به فرایندی سردسازی در سیستم‌های سرمایشی گفته می‌شود که انواع مختلفی دارند و ما در این مقاله قصد داریم آنها را به شما معرفی و مورد بررسی قرار دهیم.با شرکت سرمایشی و تهویه سرمایش هادی همراه باشید.
سیکل‌های تبرید انواع مختلفی دارند که عبارت‌اند از:
- جذبی
- تبخیری
- ترموالکتریک
- تراکمی
- سیکل تبرید جذبی
این سیکل بر اساس و پایه مواد شیمیایی کار می‌کند و این چرخه برای فرایند خنک‌سازی خود از مواد شیمیایی به نام لیتیوم بروماید استفاده می‌کند.
- سیکل تبرید تبخیری
از بهترین مثال‌هایی که می‌توان در این نوع سیکل اشاره کرد کولر آبی است که با خیس شدن پوشال‌ها باعث ایجاد محیط مرطوب شده که در نتیجه آن بوسیله موتور داخل کولر باعث تبخیر شدن آب می گردد و هوای خنک را تولید و به داخل منازل و دیگر محیط‌ها می‌رساند.
- سیکل تبریدی ترموالکتریک
این سیکل نسبت به دیگر سیکل‌های ناشناخته‌تر و جدیدتر است به این دلیل که برخلاف دیگر سیکل‌هایی که با استفاده از آب یا ماده مبرد باعث ایجاد هوای خنک می‌شوند، از جریان الکتریکی و ترموکوپل استفاده می‌کند و با استفاده از جریان برق باعث ایجاد هوای خنک می‌شود.
- سیکل تبریدی تراکمی
سیکل تبریدی که موضوع اصلی مورد بررسی ماست از رایج‌ترین سیکل‌هایی است که در بسیاری از دستگاه‌های سرمایشی از جمله چیلرها، یخچال‌ها، کولرهای گازی و سیستم‌های برودتی مورداستفاده قرار می‌گیرد. این سیکل فرایند ترمودینامیکی دارد که در طراحی سیستم‌هایی که ذکرشده است به کار می‌رود. این سیکل تبرید باید برای فرایند خنک‌سازی خود از ظرفیت گرمایشی و سرمایشی بالایی برخوردار باشد. همچنین از این سیکل به دلیل داشتن فرایندی برعکس در سیستم‌های گرمایشی، به‌عنوان موتور گرمای معکوس نیز نام می‌برند.
عملکرد سیکل تبرید تراکمی
سیکل تبرید تراکمی در چهار مرحله فرایند خود را طی می‌کند. اولین مرحله که این سیکل طی می‌کند تراکم سیال مبرد بوده است و سپس وارد مرحله دو یعنی چگالش سیال می‌شود. سپس وارد انبساط سیال و در نهایت وارد مرحله تبخیر می‌شود و سیکل به انتهای خود می‌رسد و در واقع به نقطه ابتدایی خود متصل می‌شود و این فرایند به‌صورت یک چرخه مدام اتفاق می‌افتد.
در ادامه هرکدام از مراحل این فرایند را به صورت مجزا بررسی می‌کنیم.
مرحله اول: تراکم سازی سیال
در نخستین مرحله معمولاً این فرایند توسط دستگاه کمپرسور صورت می‌گیرد که در ابتدا سیال حالت گازی و دارای فشار پایینی است اما زمانی که وارد دستگاه کمپرسور می‌شود دما و فشار آن بالا می‌رود و آماده ورود به مرحله بعدی خود می‌شود.
مرحله دوم: چگالش سیال
مرحله دوم چگالش سیال است. زمانی که سیال از کمپرسور خارج می‌شود فشار و دمای بالایی دارد و وارد دستگاهی به نام کندانسور می‌شود. کندانسورها لوله‌هایی هستند که به‌صورت مارپیچ طراحی شده‌اند و با واردشدن به کندانسور فرایند خنک‌سازی و چگالش صورت می‌گیرد و این فرایند و پایین آوردن دما از طریق جریان آب و گردش هوا صورت می‌گیرد.
مرحله سوم: نقطه انبساط و کاهش فشار سیال
سیال مبرد پیش از اینکه حالت مایع پیدا می‌کند وارد شیر انبساط می‌شود و با ورد سیال به داخل شیر انبساط باعث افزایش حجم سیال در نتیجه کاهش فشار می‌شود و این اتفاق باعث می‌شود که بخشی از سیال مایع حالت اشباع پیدا کند و تبدیل به بخار می‌شود. در حقیقت سیال با ورود به شیر انبساط باعث می‌شود که حالتی دوفازی و مخلوطی از مایع و گاز پیدا کند.
مرحله چهارم: مرحله تبخیر
مرحله تبخیر زمانی اتفاقی می‌افتد که سیال مبرد گرما محیط بیرون را به خود جذب می‌کند و به بیرون منتقل می‌کند. برای مثال در یخچال فریزر عملیات تبخیر در محفظه یخچال صورت می‌گیرد. در واقع سیال در این مرحله دارای دما و فشار پایینی است و باعث می‌شود که با محیط موردنظر ما اختلاف دمای پایین‌تری داشته باشد و همین اختلاف دما باعث می‌شود که گرما به داخل سیال منتقل شود و دوباره حالتی گازی پیدا کند. این سیال پیش از عبور از بخش اواپراتور مجدداً آماده ورود به کمپرسور می‌شود و فرایند سیکل تبریدی به پایان می‌رسد و دوباره این چرخه به طور مداوم شروع می‌شود.
اجزای سیکل تبرید تراکمی
فرایند انجام کار در سیکل تبرید تراکمی توسط چند دستگاه صورت می‌گیرد:
- کمپرسور
کمپرسور نقش بسیار مهمی در یک سیکل دارد و به‌عنوان قلب سیکل تبرید تراکمی به‌حساب می‌آید. درواقع در انتخاب کمپرسور برای سیکل تبریدی باید به یک سری اولویت‌ها نظیر میزان ظرفیت سرمایش و هدف از طراحی این سیستم تبریدی توجه کرد.
- کندانسور
کندانسورها وظیفه چگالش سیال مبرد را بر عهده دارند که به دو صورت آب خنک و هوای خنک طراحی می‌شوند.
- شیر انبساط
شیر انبساط نسبت به دیگر اجزا جای بسیار کمتری اشغال می‌کند اما نقش بسیار مهمی دارد. زمانی که سیال مبرد دارای فشار بالا و دمای پایین است توسط شیر انبساط فشار آن کاهش میابد و آماده ورود به اواپراتور می‌شود.
- اواپراتور
اواپراتور در مرحله آخر سیکل تبرید تراکمی قرار دارد. زمانی که سیال مبرد دارای فشار مناسب و دمای پایینی است توسط اواپراتور به محیط بیرون انتقال پیدا می‌کند و باعث می‌شود مراحل مدام در حال اجرا باشند.
مزایای سیکل تبرید
- هزینه و نگهداری کمتر
- سازگار با محیط زیست
- افت فشار کمتر
- اقتصادی بودن
- تعمیر و نگهداری آسان
جمع‌بندی
در این مقاله به بررسی انواع سیکل تبرید به خصوص پرداختیم که فرایند و اجزای آن باتوجه‌به ساختار و نوع سیکل بررسی و تعریف شد. ممنون که در این مقاله با شرکت سرمایشی و تهویه سرمایش هادی همراه بودید.با دنبال کردن صفحه اینستاگرام از جدیدترین محصولات این مجموعه دیدن کنید.