منبع: ماهنامه خانه تاسیسات – شماره ۶ – تیر ماه ۱۳۹۲
استفاده از این مقاله با ذکر منبع مجاز است.
معرفی ساختار سردخانه‌ها
به طور کلی سردخانه‌ها به چهار قسمت اصلی تقسیم می‌شوند:
- اتاقک سردخانه
- کندانسینگ یونیت
- شیر انبساط
- اواپراتور
اتاقک سردخانه
در گذشته برای ساخت اتاقک یک سردخانه زیر صفر یا بالای صفر نیاز به ساخت یک سازه بتون آرمه به ضخامت ۲۲ سانتی‌متر بود و با استفاده از اندود سیمان از داخل و ایجاد سطحی صاف با دو لایه قیرگونی از داخل و سپس تخته‌کوبی، عایق حرارتی از جنس پلاستوفوم یا پلی یورتان، قسمت‌های مختلف اتاقک شامل سقف، کف و دیوارها را عایق می‌کردند و با ورق استیل یا گالوانیزه سطح عایق را پوشش می‌دادند. به این ترتیب یک بازه زمانی چند ماهه برای ساخت اتاقک سردخانه نیاز بود. این روش مدت زمان تحویل پروژه را طولانی می کرد و علاوه بر آن بار مالی زیادی را برای کارفرما ایجاد می‌نمود. اما امروزه با پیشرفت فناوری و با استفاده از روش‌های مهندسی ارزش که شیوه‌ای کارآمد برای شناسایی و حذف هزینه‌های غیر ضروری، کوتاه کردن زمان اجرا و بهینه‌سازی طرح‌ها می‌باشد تولیدکنندگان داخل و خارج کشور را بر آن داشته تا با ساخت ساندویچ پانل‌های پیش‌ساخته در دو نوع کشویی و پیچ و مهره‌ای امکان ساخت یک سردخانه را در زمان کوتاه در کمتر از یک هفته فراهم نمایند. از جمله قابلیت‌های این اتاقک‌ها می‌توان به خواص ضد رطوبت و ضد زنگ‌زدگی، با تنوع رنگ و قابلیت نصب و دمونتاژ در هر فضا، چگالی بالا (۳۴۰kg/m3)، مقاوم در مقابل ضربه و صدا، خاصیت ضد باکتری به علت داشتن روکش از جنس PVDF در لایه آخر برای سردخانه‌های لبنی کشتارگاه‌ها و … اشاره کرد.
کندانسینگ یونیت
کندانسینگ یونیت یا واحد تقطیر از دو قسمت کندانسور و کمپرسور که بر روی یک شاسی نصب شده‌اند تشکیل می‌شود و چرخه کارکرد آن به این صورت است که گاز فوق داغ با فشار و دمای بالا از کمپرسور خارج شده و وارد کندانسور می‌شود و گاز داغ پس از ورود به داخل لوله‌های کویل کندانسور، با کارکرد فن‌های کندانسور و عبور هوای محیط از روی لوله‌های کویل، خنک شده و به مایع تبدیل می‌شود. ظرفیت این کندانسینگ یونیت‌ها بر اساس چگالی هوای استاندارد (ارتفاع از سطح دریا) در شهرهای مختلف، متفاوت است. البته عوامل دیگری مانند دمای خشک محیط در فصل تابستان و اختلاف دمای خشک هوای ورودی با دمای مبرد تقطیرشونده نیز در ظرفیت کندانسینگ یونیت‌ها تاثیر دارد. لذا انتخاب این دستگاه‌ها در شهرهای مختلف باید طبق نظر مهندس مشاور صورت گیرد.
شیر انبساط
شیر انبساط در مسیر ورود مبرد به اواپراتور نصب می‌شود و وظیفه تنظیم جریان مبرد را در مدار بر عهده دارد و به دو شکل در دسترس قرار می‌گیرد:
الف)شیر انبساط ترموستاتیک: این شیرها با توجه به فرمانی که از طریق قسمت متعادل کننده (اکولایزر) و بالب (Bulb) خود دریافت می‌کنند مقدار جریان مبرد ورودی به اواپراتور را تنظیم می‌کنند.
ب)شیر انبساط الکترونیکی: این شیرها دبی مایع مبرد را با دقت زیاد با توجه به دمای مورد نیاز سردخانه کنترل کرده و مانع ورود مایع به کمپرسور می‌شوند و جایگزین مناسبی به جای شیرهای انبساط ترموستاتیک هستند.
اواپراتور
اواپراتور یکی از تجهیزات اصلی سیستم تبرید است که وظیفه تبخیر ماده مبرد را بر عهده دارد و در آن مایع به بخار تبدیل می‌شود. اواپراتور در اشکال مختلف سقفی و دیواری تولید می‌شود. سیستم دیفراست آن به این صورت است که کمپرسور و فن‌های اواپراتور و کندانسور به طور خودکار خاموش شده و سیستم دیفراست فعال می‌شود. سیستم دیفراست (ذوب برفک) به دو شکل به صورت هوشمند در مدار قرار می‌گیرد:
الف)سیستم المنتی
ب)سیستم برفک‌زدایی چرخه معکوس با گاز داغ
نکته: مقداری مبرد مایع در زمان خاموش شدن سیستم و برفک زدایی در اواپراتور باقی می ماند که با روشن شدن سیستم وارد کمپرسور می‌شود. در این صورت نصب اکومولاتوردر نزدیکی شیر مکش کمپرسور الزامی است.
عیوب کندانسینگ یونیت‌های نسل قدیم
- نداشتن سیستم Winter Start و استارت متوالی کمپرسور سردخانه‌ها در فصول سرد که با تغییر شرایط فصلی موجب استهلاک کمپرسورها می‌شد.
