سیستم عملکرد پمپ حرارتی کولرگازی

کاتالوگ گسرو 2019
آبان 18, 1399
دستگاه تصفیه هوا جی پلاس
آبان 18, 1399

سیستم عملکرد پمپ حرارتی کولرگازی

یک سیستم پمپ حرارتی A/C اسپلیت نه تنها در تابستان هوای خنک ایجاد می کند بلکه به گونه ای طراحی شده است که می تواند با معکوس کردن چرخه تبرید در زمستان گرما تولید کند.
طراحی پمپ حرارتی بوسیله یک شیر 4 طرفه (WV4) امکان پذیر است در این مرحله باید آگاه باشید که خروجی کمپرسور به اتصال A (قسمتی که تنها یک نقطه اتصال دارد ) و سمت مکش به اتصال B (نقطه میانی مربوط به سه اتصال) متصل است. شیر 4 طرفه بوسیله یک شیر سلونوئیدی( نقطه C ) فعال می شود.
به طور کلی برای درک این عملکرد به بررسی نحوه اتصال شیر چهارطرفه (WV4) پرداخته و جریان مبرد در دو حالت زیر را مطالعه می کنیم.
عملکرد پمپ حرارتی اسپلیت در تابستان:
در مرحله 1 بخار سوپرهیت از کمپرسور(compressor) به شیرچهار طرفه وارد می شود و سیال خارج شده از شیر چهار طرفه در مرحله 2 توسط لوله های تخلیه به سمت مبدل حرارتی واحد خارجی منتقل می شود( کندانسور). مایع مادون سرد در مرحله 3 از فیلتر، خشک کن و قطعه انبساط عبور می کند. مایع انبساط یافته در مرحله 4 وارد مبدل حرارتی واحد داخلی می شود(اواپراتور). در مرحله 5 بخار تولید شده در لوله جریان یافته و در مرحله 6 توسط لغزنده شیر چهارطرفه به لوله اکومولاتور خط مکش هدایت می شود و به ورودی کمپرسور می رسد (نقطه B) زمانی که شیر چهارطرفه در این وضعیت قرار می گیرد گرمای جذب شده در در ناحیه ورودی توسط کندانسور به هوای خارج تخلیه می شود این عملکرد کلی همه سیستم های تهویه در تابستان است.

عملکرد پمپ حرارتی اسپلیت در زمستان
در مرحله 1 بخارسوپرهیت از کمپرسورcompressor به شیر چهار طرفه وارد می شود.سلونوئید باعث می شود لغزنده داخلی مربوط به شیر چهارطرفه به سمت راست حرکت کند. حال مبرد از قسمت انتهای سمت چپ اتصال شیر چهارطرفه خارج شده و توسط لوله تخلیه در مرحله 5 به مبدل حرارتی واحد داخلی( کندانسور) منتقل می شود و در مرحله 4 مایع مادون سرد خارج شده و از فیلتر دو طرفه (bi-directional filter) عبور می کند. مایع انبساط یافته در مرحله 3 وارد مبدل حرارتی واحد خارجی (اواپراتور) می گردد. در مرحله 2 بخار از لوله عبور کرده و در مرحله 6 توسط لغزنده (Slide-Valve) شیرچهارطرفه به سمت اکومولاتور خط مکش هدایت شده و در مرحله 6 به مکش کمپرسور می رسد (نقطه B).
توجه داشته باشید که کندانسور در این حالت نقش اواپراتور را به عهده دارد و برعکس.
زمانی که شیر چهارطرفه در این وضعیت قرار دارد گرما از خارج جذب شده و در محدوده داخلی تخلیه می شود. در این سیکل معکوس عملکرد سیستم به صورت پمپ حرارتی (heat pump) می باشد.
مشکلات مربوط به شیر چهارطرفه:
مشکل اساسی که می تواند توسط شیرچهارطرفه ایجاد شود چسبیدن لغزنده به قسمت میانی است در این حالت اتصال بین هرچهار مسیر برقرار شده و جریانی بین نواحی فشار LP و HP ایجاد می شود و وضعیت لغزنده در همین حالت باقی می ماند و تمام نشانه های کاهش ظرفیت کمپرسور در سیستم مشاهده میشود، کاهش ظرفیت سرمایی، فشار HP پایین و فشار LP بالا.
عوامل ایجاد چسبندگی در لغزنده
قبل از هرچیز باید بررسی کنید که شیر چهارطرفه در سمت فشار HP و فشار LP باز نباشد و پس از آن شیر سلونوئیدی فعال می شود. در این حالت صدای کلیک شنیده خواهد شد که این به معنای حرکت لغزنده داخلی نمی باشد . درواقع اختلاف بین فشار HP و فشار LP باعث عملکرد لغزنده می شود.
هنگامی که کمپرسور خاموش است یا اختلاف بین فشار HP و LP بسیار کوچک است( کمترین PΔ در این حالت باید حدود 1 بار باشد) به حرکت درآوردن لغزنده کار بیهوده ای است. بنابراین هنگامی که PΔ بسیار کوچک است اگر سلونوئید عمل کند لغزنده داخلی نمی تواند در تمامی فضای عملکرد خود جا به جا شود و این احتمال وجود دارد که در حالت میانی بچسبد.
مشکل دیگری که ممکن است باعث چسبندگی لغزنده شود زمانی اتفاق می افتد که بدنه شیر به خاطر ضربه دچار آسیب دیدگی شده باشد و شکل استوانه ای خود را از دست داده لغزنده داخلی به خوبی نتواند روی ریل حرکت کند.
سلونوئید کنترلی سه روزنه موئین دارد اگر یکی از این قسمت ها بسته شده و یا تغییر شکل دهد تغییر فشار مورد نیاز در داخل شیر صورت نمیگیرد و لغزنده می چسبد.
نشانه های سوختگی در بدنه شیر و لحیم کاری ضعیف، کافی نبودن مهارت لحیم کار را نشان می دهد بنابراین لازم است که بدنه شیر در زمان لحیم کاری توسط محافظ مرطوب یا مخصوصی پوشانده شود .
پیستونها و لغزنده توسط گازبند تفلون پوشانده شده اند که حرکت اجزای داخلی شیر را آسان کنند.
اگر دمای تفلون از 100 درجه سانتی گراد تجاوز کند (مثلا در طول لحیم کاری)، تفلون خاصیت خود را از دست داده و آسیب می بیند.
چسبندگی لغزنده ممکن است به علت بروز مشکلات در سلونوئید نیز ایجاد شود برای مثال با اعمال ولتاژی نامناسب یا فرآیند مکانیکی ضعیف بر روی کویل.
آسیب دیدن ریل یا تغییر شکل یافتن محور(در طول مونتاژ) ممکن است مانع حرکت آزادانه هسته شود و در شیر اختلال ایجاد کند .
به یاد داشته باشید که چرخه تبرید بعد از برش لوله باید تمیز شود. تراشه های مس، ذرات سنباده یا لحیم باقیمانده در سیستم تبرید ایجاد مشکل کرده و ممکن است باعث اخلال در حرکت لغزنده یا مسدود شدن روزنه موئین درشیر طرفه شود. بنابراین برای کارکردن روی این سیستم ها دقت ویژه ای لازم است.
یک لغزنده ممکن است گاهی اوقات به خاطر طراحی نامناسب شیرها دچار مشکل شود. به دلیل اینکه لغزنده می تواندآزادانه در شیر حرکت کرده و جا به جا شود و در وضعیت میانی قرار گرفته و آسیب بیند.( به عنوان مثال در هنگام حمل و نقل)
اگر شیر چهارطرفه نصب شده باشد و امکان آزمایش کردن آن موجود باشد نصاب همیشه با نگاه کردن به داخل شیر از میان سه روزنه کوچک مکان لغزنده را چک کند.

