اکسپنشن الکترونیکی در چرخه تبرید یکی از چهار قطعه مهم است که در سیستم و دستگاه سرمایشی به کار رفته است. این قطعات شامل کندانسور، اواپراتور، اکسپنشن ولو و کمپرسور است. در مقالات بسیاری به کمپرسور و انواع آن و نحوه عملکرد کمپرسور پرداخته شد؛ در این مقاله می‌خواهیم در مورد طرزکار اکسپنشن الکترونیکی مطالب مهمی را بیان کنیم.
شیر انبساط یا اکسپنشن الکترونیکی چیست؟
شیر انبساط در دستگاه‌ها و سیستم‌های گوناگون کاربرد دارد و وظیفه مهمی در این سیستم‌ها برعهده این شیر است. در یخچال و فریزرها و سردخانه های هایپرمارکت ها و سوپرمارکت ها به جای استفاه از شیر انبساط ترموستاتیکی از شیر انبساط الکترونیکی استفاده می‌شود. زیرا این شیر دارای ویژگی‌های مهمی شامل کاهش مصرف انرژی، کنترل دقیق دمای اواپراتور،کابین و یا اتاق بوده و همچنین کمپرسورها را از خطرات احتمالی محافظت کرده و باعث افزایش طول عمر این قطعه می‌گردد.
طراحی که در این شیرها به کار رفته است بسیار ماهرانه بوده و سبب عملکرد خوب این قطعه شده است. شیرهای انبساط الکترونیکی یا اکسپنشن الکترونیکی در چرخه سرد کنندگی از سمت یک کتنترل گر الکترونیکی پیام‌هایی را دریافت می‌کند. این شیر برای پاسخ به اعلان‌های ارسال شده باید جریان ماده مبرد ورودی به اوپراتور را کنترل نماید.
نقش استپ موتور در اکسپنشن الکترونیکی چیست؟
در ساختمان شیرهای انبساط الکترونیکی قطعه ای کوچک به نام استپ موتور یا استپر موتور (stepper motor) قرار دارد؛ این قطعه وظیفه باز و بسته کردن این شیرها را دارد. اساس کار استپرموتور حرکت چرخ دنده ای است که در محل عبور سیال سرد کننده موقعیت یک سوزن یا پین را تغییر می‌دهد.
برای اینکه شیر انبساط کنترل دقیقی روی سیال سردکننده عبوری داشته باشد، در ساختار آن استپ موتورهایی با قدرت بالایی وجود دارند. همچنین اکسپنشن الکترونیکی دارای 1596گام کنترلی دارد که هر گام نیز برابر با ۰٫۰۰۰۰۷۸۳ اینچ است.
استپ موتورها قادر اند در ثانیه به اندازه ی 200 گام پیشروی کرده و به سرعت مجددا به جایگاه قبلی خود برگردنند. در این شرایط گام‌های ارسال شده توسط کنترلر تعداد سیگنال ذخیره می‌شود، در نتیجه کنترل کننده می‌تواند در هر زمانی شیر انبساط را به جایگاه قبلی خود برگرداند.
این موتورها توسط یک کنترل کننده الکترونیکی تحت نظارت و کنترل هستند؛ بنابراین در ازای هر نشانه یا اعلانی که از کنترل کننده الکترونیکی فرستاده می‌شود، می‌تواند به اندازه ی کسری از یک دور کامل یک چرخش انجام دهد. دقت کنید که استپ موتورها به شکل پیوسته عمل دوران را انجام نمی‌دهند.
شیر انبساط الکترونیکی چه وظیفه ای در چرخه تبرید دارد؟
یکی از متداول ترین سیستم‌ها و دستگاه‌های سرمایشی، سیستم سرمایشی تراکمی است که در ساختار خود چهار قطعه کمپرسور، اکسپنشن الکترونیکی، اپراتور و کندانسور را دارد. وظیفه و نقش چک ولو یا شیر انبساط کنترل میزان حجم عبوری ماده ی سرد کننده و کاهش فشار این سیال است.
