سیستم های نوین تهویه

مجموعه ای که در پیش رو دارید ، مجموعه ای است که می تواند به عنوان مرجع در یکی از شاخه های مهندسی ساختمان ( سیستمهای نوین تهویه مطبوع ) به نحو احسن کاربرد داشته و حتی به عنوان یک خودآموز مورد استفاده قرار گیرد .

سیکلهای تبرید تراکمی

هدف از استفاده کمپرسورهای تبرید در سیکلهای تبرید تراکمی ، بالا بردن فشار بخار مبرد از فشار اواپراتور به فشار کندانسور می باشد . بخار مبرد در فشار و درجه حرارت اواپراتور وارد کمپرسور شده و پس از خروج از کمپرسور وارد کندانسور می گردد . بررسی چرخه تبرید با استفاده از نمودار فشار – آنتالپی ساده می شود .
 

کمپرسورها

اصولا فرایند کمپرس گاز از فشار اواپراتور تا فشار کندانسور را ، کمپرسورها انجام می دهند .  و بر اساس نوع عملکرد به دو خانواده بزرگ جابجایی مثبت و دینامیکی تقسیم میگردند . در کمپرسورهای جابجایی مثبت ،  فرایند افزایش  فشار با کاهش حجم  همراه بوده و کلیه کمپرسورهای موجود در این خانواده بر این اساس عمل مینمایند .

در کمپرسورهای دینامیکی افزایش فشار در اثر افزایش سرعت گاز که در پوسته کمپرسور سرعت تبدیل به فشار میگردد ، صورت میپذیرد .

۴ نوع کمپرسور بصورت عمده در کارخانجات تولید تجهیزات تبرید تراکمی مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از : کمپرسورهای پیستونی ، مارپیچی (اسکرال ) ، پیچی (اسکرو) و سانتریفیوژ ..

– کمپرسورهای پیستونی بصورت سنتی چندین دهه است که در صنعت تبرید مورد استفاده قرار می گیرد که شامل : میل لنگ ، پیستون ، شاتون ، سیلندر و سوپاپها می باشد . گاز سوپر هیت در نقطه مرگ پایین وارد سیلندر شده و در نقطه مرگ بالا با فشار و دمای بالا از سیلندر خارج می گردد.

– کمپراسورهای اسکرال و روتاری اسکرو بسیار معمول گریده اند زیرا قابلیتها و راندمان بهتری نسبت به کمپرسورهای پیستونی در صنعت تبرید دارند .

– کمپرسورها ی پیستونی ، اسکرال و اسکرو بر اساس به دام انداختن مبرد در محفظه کمپرسور و سپس کاهش حجم آن مبرد را فشرده می نمایند که بر این اساس به این کمپرسورها ،  کمپرسورهای جابجائی مثبت می گویند .

– در مقابل کمپرسورهای سانتریفیوژ با استفاده از اصل فشرده سازی دینامیکی و تبدیل انرژی جنبشی به انرژی پتانسیل برای افزایش فشار بخار مبرد ورودی عمل می نمایند که با استفاده از نیروی گریز از مرکز که توسط پروانه این کمپرسورها تولید می شود ، بخار مبرد را ابتدا سرعت داده و سپس این سرعت را به فشار تبدیل می نمایند .

بر اساس نوع عملکرد کمپرسورهای سانتریفیوژ به این کمپرسور ، کمپرسوری دینامیکی می گویند .
 

کندانسور

دو پدیده مهم در چرخه سیکل تبرید رخ می دهد ، اول تبخیر مبرد که در اواپراتور انجام می شود و دوم میعان مبرد به منظور کاهش دمای بالای آن که در فشار ثابت صورت می گیرد . در سیکل تبرید تنها منظور ما ایجاد فشار بالا و دمای نسبتا پایین مبرد است .

پدیده دوم ، توسط کندانسور انجام شده و انتظار ما از سیکل را برآورده می کند . یعنی کندانسور گاز داغ خروجی از کمپرسور را که فشار بالایی دارد خنک می کند . کندانسورها عمدتا دو نوع هستند : ۱- کندانسورهای هوایی ۲- کندانسورهای آبی .

۱- کندانسور هوایی : این کندانسورها در حقیقت یک کویل می باشد که در آن هوای نسبتا خنک محیط توسط فن از روی آن عبور داده شده و با جذب گرما از مبرد آنرا مایع می کند . در این کویل سیال واسط هوا می باشد . کاربرد این نوع کندانسور در پکیج یونیت ها ، کندانسینگ یونیت ها و چیلرهای هوایی می باشد . در مناطقی که رطوبت هوا زیاد و باعث عدم کارایی برج خنک کن آبی می شود از کندانسور هوایی استفاده می شود .

۲- کندانسور آبی ( برج خنک کننده آبی ) جهت خنک کردن آب خروجی از کندانسور از دستگاهی بنام برج خنک کن استفاده می شود . این دستگاه آب خروجی از کندانسور را از طریق تبخیر جزئی از خودش خنک نموده ، از طریق پمپ سیر کولاتور به کندانسور برگشت می دهد .
 

اواپراتورها

اواپراتور به معنی تبخیر کننده می باشد . در این قسمت از سیستم ماده مبرد تبخیر می شود و با تبخیر شدن گرمای فضای اطراف خود را جذب می نماید . در دستگاههای با دمای کارکرد بالا صفر معمولاً تعداد فین بر اینچ بالاتر از ۱۴ در نظر گرفته می شود ولی در دستگاههای تبرید زیر صفر ( مانند سردخانه ها ) بدلیل تشکیل سریع برفک معمولاً فاصله فینها بیشتر در نظر گرفته می شود . کویلهای اواپراتور به نام کویل انبساط مستقیم DX شناخته می شود زیرا جوشش مایع مبرد مستقیما در داخل آن اتفاق می افتد.

اواپراتور کویلی ساده و صفحه ای به خاطر اینکه مبرد در داخل کویل ساده تبخیر می شود ، در یک دسته قرار می گیرند . ولی اواپراتور پرده دار در حقیقت دارای دو سطح تبادل حرارت هستند . به این معنی که حرارت از هوا یه سیال به پره ها منتقل و پره ها حرارت را از طریق سطح لوله به ماده مبرد انتقال می دهند .

اواپراتوری کویلی و صفحه ای از لوله های فولادی و یا مسی ساخته می شوند . لوله های فولادی معمولا در ساختن اواپراتورهای بزرگ و سیستمهای آمونیاکی کاربرد داشته اند و از لوله های مسی برای سیستمهای تبرید کم ظرفیت و آنهایی که مبردشان غیر از آمونیاک است ، استفاده می شود .

برای مطالعه کامل کتاب «سیستم های نوین تهویه» به لینک دالود مراجعه کنید…