شیر انبساط ترموستاتیک (TEV) یک جزء حیاتی در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع است که برای تنظیم جریان مبرد به داخل اواپراتور طراحی شده است. TEV تضمین می کند که اواپراتور دارای مقدار مناسب مبرد برای دستیابی به تبادل گرمای کارآمد است و در عین حال از بازگشت مبرد مایع به کمپرسور جلوگیری می کند. تنظیم سوپرهیت یک پارامتر ضروری برای اطمینان از عملکرد موثر TEV است.
سوپرهیت به افزایش دمای اضافی گاز پس از انتقال کامل از فاز مایع به گاز اشاره دارد. در زمینه TEV، سوپرهیت اختلاف دمایی بین گاز مبرد در خروجی اواپراتور و دمای اشباع آن است، که دمایی است که در آن مبرد بین فازهای مایع و گاز در یک فشار معین تغییر می کند. تنظیم سوپرهیت سطح مطلوبی از سوپرگرم است که TEV باید برای عملکرد بهینه سیستم حفظ کند.
TEV با استفاده از یک عنصر حساس به دما، که معمولاً با مبرد یا سایر مواد حساس به دما پر شده است، گرمای فوق العاده را در سیستم حس می کند. این عنصر به خط مکش خروجی اواپراتور متصل می شود. با تغییر دمای گاز مبرد، فشار درون عنصر حسگر نیز تغییر می‌کند و باعث می‌شود که TEV نرخ جریان مبرد را متناسب با آن تعدیل کند.
سوپر گرما
سوپرهیت اواپراتور تفاوت بین دمای مبرد در خروجی اواپراتور و دمای تبخیر (دمای اشباع) در همان مکان است. فرمول محاسبه سوپرهیت اواپراتور به صورت زیر است:
سوپرهیت = خروجی_مبرد - T_اشباع
جایی که:
- سوپرهیت ابر گرمای تبخیرکننده است که معمولاً بر حسب درجه فارنهایت (°F) یا درجه سانتیگراد (°C) اندازه گیری می شود.
- T_exit_refrigerant دمای واقعی مبرد در خروجی اواپراتور یا خط مکش است که با درجه فارنهایت یا درجه سانتی گراد اندازه گیری می شود.
- T_saturation دمای اشباع مبرد در فشار معین در اواپراتور است که در درجه فارنهایت یا درجه سانتی گراد اندازه گیری می شود.
تنظیم مناسب سوپرهیت به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله نوع مبرد مورد استفاده، دمای مورد نظر اواپراتور و کاربرد (مثلاً تهویه مطبوع، تبرید یا پمپ حرارتی). به طور معمول، تنظیم سوپرهیت برای سیستم های تهویه مطبوع بین 8 تا 15 درجه فارنهایت (4.4 تا 8.3 درجه سانتیگراد) است، در حالی که برای سیستم های تبرید می تواند کمی بالاتر باشد. سوپرهیت مناسب تضمین می کند که اواپراتور به طور موثر عمل می کند، انتقال حرارت را به حداکثر می رساند و از ورود مبرد مایع به کمپرسور جلوگیری می کند که می تواند منجر به آسیب کمپرسور یا کاهش عملکرد سیستم شود.
هم سوپرهیت بالا و هم کم می تواند بر عملکرد سیستم و طول عمر کمپرسور تأثیر منفی بگذارد. گرمای فوق العاده زیاد می تواند ناشی از جریان ناکافی مبرد از طریق TEV باشد که باعث می شود مبرد گرمای بیش از حد لازم را در اواپراتور جذب کند. این وضعیت ممکن است منجر به کاهش ظرفیت خنک کننده، افزایش مصرف انرژی و دمای تخلیه بالاتر شود که به طور بالقوه طول عمر کمپرسور را کوتاه می کند. از طرف دیگر، سوپرهیت کم ممکن است نشان دهنده جریان بیش از حد مبرد از طریق TEV باشد که می تواند منجر به ورود مبرد مایع به کمپرسور شود. این پدیده که به نام «بازگشت مایعات» شناخته می‌شود، می‌تواند به دریچه‌ها و یاتاقان‌های کمپرسور آسیب برساند و در نهایت منجر به خرابی کمپرسور شود. علاوه بر این، سوپرهیت کم با عدم استفاده کامل از سطح انتقال حرارت موجود، کارایی اواپراتور را کاهش می دهد. بنابراین، نظارت و تنظیم تنظیمات سوپرهیت در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع برای حفظ عملکرد بهینه و جلوگیری از آسیب احتمالی به تجهیزات ضروری است.