نحوه کارکرد شیر انبساط به این صورت است که در چرخه سرد کنندگی سیال سرد کننده وارد کمپرسور می‌شود؛ در اینجا فشار ماده مبرد بالا می‌رود در نتیجه دمای میعان نیز افزایش می‌یابد. این افزایش فشار سبب حرکت ماده مبرد از محیط با فشار زیاد به محیط با فشار کم شده و وارد کندانسور شده؛ که در اینجا از تغییر حالت داده و از حالت گاز به حالت مایع تبدیل می‌شود.
در مرحله بعد برای اینکه ماده مبرد بتواند در دمای پایین تبخیر شود باید فشار آن کاهش یابد؛ بنابراین در این قسمت توسط شیر انبساط افت فشار پیدا می‌کند. در ادامه وارد اوپراتور شده و در اینجا با جذب گرمای اوپراتور تبخیر می‌شود و گرمای به محیط منتقل شده و دستگاه تولید سرما می‌کند.
با توجه به توضیحات بالا در مورد چرخه تبرید می‌توان وظیفه اکسپنشن الکترونیکی را کاهش فشار سیال سردکننده و کنترل حجم ماده مبرد ورودی به اواپراتور دانست.
آنچه باید در مورد معایب و ارورهای سیستم اکسپنشن الکترونیکی بدانیم
حسگرهای شیر انبساط الکترونیکی چه کاری انجام می‌دهند؟
جهت کنترل میزان دما و فشار سیال سرد کننده در چرخه تبرید باید از حسگرها یا کنترلرهایی استفاده نمود. استفاده از این حسگرها از آسیب رسیدن به کمپرسور در دماها یا فشارهای بالا جلوگیری می‌کند.
هشدارها یا نشانه‌های الکترونیکی توسط یک مقاومت گرمایی یا مقاومت الکترونیکی که با جریان هوای تخلیه شده به داخل اتاق یا کابین در ارتباط است، از سمت کنترل کننده به شیر انبساط ارسال می‌شود. تغییر مقاومت این مقاومت گرمایی در اثر تغییر دما صورت می‌گیرد.
علاوه براین حسگر دمایی در ورودی و خروجی اواپراتور نیز برای تشخیص مقدار گرمای زیاد سیال مبرد، حسگرهای دیگری نصب می‌گردند. استفاده از حسگرها باعث محافظت کمپرسور از برگشت مایع به کمپرسور می‌شود؛ همچنین برای کنترل فشار و یا دما و کنترل گرمای زیاد سیال مبرد می‌توان مبدل‌های فشار را در سیستم به کاربرد.
انواع شیر انبساط یا اکسپنشن الکترونیکی کدامند؟
شیر انبساط با توجه به وظیفه و نقشی که در چرخه تبرید دارد، دارای طرح‌ها و مدل‌های متنوعی است که در ادامه به توضیح نوع شیر انبساط لوله مویین و اکسپنشن الکترونیکی می‌پردازیم.
- لوله مویین (Capillary tubes)
- ترموستاتیکی یا حرارتی (Thermal expansion valves)
- الکترونیکی یا برقی (Electronic expansion valves)
- اتوماتیک یا فشار ثابت ( Automatic valves)
1.شیر انبساط لوله مویین
ساده ترین نوع طراحی شیر انبساط، شکل لوله مویین بوده که کنترل کننده سیال مبرد است؛ که با اکسپنشن الکترونیکی تفاوت هایی دارد. ساختار این شیر دارای لوله ای با قطر بسیار کم معمولاً بین 0.5 تا 1.5 میلیمتر و طول آن 1.5 تا 6 متر و بصورت مارپیچ است. طول لوله مویین زیاد است به همین علت دارای اصطکاک بوده و می‌تواند در برابر حرکت جریان سیال مبرد از کندانسور به اوپراتور مقاومت کرده و حجم سیال عبوری را کنترل کند؛ در نتیجه می‌تواند اختلاف فشار سیال را در حد لازم نگهدارد. جنس این لوله مویین از مس است و در برابر حرارت و فشار بالا از مقاومت خوبی برخوردار است.
