سیکل تبرید سرمایشی چیست؟

مقدمه

سیکل تبرید سرمایش پایه و اساس بسیاری از سیستم‌های سرمایشی نوین از جمله چیلر، کولرگازی، داکت اسپلیت، سیستم‌های VRF و …می‌باشد که بر اساس قوانین ترمودینامیکی عمل می‌کند.

برای آشنایی با هرکدام از این دستگاه ها می توانید به برگه  ” آموزش ” مراجعه فرمایید.

قبل از توضیح روش سیکل تبرید لازم است، چند مفهوم ساده ترمودینامیکی را بدانیم:

اصل مطلب:

حال که با مفاهیم ساده ترمودینامیکی آشنا شدیم، ببینیم این مفاهیم چگونه باعث سرمایش در یک سیکل تبرید می‌شوند.

به یاد داشته باشید که مفاهیم چهارگانه ذکر شده در بالا، در تمامی دستگاه های تهویه مطبوع چه ساده و چه پیچیده تغییر نمی کنند و به همان شکل می باشند.

یک سیکل تبرید، دارای چهار جزء اصلی به نام های کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور می باشد.

سیکل تبرید چگونه کار می کند ؟

در یک سیکل تبرید کامل مبرد از طریق لوله کشی بین اجزا در حال گردش می باشد. مبرد ابتدا وارد کمپرسور می شود.

کمپرسور بیشترین مصرف انرژی در این سیکل را داد. کمپرسور با استفاده از کار مکانیکی مبرد را فشرده می سازد. خروجی کمپرسور مبردی به حالت گاز داغ و فشرده می باشد. سپس مبرد وارد کندانسور می شود. کندانسور وظیفه خنک سازی مبرد را بر عهده دارد.

در این قسمت از سیکل تبرید، کندانسور با گرفتن گرمای مبرد، آن را از حالت گاز داغ فشرده به حالت مایع در می آورد. در کندانسورهای هوایی کندانسور این گرما را مستقیما به محیط بیرون انتقال می دهد. در صورتی که محیط بیرون از حدی گرم تر باشد، فرآیند انتقال و تبادل گرما با مشکل مواجه می شود. ( به طور مثال در چیلرها در صورت افزایش دمای محیط، بازده سیستم به طور چشمگیری کاهش می یابد). خروجی کندانسور مایع مبرد فشرده می باشد.

سپس این مایع وارد شیر انبساط یا لوله مویین می شود. وظیفه شیر انبساط این است که سریعا فشار مایع مبرد را کاهش دهد تا مبرد آسانتر آماده تبخیر شود. به دلیل اینکه این عملیات بسیار سریع در شیر انبساط اتفاق می افتد، حالت مبرد به مخلوطی از مایع و بخار فشار پایین تبدیل می شود.

پس از آن این مخلوط که مایع و بخار فشار پایین و سرد است، وارد اواپراتور می شود.

اواپراتور این مخلوط را در مجاورت هوای گرم محیط قرار می دهد. هوا با عبور از این مخلوط، گرمای خود را از دست داده و مبرد نیز با گرفتن این گرما، تبخیر می شود. دوباره مبرد به حالت بخار کم فشار درآمده و برای انجام دوباره سیکل به کمپرسور مکیده می شود. تمام!

این تمام مراحل یک سیکل کامل تبرید بود که در شکل زیر نمایش داده شده است:

خلاصه و جمع بندی:

گرما از طریق مبرد درون اواپراتور از محیط گرفته شده و به وسیله کندانسور به محیط بیرون دفع می‌شود. کمپرسور و شیر‌انبساط با تغییر فشار مبرد و به طبع آن تغییر نقطه‌جوش آن باعث امکان‌پذیر کردن سیکل می‌شوند. سیکل تبرید پایه و اساس تمامی سیستم های تهویه مطبوع و یخچال ها می باشد و امروزه در جهت ارتقای این سیکل تلاش های بسیاری صورت گرفته است. استفاده از کمپرسورهای اینورتر، کندانسورهای مایکروچنل ، سنسورها، آکومولاتور و … همگی در جهت افزایش راندمان به این سیکل اضافه می گردند. نکته ای که باید مورد توجه قرار بگیرد این است که سیکل تبرید شامل چهار جزو اصلی است که تنها نوع این اجزا تغییر می کند و بهینه می شود.

امیدواریم با خواندن این مقاله به خوبی با عملکرد یک سیکل تبرید آشنا شده باشید.

منبع