اندازه گیری و تنظیم سوپرهیت
برای اندازه گیری و تنظیم سوپرهیت در یک سیستم تبرید یا تهویه مطبوع، تکنسین ها به ابزارهای زیر نیاز دارند:
- مجموعه گیج فشار یا منیفولد: یک گیج فشار یا مجموعه گیج منیفولد برای اندازه گیری فشار مبرد در خروجی اواپراتور یا خط مکش استفاده می شود. مجموعه گیج منیفولد معمولاً شامل گیج های مجزا برای فشارهای بالا و پایین به همراه شیلنگ هایی برای اتصال به پورت های سرویس سیستم است.
عکس نمونه ای را نشان می دهد که در آن گیج فشار پایین به شیر شریدر در خروجی اواپراتور متصل شده است و کاوشگر دما در حال اندازه گیری دمای مجاور این نقطه است.
- پروب دما یا دماسنج: برای اندازه گیری دمای واقعی مبرد در خروجی اواپراتور یا خط مکش، به یک پروب دما یا دماسنج نیاز است. انواع مختلفی از پروب های دما مانند پروب های گیره دار، ترموکوپل ها و دماسنج های مادون قرمز در دسترس هستند. یک دستگاه اندازه گیری دما دقیق و قابل اعتماد را انتخاب کنید که برای کاربرد خاص مناسب باشد.
- نمودار فشار-دما (PT) یا قانون لغزش مبرد: نمودار فشار و دما یا قانون لغزش مبرد به تکنسین ها کمک می کند فشار مبرد اندازه گیری شده را به دمای اشباع مربوطه تبدیل کنند. این ابزارها مختص مبرد مورد استفاده در سیستم هستند و می‌توانند در قالب نمودارهای چاپی، برنامه‌های موبایل یا منابع آنلاین یافت شوند.
- ابزار یا آچار تنظیم TEV: برای تغییر تنظیم فوق گرمای TEV به یک ابزار تنظیم یا آچار نیاز است. ابزار خاص مورد نیاز به طراحی و سازنده TEV بستگی دارد. برخی از TEV ها از کلید شش گوش (آچار آلن) استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است به یک آچار کوچک قابل تنظیم یا ابزار تخصصی ارائه شده توسط سازنده نیاز داشته باشند.
- وسایل حفاظتی: هنگام کار با سیستم های تبرید و تهویه مطبوع برای محافظت در برابر صدمات احتمالی ناشی از فشارهای بالا، دمای سرد یا تماس با مبرد، عینک و دستکش ایمنی ضروری است.
- قلم و کاغذ یا دستگاه یادداشت برداری دیجیتال: قلم و کاغذ یا دستگاه یادداشت برداری دیجیتال به تکنسین ها کمک می کند مقادیر اندازه گیری شده و محاسبات را ثبت کنند و تنظیمات دقیق سوپرهیت را تسهیل می کند.
مراحل تنظیم سوپرهیت:
برای اندازه گیری و تنظیم دقیق سوپرهیت، سیستم باید در حال اجرا و شارژ کامل باشد. برای اندازه گیری و تنظیم سوپرهیت مراحل زیر را دنبال کنید:
- سیستم را روشن کنید و اجازه دهید تثبیت شود: سیستم تبرید یا تهویه مطبوع باید برای مدت زمان کافی کار کند تا اطمینان حاصل شود که به وضعیت کارکرد پایدار رسیده است. این معمولا حدود 15-30 دقیقه طول می کشد.
- گیج فشار یا مجموعه گیج منیفولد را وصل کنید: گیج فشار یا سمت کم فشار گیج منیفولد را به درگاه سرویس روی خط مکش نزدیک خروجی اواپراتور وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که اتصالات محکم و ایمن هستند.
- فشار مکش را اندازه گیری کنید: فشار مبرد را از روی گیج فشار یا مجموعه گیج منیفولد بخوانید. این مقدار را ثبت کنید.
- فشار را به دمای اشباع تبدیل کنید: با استفاده از نمودار فشار-دما (PT) یا قانون اسلاید مبرد مخصوص مبرد مورد استفاده در سیستم، دمای اشباع مربوطه را برای فشار اندازه گیری شده پیدا کنید. این مقدار را ثبت کنید.
- پروب دما یا دماسنج را وصل کنید: پروب دما یا دماسنج را روی خط مکش نزدیک خروجی اواپراتور یا در همان محلی که فشار اندازه گیری شده است قرار دهید. از تماس مناسب بین پروب دما و خط مکش برای خواندن دقیق اطمینان حاصل کنید.
- دمای مبرد را اندازه گیری کنید: دمای واقعی مبرد را از پروب دما یا دماسنج بخوانید. این مقدار را ثبت کنید.
- سوپرهیت را محاسبه کنید: دمای اشباع (T_saturation) را از دمای واقعی مبرد (T_refrigerant_exit) کم کنید تا سوپرهیت را تعیین کنید:Superheat = T_Refrigerant_exit – T_saturation
- سوپرهیت اندازه گیری شده را با تنظیم سوپرهیت مورد نظر مقایسه کنید: اگر سوپرهیت اندازه گیری شده در محدوده مورد نظر برای کاربرد خاص باشد، نیازی به تنظیم نیست. اگر سوپرهیت خیلی زیاد یا خیلی کم است، به مرحله بعد بروید.