- نداشتن سیستم Fan Speed Control برای تنظیم شرایط کارکرد و دور متغیر کردن فن‌های کندانسور برای کاربری در فصول سرد (پاییز و زمستان) و کارکرد متناسب با فشار و دمای مبرد در فصل تابستان
- نداشتن گرم‌کن روغن کمپرسور در بعضی از مدل‌ها
- لرزش و صدای زیاد
- عدم امکان تنظیم گاز دستگاه به علت کارکرد غیراصولی
- افزایش مصرف برق
- عدم محدودیت نصب در هر فضا
- نداشتن سیستم رزرو
نسل جدید کندانسینگ یونیت‌های ماژولا و هوشمند سردخانه‌ها
مزایا و قابلیت‌های کندانسینگ یونیت‌های هوشمند
- استفاده از کمپرسورهای اسکرال با راندمان بالا و چهل درصد صرفه‌جویی در مصرف برق
- قابلیت کارکرد در دمای ۴۰- تا ۱۰+ درجه سانتی‌گراد
- ماژولار بودن کندانسینگ یونیت‌ها و امکان راه‌اندازی کمپرسور دیگر در زمان خرابی کمپرسور اصلی، دارای برچسب انرژی A و قابلیت کار با سیستم BMS
- دارا بودن قابلیت اتصال به سیستم
- بدون لرزش و بیصدا در زمان کارکرد
- دارای سیستم Winter Start برای شرایط کارکرد در فصول سرد سال
- دارای سیستم کنترل دور فن کندانسور
- مناسب نصب در هر فضا
- افزایش راندمان و ظرفیت برودت در کمترین زمان ممکن
- نصب اکومولاتور در نزدیکی کمپرسور برای جلوگیری از ورود مایع به کمپرسور در زمان دیفراست برای جلوگیری از شکستن سوپاپ‌ها
عیوب مهم شیرهای انبساط ترموستاتیک
- نداشتن عملکرد رضایت‌بخش در ظرفیت‌های پایین‌تر از پنجاه درصد ظرفیت نامی که موجب ورود مایع و آسیب جدی به کمپرسورهای سیلندر پیستونی می‌شود.
- نوسانات شدید دما و پایین آمدن کیفیت محصول در سردخانه‌ها
- افزایش مصرف برق به علت تنظیم نبودن شرایط گاز و جریان مبرد
- دشوار بودن تنظیم مقدار سوپرهیت و سابکولینگ
- ایجاد پدیده Hunting و باز و بسته شدن شیر انبساط شده و ایجاد نوسانات شدید دما و فشار اواپراتور، کاهش ظرفیت برودتی و برگشت مایع به کمپرسور
- نوسانات شدید اختلاف دمای اواپراتور (TD)؛ TD اختلاف دمای سردخانه با دمای اشباع مبرد جریانی در فشار خروجی اواپراتور است.
دو نکته:
الف)در صورتی که مقدار TD کم شود موجب افزایش رطوبت نسبی در سردخانه ها به خصوص در فصل زمستان شده و موجب ایجاد کپک، قارچ، باکتری و فاسد شدن گوشت و محصولات داخل سردخانه دیگر می‌شود.
ب)در صورتی که مقدار TD زیاد شود موجب تبخیر اضافی و کاهش رطوبت محصول شده و خراب شدن ظاهر و کیفیت محصول را در بر خواهد داشت.
برتری شیرهای انبساط الکترونیکی نسبت به شیرهای انبساط ترموستاتیک
- انبساط ترموستاتیک
- تنظیم آسان مقدار سوپرهیت و سابکولینگ
- جلوگیری از ورود مایع به کمپرسور و طولانی شدن عمر کمپرسور به دلیل کنترل دبی مایع مبرد ورودی به اواپراتور
- کاهش مصرف برق به علت تنظیم بودن شرایط مبرد
- نگهداری آسان
- ثابت ماندن دمای سردخانه و کیفیت محصول
- تنظیم اختلاف دمای اواپراتور TD تا محدوده ۵ الی ۱۰ درجه سانتی‌گراد
- عدم ایجاد پدیده Hunting
نکات مهم نصب و نگهداری اواپراتور
- فاصله اواپراتور از دیوار پشتی باید حداقل به اندازه ارتفاع اواپراتور باشد.
- اگر از دیفراست الکتریکی استفاده می‌شود، باید فاصله اواپراتورها از یکدیگر به حدی باشد تا امکان تعویض المنت‌ها وجود داشته باشد.
- اگر لوله درین اواپراتور در وسط باشد اواپراتور باید تراز نصب شود و در صورتی که لوله درین در یک طرف اواپراتور نصب شده باشد، باید اواپراتور با شیب ملایم به سمت لوله تخلیه نصب شود.
- جهت وزش باد اواپراتور باید به گونه ای باشد که وقتی مقابل اواپراتور ایستاده‌ایم وزش باد را احساس کنیم.
- در صورتی که فین‌های کویل کندانسور له‌شدگی داشت باید با شانه‌کش کویل نسبت به آرایش فین‌های کویل اقدام نماییم.
- المنت‌های اواپراتور را در سردخانه‌های زیر صفر هر هفته یک بار پس از خاموش کردن سردخانه با اهم متر آزمایش نموده تا از صحت عملکرد المنت‌ها در زمان دیفراست آگاهی داشته باشید.
منبع:ماهنامه خانه تاسیسات – شماره ۶ – تیر ماه ۱۳۹۲
استفاده از این مقاله با ذکر منبع مجاز است.