المكونات الرئيسية و المساعدة لدائرة التبريد

تقدم لكم مدونة عالم التبريد و التكييف شرح مبسط مع فيديو مرئي لمكونات دائرة التبريد ، حيث تتكون دوائر التبريد من مكونات رئيسية و أجزاء مساعدة يمكن التعرف عليها و معرفة وظائفها كالتالي:

اولا المكونات الرئيسية

تقوم دائرة التبريد بأربعة عمليات رئيسية بواسطة أربعة اجزاء رئيسية هي كالتالي:

1.     الضاغط Compressor: و يقوم بعملية الانضغاط الذي يتم فيها سحب بخار وسيط التبريد من المبخر و رفع ضغطه و درجة حرارته ، حيث تتحول الطاقة الميكانيكية المبذولة من الضاغط إلى طاقة حرارية يحملها وسيط التبريد فيرتفع ضغطه و درجة حرارته.

و تستخدم انواع كثيرة من الضواغط في دوائر التبريد التي تعمل بانضغاط البخار يمكن معرفة المزيد عن أنواع الضواغط  من هنــــا

2.     المكثف Condenser: و يقوم بعملية التكثيف التي يتم فيها دخول بخار وسيط التبريد المرتفع ضغطه و درجة حرارته إلى المكثف ، فيتم تبريده بواسطة التبادل الحراري بينه و بين الهواء أو الماء وفقا لنوع المكثف المستخدم و نتيجة لفقد وسيط التبريد جزء كبير من حرارته تحت تأثير ضغط مرتفع و ثابت ، يتحول وسيط التبريد إلى سائل و يسمى الضغط المرتع الثابت بضغط التكثيف condensing pressure . و توجد عدة انواع من المكثفات التي تستخدم في دوائر التبريد و يمكن الاطلاع على انواع المكثفات من هنــــا.

3.     صمام الخنق throttling valve : و يقوم صمام الخنق بعملية التمدد لسائل وسيط التبريد القادم من المكثف فيتم خفض ضغطه و درجة حرارته من خلال مروره بفتحة الصمام الضيقة حيث يتم خنقه فيحدث له انخفاض في الضغط و درجة الحرارة . و يوجد عدة أنواع من ادوات الخنق يمكن الاطلاع عليها من هنــــا.

4.     المبخر Evaporator : و يقوم بعملية التبخير ، حيث يدخل سائل وسيط التبريد المنخفض الضغط و درجة الحرارة الى المبخر فيمتص الحرارة من الحيز المراد تبريده فيتحول إلى بخار مشبع ، و تتم هذه العملية عند ضغط منخفض يسمى ضغط التبخير evaporating pressure .

و توجد عدة أنواع من المبخرات تستخدم في مختلف دوائر التبريد يمكن معرفة المزيد عن هذه الانواع من هنـــــا.

و هنا فديو مرئي يشرح وظائف المكونات باللغة الانجليزية :

ثانيا الاجهزة المساعدة Auxiliary Devices  

1.     المجمعات Accumulators  

من المعروف أن الضواغط صممت لضغط الغازات أو البخار و ليس السوائل ، و حيث أن كثير من منظومات اتبريد تكون معرضة لرجوع كميات زائدة من سائل وسيط التبريد إلى الضاغط مما يؤدي إلى تخفيف و تلوث الزيت في الضاغط و تغسل كراسي التحميل و في بعض الحالات تسبب فقدان الزيت في علبة عمود مرفق الضاغط فيسبب في نهاية المطاف إلى كسر صمامات و ادرع مكابس الضاغط و الاضرار بعمود المرفق. لذلك فإن الغرض الاساسي من المجمع هو أن يعمل كمخزن يتم فيه الاحتفاظ بخليط وسيط التبريد و الزيت الزائد و ان يعيده عند معدل يستطيع فيه الضاغط ان يعمل بأمان (أي انه يمنع رجوع سائل إلى الضاغط).

بعض المجمعات تتضمن ملف مبادل حراري لتساعد على رفع درجة حرارة سائل وسيط التبريد و في نفس الوقت يبرد أكثر (sub cooling ) وسيط التبريد في خط السائل (أي بعد خروجه من المكثف) ، و بذلك يتم تشغيل منظومة التبريد بكفاءة اكثر.

2.     خزان السائل Receivers

يوجد في بعض وحدات التبريد فراغ كافئ داخل المكثف لتجميع كامل شحنة وسيط تبريد المنظومة ، ولكن عندما لا يوجد الفراغ الكافي داخل المكثف فإنه يتم إضافة خزان سائل للمنظومة. و يتم تحديد ما إذا كانت منظومة التبريد تحتاج إلى خزان من عدمه عن طريق كمية وسيط التبريد المطلوبة لتشغيل منظومة التبريد بشكل جيد .