- تنظیم فوق گرمای TEV را تنظیم کنید: ساقه تنظیم TEV را که معمولاً با یک کلاه محافظ پوشانده شده است، قرار دهید. در صورت لزوم درپوش را بردارید. با استفاده از ابزار یا آچار تنظیم مناسب، پایه تنظیم را بچرخانید تا تنظیم سوپرهیت را تغییر دهید. به طور کلی چرخاندن ساقه در جهت عقربه های ساعت باعث افزایش سوپرهیت می شود، در حالی که چرخش آن در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت باعث کاهش سوپرهیت می شود. تنظیمات کوچکی انجام دهید و اجازه دهید سیستم قبل از بررسی مجدد سوپرهیت تثبیت شود.
- سوپرهیت را دوباره بررسی کنید: پس از انجام تنظیمات و اجازه دادن به سیستم برای تثبیت، مراحل 2-7 را برای اندازه گیری سوپرهیت جدید تکرار کنید. تنظیم TEV را تا رسیدن به تنظیم فوق گرمای مورد نظر ادامه دهید.
- ایمن و نهایی کنید: هنگامی که تنظیم سوپرهیت مورد نظر به دست آمد، درپوش محافظ را روی پایه تنظیم TEV قرار دهید و گیج فشار، پروب دما و سایر ابزارهای مورد استفاده در طول عمل را جدا کنید. اطمینان حاصل کنید که تمام اتصالات و اتصالات محکم و ایمن هستند.
جدول ثبت سوپر گرما
جدول ثبت سوپرهیت ابزاری مفید برای تکنسین ها برای ثبت اندازه گیری ها و تنظیمات سوپرهیت در طول زمان است. این امکان نظارت آسان بر عملکرد سیستم تبرید یا تهویه مطبوع را فراهم می کند و به شناسایی روندها یا مشکلات احتمالی کمک می کند. یک نمونه جدول ثبت سوپر گرما ممکن است به شکل زیر باشد:
تاریخ | زمان | فشار مکش (PSI) | دمای اشباع (°F) | دمای مبرد (°F) | سوپرگرم (درجه فارنهایت) | تنظیم انجام شده است | تکنسین |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
2023-04-11 | ساعت 10:00 | 70 | 40 | 50 | 10 | هیچ | اسم فرضی |
2023-04-18 | ساعت 14:00 | 68 | 38 | 47 | 9 | هیچ | جین اسمیت |
2023-04-25 | 09:00 | 72 | 42 | 58 | 16 | -2 درجه | اسم فرضی |
توضیح ستون های جدول:
- تاریخ: تاریخی که اندازه گیری سوپرهیت گرفته شد.
- زمان: زمان اندازه گیری سوپرهیت.
- فشار مکش (PSI): فشار مبرد اندازه گیری شده در خروجی اواپراتور یا خط مکش که معمولاً بر حسب پوند بر اینچ مربع (PSI) ثبت می شود.
- دمای اشباع (°F): دمای اشباع مبرد در فشار اندازه گیری شده، با استفاده از نمودار فشار-دما (PT) یا قانون اسلاید مبرد تعیین می شود.
- دمای مبرد (°F): دمای واقعی مبرد اندازه گیری شده در خروجی اواپراتور یا خط مکش.
- سوپرگرم (درجه فارنهایت): مقدار سوپرهیت محاسبه شده که با کم کردن دمای اشباع از دمای مبرد به دست می آید.
- تنظیم انجام شده است: تنظیمی که در صورت وجود روی تنظیم فوق گرمای TEV انجام شده است. این ستون تغییر تنظیمات سوپرهیت را ثبت می‌کند، مانند «1+» برای افزایش 1 درجه فارنهایت یا «-2 درجه» برای کاهش 2 درجه فارنهایت.
- تکنسین: نام تکنسینی که اندازه گیری و تنظیم سوپرهیت را انجام داده است.
در نتیجه، درک و حفظ تنظیم سوپرهیت مناسب در شیرهای انبساط ترموستاتیک (TEV) برای عملکرد کارآمد و طول عمر سیستم های تبرید و تهویه مطبوع حیاتی است. با پیروی از روش توصیه شده برای اندازه گیری و تنظیم سوپرهیت، تکنسین ها می توانند عملکرد سیستم را بهینه کرده و از آسیب احتمالی تجهیزات جلوگیری کنند. نظارت و مستندسازی منظم مقادیر سوپرهیت یک رویکرد پیشگیرانه برای تعمیر و نگهداری سیستم را تضمین می کند و می تواند روندها یا مسائلی را که ممکن است به توجه بیشتری نیاز داشته باشد شناسایی کند.