باید ظرفیت جریان سیال در شیر انبساط لوله مویین با ظرفیت کمپرسور باشد؛ زیرا این دو در سیستم‌های سرمایشی به شکل سری نصب می‌شوند. در نتیجه برای اینکه دستگاه بتواند در این حالت بطور موثر کار کند باید ظرفیت این دو قطعه برابر باشد.
به عبارت دیگر طول و قطر لوله مویین باید طوری طراحی شود که ظرفیت آن هنگامی که مبرد دارای فشار تبخیر و میعان است، برابر با ظرفیت کمپرسور با همان میزان فشار تبخیر ومیعان باشد. چنانچه مقاومت لوله مویین سبب شود که ظرفیت جریان آن از ظرفیت کمپرسور در شرایط مشابه بیشتر یا کمتر شود، تعادل دستگاه سرمایشی در شرایطی غیر استاندارد به تعادل می‌رسد.
ویژگی‌های مهم لوله مویین
لوله مویین در دستگاه‌های سرمایشی که دارای ظرفیت کمی هستند مانند کولرهای گازی و یخچال فریزهای خانگی کاربرد دارد. در هنگام خاموش بودن چرخه سرمایشی در این دستگاه‌ها، بوسیله لوله مویین قسمت‌های پرفشار و کم فشار سیستم به تعادل می‌رسند. در نتیجه کمپرسور بدون بار راه اندازی شده و به موتور با گشتاور راه اندازی کمتر برای به حرکت در آوردن کمپرسور لازم است.
این لوله به عنوان یک شیر انبساط در چرخه تبرید دارای ویژگی‌هایی متفاوت از سایر شیرهای انبساط است؛ که در ادامه آورده شده اند.
- لوله مویین شیر نیست بنابراین قابلیت باز و بسته شدن ندارد.
- لوله مویین در طول خاموش بودن چرخه تبرید جریان سیال را به اواپراتور قطع نمی‌کند.
- لوله مویین دارای ساختمان ساده و قیمت ارزان است.
- لوله مویین سیستم تبرید را ساده کرده بنابراین سبب کاهش هزینه‌های تولید می‌شود.3
2.اکسپنشن الکترونیکی
در این گونه شیرها یک ترمیستور به شیر برقی متصل می‌گردد که بجای حباب حرارتی به کار رفته است. وظیفه این ترمیستور ارسال سیگنال‌های مناسب از اوپراتور به اکسپنشن‌های الکترونیکی است که این اعلان‌ها در اثر تغییر دمای خروجی اوپراتور به شیر انبساط فرستاده می‌شوند.
همانطور که گفتیم کنترل شیر انبساط الکترونیکی بوسیله استپ موتورها انجام می‌شود؛ که این موتورها وظیفه باز و بسته کردن شیر را برعهده دارند. استپ موتورها این کار را توسط جریان برق انجام داده و می‌توانند به مقدار مورد نیاز شیر را بسته یا باز کنند.
اکسپنشن‌های الکترونیکی در مقایسه با شیرهای انبساط حرارتی دارای دقت و سرعت بالاتری بوده که سبب کاهش مصرف انرژی شده و قابلیت اطمینان آن را بالا می‌برد ولی این شیرهای الکترونیکی دارای قیمت بالایی بوده و از شیرهای انبساط حرارتی گران‌تر هستند.
راهنمای خرید شیرآلات سردخانه ای و چیلر
برچسب ها:
اکسپنشن الکترونیکی دانفوس،تنظیمات درایو شیر انبساط الکترونیکی،درایو شیر انبساط الکترونیکی دانفوس،قیمت شیر انبساط الکترونیکی،طرز کار اکسپنشن ولو برقی،اکسپنشن ولو دانفوس،قیمت شیر اکسپنشن ولو،قیمت اکسپنشن ولو