اگر لغزنده در محل نامناسبی واقع شده باشد می توان با قراردادن یک تکه چوب یا پلاستیک و با زدن یک ضربه آهسته به انتهای آن لغزنده را به جای خود برگرداند.
هیچگاه ضربه را به طور مستقیم به شیر وارد نکنید زیرا باعث فرورفتگی در قسمت انتهای آن می شود و می تواند آسیب های جدی به وجود آورد.

اگر شیر چهارطرفه سیستم در حین سرویس دچار مشکل شود قبل از جایگزین کردن آن سعی کنید با یک ضربه(آرام و سریع) به قسمت انتهایی آن را در محفظه خود حرکت دهید. هیچ گاه از چکش قبل از قرار دادن یک محافظ چوبی روی شیر استفاده نکنید چون ممکن است آسیب جدی ایجاد کند.
در مثال رو به رو با یک ضربه پنک به سمت راست، لغزنده به همان سمت جا به جا می شود (متاسفانه سازندگان گاهی فضای کافی در اطراف شیر در نظر نمی گیرند).
در نهایت توصیه شده که شیرهای چهارطرفه برای جلوگیری از انحراف لغزنده به صورت افقی نصب شوند.
قبل از شروع مرحله عملکرد شیرچهارطرفه نصاب باید اطمینان حاصل کند که مشکلی در چرخه تبرید وجود ندارد. برای مثال کمبود شارژ مبرد باعث کاهش شدید HP و LP شده و در نتیجه PΔ آنقدر کاهش می یابد که مانع حرکت راحت لغزنده شود.
یک سلونوئید (سیم پیچ) را درنظر بگیرید. بعضی از نصاب های کم تجربه ممکن است از کارکرد آن آگاهی نداشته باشند. ولتاژ اندازه گیری شده بین دو سر سلونوئید لزوما به این معنا نیست که کویل حاوی جریان است و ممکن است سیمی آسیب دیده باشد.
برخی از نصابان برای تست شدت مغناطیسی پیچ گوشتی را روی مهره سیم پیچ قرار می دهند اما این به تنهایی کافی نیست برخی دیگر ولتاژی را برای جا به جا کردن سیم پیچ اعمال می کنند و صدای حرکت آهسته را بررسی می کنند عده ای نیز سیم پیچ را جدا کرده و پیچ گوشتی را جایگزین محور می کنند تا ببینند آیا پیچ گوشتی تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار میگیرد یا نه. به یاد داشته باشید زمانی که سیم پیچ حاوی جریان را از جای خود خارج می کنیم می تواند 4 برابر جریان واقعی را از خود عبور داده و ممکن است بسوزد.
بدون جا به جایی سیم پیچ حاوی جریان یک روش مناسب این است که فک آمپرمتر را clamp on ammeter به مقدار زیادی باز کنیم. در این حالت فک نشانگر میدان مغناطیسی است .
اگر سیم پیچ حامل جریان باشد فک آمپرمتر روی میدان مغناطیسی سیم پیچ اثر می گذارد و آمپرمتر جریان زیادی را نشان می دهد.
این روش ساده و سریع ما را از کارکرد سیستم الکترومغناطیس از دیدگاه الکتریکی مطمئن می سازد.
به یاد داشته باشید که روش بالا برای هر سیم پیچی که با جریان دائمی تغذیه می شود (مانند انتقال دهنده های سلونوئیدی ، موتورها و ..) تا زمانی که سیم پیچ در نزدیکی یک منبع مغناطیسی دیگر قرار ندارد مفید است.