و من الناحية العملية ، عندما تحتاج وحدة التبريد حوالي 3.6 كجم تقريبا أو أكثر من وسيط التبريد لتشغيل الوحدة تشغيلا تاما ، فإن خزان السائل يكون ضروريا . و يكون خزان السائل مطلوبا ايضا عندما يستخدم صمام تمدد في منظومة التبريد و ذلك للتحكم في سائل وسيط التبريد حيث يقوم الخزان بتخزين سائل وسيط التبريد الزائد عن حاجة الحمل الحراري المعرض له مبخر المنظومة وفقا لفتحة صمام التمدد المتناسبة مع الحمل الحراري.

و يكون خزان السائل غير ضروريا عندما يستخدم في منظومة التبريد الانبوبة الشعرية Capillary tube بدلا من صمام التمدد (أي في منظومات التبريد الصغيرة ) .

و إضافة الى ما تم الاشارة إليه من الغرض من وجود خزان السائل بالمنظومة ، فإن خزان السائل يهدف أيضا الى ضمان جعل المكثف دائما مفرغ من السائل المتكاثف الى خزان السائل وذلك حتى يتم منع ارتفاع مستوى السائل داخل المكثف فيقلل من مساحة السطح الفعالة للمكثف.

3.     فواصل الزيت Oil Separator  

يوضح الشكل الذي في الصور فاصل زيت ، حيث يقوم بفصل و تحديد كمية الزيت المحمولة مع وسيط التبريد إلى حد من 0.0003 – 0.001 % من كمية وسيط التبريد و يعتمد ذلك على الخصائص المختلفة لمنظومة التبريد. فعلى سبيل المثال ، ظروف التشغيل ، نوع وسيط التبريد ، تكرار تحميل /عدم تحميل المنظومة وهكذا.

تستخدم الفواصل عادة لكثير من وسائط التبريد المختلفة مثل الامونيا ، R-134a و البروبان مع ملاحظة ان كل فواصل الزيت تحتاج الى تركيب مجموعة عوامة خارجية external float assembly للتحكم في رجوع الزيت من الفاصل الى الضاغط.

و تستخدم في منظومات التبريد الصغير مصيدة للزيت لتجميع قطرات الزيت التي قد تخرج مع غاز وسيط التبريد و ذلك لتفادي حدوث سدد زيت عند خروج كمية كبيرة من الزيت مع الغاز.

4.     المصفيات Strainers  

تقوم المصفيات بإزالة الشوائب مثل رقائق المعادن و الاوساخ من خطوط سريان وسيط التبريد وذلك اضمان عدم حدوث انسداد في فتحات اجهزة التحكم و صمامات عدم الرجوع check valves  و عدم دخول تلك الشوائب على الضاغط.

وتوجد عدة انواع من المصفيات المستخدمة في منظومات التبريد مثل المستقيم المحكم القفل straight-through sealed و نوع الزاوية الممكن تنظيفه cleanable angle type و نوع حرف Y الممكن تنظيفه The cleanable Y type .

5.     المجففات Driers  

تعتبر الرطوبة العامل الوحيد الاكثر تحديدا في منظومة التبريد و يمكن ان تتحمل وحدة التبريد كمية قليلة جدا من الرطوبة ، و لذلك فإن اغلبية منظومات التبريد المجمعة في المصنع تكون مجهزة بمجففات ، حيث تحتوي على مادة السليكاجيل التي تقوم بامتصاص الرطوبة من وسيط التبريد و من العوامل المؤثرة في الاختيار الصحيح لحجم المجفف هي كالأتي :

·        نوع و كمية وسيط التبريد.

·        سعة منظومة التبريد بالطن.

·        حجم الخط (الماسورة) المراد تركيب المجفف فيه.

·        مقدار انخفاض الضغط المسموح به allowable pressure drop  .

فعندما يكون معروف نوع وسيط التبريد و حجم الخط و تطبيق وحدة التبريد ، فإن المجفف بشكل عام يتم اختياره على اساس سعة التبريد الموصى بها والتي تأخذ في الاعتبار كل من سعة التجفيف و سعة او مقدار انسياب وسيط التبريد.

6.     ضابط ادابة الثلج Defrost Controller

يوضح الشكل الذي في الصورة ضابط ادابة الثلج مع مؤقت timer يقوم بتشغيل صمامات تحكم مختلفة و ريلاهات المروحة لإزالة الثلج المتراكم على اسطح المبخر بسرعة و كفاءة.

و توجد اربعة وضعيات سهلة الضبط لإذابة الثلج توضح كالتالي :

·        الضخ خارجا pump out  

·        غاز ساخن

·        المعادل equalizer  

·        تأخير المروحة.

هذا الضابط controller  يستخدم الكترونيات صلبة الحالة يعتمد عليها مع ساعة توقيت بدقة الكوارتز و مفتاح انزلاق خاص بالتعديل لوضع الضابط على الوضعية المطلوبة من الوضعيات الاربعة المشار اليها اعلاه لإجراء عملية ادبة للثلج بسهولة. 

حيث تشتغل لمبة عند وضع المفتاح على كل وضعية تشير الى أن المفتاح يشتغل على تلك الوضعية.