شیر انبساط چیست؟ بررسی کامل نقش آن در سیستمهای سرمایشی و تهویه مطبوع
-
در این مطلب می‌خوانید:
تعریف
شیر انبساط Expansion Valve) (یکی از اجزای اصلی سیستم های تبرید و تهویه مطبوع است که وظیفه کاهش فشار و کنترل جریان مبرد ورودی به اواپراتور را بر عهده دارد. این قطعه با کاهش فشار و تنظیم میزان ورود مبرد، آن را آماده تبخیر در اواپراتور میکند و از این طریق به تولید سرما و افزایش راندمان سیستم کمک می‌نماید. از شیر انبساط در سیستم های سردخانه‌های صنعتی و تجاری، یخچال‌های صنعتی و فروشگاهی، تونل‌های انجماد و انبارهای کنترل دما و سیستمهای تهویه مطبوع استفاده میشود.
انواع شیر انبساط
شیر انبساط بر اساس نوع عملکرد و کاربری مورد نظر در انواع زیر موجود میباشد:
| نوع شیر انبساط | اساس عملکرد | خصوصیات |
|---|---|---|
| شیر انبساط حرارتی (Thermostatic Expansion Valve - TEV) | تنظیم جریان مبرد بر اساس دما و فشار اواپراتور | 1. مجهز به حسگر دما برای تنظیم جریان مبرد 2. مناسب برای سیستمهای متغیر در بار حرارتی |
| شیر انبساط الکترونیکی (Electronic Expansion Valve - EEV) | کنترل جریان مبرد با سیگنال‌های الکترونیکی | 1. دقت بالا در کنترل مبرد با استفاده از سیگنال‌های الکترونیکی 2. کاربرد در سیستمهای پیشرفته و مدرن |
| شیر انبساط اتوماتیک (Automatic Expansion Valve - AEV) | تنظیم جریان مبرد بر اساس فشار اواپراتور | 1. حفظ فشار ثابت در اواپراتور؛ کاربرد در سیستمهای پایدار 2. ساده اما کارایی محدود |
| لوله مویین (Capillary Tube) | 1. ساده‌ترین نوع؛ بدون قطعات متحرک 2. مناسب برای سیستمهای کوچک و کم‌ظرفیت |
|
دو نوع پرکاربرد شیرهای انبساط، انواع حرارتی و الکترونیکی آن هستند که در تصویر زیر، قابل مشاهده میباشند.
شیر انبساط حرارتی
شیر انبساط الکترونیکی
از بین این دو نوع نیز، در صنعت تبرید و تجهیز سردخانهها به طور معمول از شیرهای انبساط حرارتی استفاده میشود.
اجزای تشکیلدهنده شیر انبساط حرارتی
یک شیر انبساط حرارتی از اجزای مختلفی تشکیل شده است. عملکرد کلی این قطعه نیز تحت تأثیر نحوه عملکرد تکتک اجزای تشکیلدهنده آن خواهد بود. نقش هرکدام از اجزای اصلی این شیر در ادامه به اختصار شرح داده شده است.
بدنه شیر:
قسمتی از شیر که تمامی قطعات داخلی را در خود جای می‌دهد و مسیر جریان مبرد را هدایت میکند.
سوزن یا پین (Needle/Orifice):
جزئی که با تغییر موقعیت آن، میزان جریان مبرد عبوری تنظیم میشود.
دیافراگم(Diaphragm) :
وظیفه کنترل موقعیت سوزن بر اساس تغییرات فشار را بر عهده دارد.
سنسور دما (Bulb) :
اندازه‌گیری دمای خروجی اواپراتور در خط مکش(ساکشن) کمپرسور و انتقال اطلاعات به دیافراگم وظیفه اصلی این جزء میباشد.
لوله مویین (Capillary Tube) :
نقش رابط بین حسگر دما و دیافراگم را ایفا میکند.
کانکشن (Inlet/ Outlet Connections):
مسیرهای ورودی و خروجی شیر انبساط میباشند.
کنترل دقیق جریان مبرد؛ تنظیم میزان ورود مبرد به اواپراتور بر اساس بار حرارتی سردخانه
بهبود راندمان سیستم؛ جلوگیری از هدررفت انرژی و افزایش کارایی سیکل تبرید
محافظت از سیستم؛ کاهش فشار ورودی به اواپراتور و جلوگیری از آسیب به تجهیزات
تنوع در طراحی؛ موجود در انواع مختلف برای کاربردهای گوناگون
نصب شیر انبساط
مهمترین نکاتی که باید برای نصب و بکارگیری شیر انبساط در یک سیستم برودتی در نظر گرفته شوند عبارتند از:
محل نصب: شیر انبساط در خط مایع سیکل؛ بین کندانسور و اواپراتور قرار می‌گیرد.
تنظیم صحیح: برای جلوگیری از بروز هرگونه اختلال در جریان مبرد رعایت تمامی استانداردها در حین نصب الزامی است.
اتصال سنسور دما (در مدل‌های ترموستاتیکی): این سنسور باید روی لوله خروجی اواپراتور و درخط مکش(ساکشن) کمپرسور نصب شود.
نصب صحیح و مناسب: در جهت جلوگیری از اتلاف انرژی در سیستم، نصب و اتصال شیر انبساط به خط لولهی مبرد باید توسط افراد متخصص انجام گیرد.محل نصب شیر انبساط در سیکل تبرید
محل نصب شیر انبساط در سیکل تبرید
نکات مهم در انتخاب شیر انبساط
هر نوع شیر انبساط، بسته به نیاز سیستم برودتی و یا تهویه مطبوع و نوع کاربرد مورد نظر انتخاب میشود. اساس انتخاب شیر انبساط مطابق با نیاز موجود، مواردی هستند که در ذیل به آنها اشاره شده است:
ظرفیت سیستم؛ الزام به مطابقت ظرفیت شیر انبساط با ظرفیت سیستم برودتی
نوع مبرد؛ سازگاری شیر انبساط با نوع گاز مبرد مورد استفاده در سیکل
شرایط محیطی؛ انتخاب مدل مقاوم در برابر دما و رطوبت محیط
نحوه عملکرد؛ انتخاب بین مدل‌های ترموستاتیکی یا الکترونیکی و ...
کیفیت ساخت؛ استفاده از برندهای معتبر برای اطمینان از دوام و کارایی بالا.