دریافت کننده مایع:
در عملکرد تابستانی کندانسور از مبرد مایع پر است بنابراین هنگامی که سیکل معکوس میشود می بینیم که کندانسور به سرعت به اواپراتور تبدیل می شود این بدان معناست که مقدار زیادی از مایع به کمپرسور مکش می شود. طراحی کمپرسور هرچه باشد باز هم احتمال آسیب دیدگی آن وجود دارد.
برای جلوگیری از چنین خطری اکومولاتورها یا دریافت کننده های خط مکش در سمت مکش کمپرسور رفت و برگشتی نصب می شوند.(شکل 1)
کمپرسورهای روتاری نیز به چنین امکاناتی مجهزند. در سیستم های تهویه هوا جایی که ظرفیت سرمایش از 5 کیلووات تجاوز می کند مقدار مبرد مایعی که بعد از معکوس شدن سیکل بازگردد می تواند بیشتر از ظرفیت دریافت کننده نصب شده باشد. در این حالت سازندگان یک دریافت کننده دومی به سیستم اضافه می کنند.
دریافت کننده ها جهت اطمینان از عدم ورود مایع بعد از معکوس شدن سیکل به داخل کمپرسور طراحی شده اند. هنگامی که مکش کمپرسور از دریافت کننده صورت گرفت کمپرسور می تواند بخار را مکش کند و این احتمال ضربه قوچ را از بین می برد.
دیدیم که روغن توسط مبرد به کل سیستم برده می شود برای جلوگیری از جمع شدن روغن در ته دریافت کننده ها یک اورفیس کالیبره شده (شکل 2) در قسمت انتهایی سمت مکش لوله U شکل قرار داده میشود.
در این حالت وقتی که مایع (روغن یا مبرد) در ته دریافت کننده وجود دارد توسط اورفیس مکیده شده و بدون خطر تولید مایع کف آلود(Liquid slugging) به کمپرسور بازمی گردد.

فیلتر و خشک کن دوطرفه:
در پمپ های حرارتی مبرد ممکن است در خط مایع در هر دو جهت جریان داشته باشد. نظر به این که دستگاه انبساط در سیستم های تهویه کوچک از یک لوله مسی موئین تشکیل گردیده. لذا محدودیتی در جهت جریان وجود ندارد که این در فیلتر و خشک کن متعارفی مانند شکل مقابل برقرار نیست.
این فیلتر به یک کپسول جاذب (Solid cartridge) متصل شده است که آب را جذب می کند و مانع عبور ذرات درشت می شود و یک فیلتر مناسب دیگر در قسمت خروجی برای جمع آوری ذرات ریز قرار داده میشود.

توجه داشته باشید که فیلتر خشک کن سیستم های تهویه با ظرفیت تبرید KW 2 تنها می تواند 50 تا 100 میلی گرم آب را جذب کند که این مقدار معادل یک تا دو قطره است. بنابراین به طور قطع نمی توان گفت که هیچ رطوبتی وارد سیستم نمی شود.
اگر یک چنین فیلتر و خشک کنی را در سیستم تهویه معکوس استفاده کنیم تمام ناخالصی های نگه داشته شده توسط جاذب با معکوس شدن جریان آزاد خواهد شد به همین دلیل است که از فیلتر و خشک کن دوطرفه که دارای 2 فیلتر و 2 سوپاپ است استفاده می شود بنابراین جریان در هر سمتی باشد مبرد همواره پس از عبور از سوپاپ بالایی وارد جاذب شده از فیلتر عبور می کند و سپس از سوپاپ مرکزی میگذرد. در این حالت جریان در هر سمتی که باشد ناخالصی ها مجبور می شوند بین سوپاپ بالایی و فیلتر حبس شوند.
هیچگاه از فیلتر و خشک کن دوطرفه در حالت جریان یک طرفه استفاده نکنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *