دستیابی به تبرید استفاده می‌کند. تبرید تراکمی بخار، جذبی، تزریق بخار و تبرید جذبی همگی تبرید تبخیر مایع هستند.
تبرید تراکمی بخار (Vapor compression refrigeration) از دسته تبریدهای تغییر فاز است که در آن از اثر جذب گرما هنگام تغییر مبرد از مایع به گاز برای به دست آوردن انرژی سرما استفاده می‌شود. این دستگاه از چهار بخش تشکیل شده است: کمپرسور، کندانسور، مکانیزم تنظیم فشار و اواپراتور. این بخش‌ها به نوبت توسط لوله‌هایی به هم متصل شده‌اند تا یک سیستم بسته را تشکیل دهند.
قطعات و لوازم جانبی اصلی تبرید
۱. کمپرسور
کمپرسورها به سه ساختار تقسیم می‌شوند: نوع باز، نوع نیمه باز و نوع بسته. وظیفه کمپرسور مکش مبرد با دمای پایین از سمت اواپراتور و فشرده‌سازی آن به بخار مبرد با فشار و دمای بالا و ارسال آن به کندانسور است.
2.کندانسور
کندانسور یک وسیله تبادل حرارت است که ظرفیت برودتی اواپراتور در سیستم تبرید را به همراه کار نشانگر تراکم کمپرسور به محیط (آب خنک کننده یا هوا) منتقل می‌کند. طبق روش خنک کننده، کندانسور را می‌توان به خنک شونده با هوا، خنک شونده با آب و تبخیری تقسیم کرد. کندانسور یک وسیله تبادل حرارت است که ظرفیت برودتی اواپراتور در سیستم تبرید را به همراه کار نشانگر تراکم کمپرسور به محیط (آب خنک کننده یا هوا) منتقل می‌کند. طبق روش خنک کننده، کندانسور را می‌توان به خنک شونده با هوا، خنک شونده با آب و تبخیری تقسیم کرد.
3. اواپراتور
اواپراتور به این معنی است که مایع مبرد جوشیده و گرمای محیط خنک شده (هوا یا آب) را در دمای پایین تری جذب می کند تا به هدف تبرید برسد.
4. شیر برقی
شیر برقی نوعی شیر قطع و وصل است که به طور خودکار تحت کنترل الکتریکی باز می‌شود. معمولاً روی خط لوله سیستم نصب می‌شود تا به طور خودکار محرک رگولاتور دو وضعیتی خط لوله سیستم تبرید را روشن و خاموش کند. شیر برقی معمولاً بین شیر انبساط و کندانسور نصب می‌شود. محل نصب باید تا حد امکان به شیر انبساط نزدیک باشد، زیرا شیر انبساط فقط یک عنصر تنظیم کننده جریان است و نمی‌تواند به تنهایی بسته شود، بنابراین باید از یک شیر برقی برای قطع خط لوله تأمین مایع استفاده شود.
۵. شیر انبساط حرارتی
دستگاه‌های تبرید اغلب از شیرهای انبساط حرارتی برای تنظیم جریان مبرد استفاده می‌کنند. نه تنها شیر تنظیم‌کننده، بلکه شیر گاز دستگاه تبرید نیز جریان مایع اواپراتور را کنترل می‌کند. شیر انبساط حرارتی از تغییر در سوپرهیت مبرد در خروجی اواپراتور برای تنظیم جریان مایع استفاده می‌کند. شیر انبساط حرارتی به لوله ورودی مایع اواپراتور متصل است و لامپ حسگر دما روی لوله خروجی (خروجی) اواپراتور قرار دارد. معمولاً با توجه به ساختار شیر انبساط حرارتی به ساختارهای مختلفی تقسیم می‌شود:
(1) شیر انبساط حرارتی با تعادل داخلی؛
(2) شیر انبساط حرارتی با تعادل خارجی.
شیر انبساط حرارتی با تعادل داخلی: این شیر از حباب حسگر دما، لوله مویین، نشیمنگاه شیر، دیافراگم، میله اجکتور، سوزن شیر و مکانیزم تنظیم تشکیل شده است. شیرهای انبساط حرارتی با تعادل داخلی معمولاً در اواپراتورهای کوچک استفاده می‌شوند.
شیر انبساط حرارتی متعادل خارجی: شیر انبساط حرارتی متعادل خارجی برای اواپراتورهایی با خطوط لوله طولانی یا مقاومت بیشتر، اغلب از شیرهای انبساط حرارتی متعادل خارجی استفاده می‌شود. برای اواپراتوری با اندازه یکسان، می‌توان از یک شیر انبساط متعادل داخلی در هنگام استفاده در یک انبار دمای بالا استفاده کرد، در حالی که می‌توان از یک شیر انبساط متعادل خارجی در هنگام استفاده در یک انبار دمای پایین استفاده کرد. برای اواپراتوری با اندازه یکسان، می‌توان از یک شیر انبساط متعادل داخلی در هنگام استفاده در یک انبار دمای بالا استفاده کرد، در حالی که می‌توان از یک شیر انبساط متعادل خارجی در هنگام استفاده در یک انبار دمای پایین استفاده کرد.
۶. جداکننده روغن
معمولاً یک جداکننده روغن بین کمپرسور و کندانسور نصب می‌شود تا روغن دستگاه تبرید که در بخار مبرد وجود دارد را جدا کند. از دستگاه برگشت روغن برای بازگرداندن روغن دستگاه تبرید به محفظه میل لنگ کمپرسور استفاده می‌شود؛ ساختار رایج جداکننده روغن دو نوع است: نوع گریز از مرکز و نوع فیلتری.
۷. جداکننده گاز-مایع
برای جلوگیری از ضربه قوچ به کمپرسور، مبرد گازی را از مبرد مایع جدا کنید؛ مبرد مایع را در چرخه تبرید ذخیره کنید و میزان مایع ورودی را با توجه به تغییر بار تنظیم کنید.
۸. مخزن
با تنظیم آکومولاتور، می‌توان از ظرفیت ذخیره‌سازی مایع آن برای متعادل‌سازی و تثبیت گردش مبرد در سیستم استفاده کرد، به طوری که دستگاه تبرید در حالت عادی کار کند. آکومولاتور معمولاً بین کندانسور و عنصر تنظیم‌کننده دما قرار می‌گیرد. برای اینکه مبرد مایع موجود در کندانسور به راحتی وارد آکومولاتور شود، موقعیت آکومولاتور باید پایین‌تر از کندانسور باشد.
۹. خشک‌کن
برای اطمینان از گردش طبیعی مبرد، سیستم تبرید باید تمیز و خشک نگه داشته شود. فیلتر درایر معمولاً قبل از عنصر تنظیم کننده جریان نصب می‌شود. هنگامی که مبرد مایع برای اولین بار از فیلتر درایر عبور می‌کند، می‌تواند به طور موثری از گرفتگی در عنصر تنظیم کننده جریان جلوگیری کند.
۱۰. شیشه دید
این ماده عمدتاً برای نشان دادن وضعیت مبرد در خط لوله مایع دستگاه تبرید و میزان آب موجود در مبرد استفاده می‌شود. معمولاً رنگ‌های مختلفی روی بدنه شیشه دید مشخص می‌شوند تا میزان آب مبرد در سیستم را نشان دهند.
۱۱. رله ولتاژ بالا و پایین
اگر فشار تخلیه کمپرسور خیلی زیاد باشد، به طور خودکار قطع می‌شود، کمپرسور را متوقف می‌کند و علت فشار بالا را برطرف می‌کند، و سپس به صورت دستی تنظیم مجدد می‌شود تا کمپرسور را روشن کند (خطا + هشدار)؛ هنگامی که فشار مکش به حد پایین کاهش می‌یابد، به طور خودکار قطع می‌شود. کمپرسور را متوقف کنید و هنگامی که فشار مکش به حد بالا افزایش می‌یابد، دوباره کمپرسور را روشن کنید.
۱۲. رله اختلاف فشار روغن
سوئیچ الکتریکی که از اختلاف فشار بین مکش و تخلیه پمپ روغن روان کننده به عنوان سیگنال کنترل استفاده می کند، هنگامی که اختلاف فشار کمتر از مقدار تعیین شده باشد، کمپرسور را برای محافظت از آن متوقف می کند.
۱۳. رله دما
از دما به عنوان سیگنال کنترلی برای کنترل دمای سردخانه استفاده کنید. شروع و توقف کمپرسور را می‌توان مستقیماً با کنترل روشن و خاموش کردن شیر برقی تأمین مایع کنترل کرد؛ هنگامی که یک دستگاه دارای چندین بانک است، رله‌های دمای هر بانک می‌توانند به صورت موازی متصل شوند تا شروع و توقف خودکار کمپرسور را کنترل کنند.
۱۴. مبرد
مبردها که به عنوان مبرد و خنک‌کننده نیز شناخته می‌شوند، مواد واسطه‌ای هستند که در موتورهای حرارتی مختلف برای تکمیل تبدیل انرژی استفاده می‌شوند. این مواد معمولاً از انتقال فاز برگشت‌پذیر (مانند انتقال فاز گاز-مایع) برای افزایش قدرت استفاده می‌کنند.
۱۵. روغن تبرید
وظیفه روغن دستگاه برودتی عمدتاً روانکاری، آب بندی، خنک کاری و فیلتر کردن است. در کمپرسورهای چند سیلندر، روغن روان کننده همچنین می تواند برای کنترل مکانیسم تخلیه استفاده شود.
زمان ارسال: ۱۵ نوامبر ۲۰۲۱