معرفی انواع آنتی فریز و چگونگی عملکرد آن در سیستم های تبرید

 

آنتی فریز (Antifreez) ساختمانی شبیه ترموستات دارد و تفاوت این دو در نوع درجه بندی می باشد. درجه بندی در آن روی -5 تا 25 سانتیگراد تنظیم می گردد. معمولا آنتی فریز در چیلرها روی 2تا 4 درجه سانتی گراد تنظیم می شود.

طرز کار چیلرها به این صورت است که آنتی فریز مدار برق کمپرسور را وقتی دمای آب اپراتور به 2 درجه می رسد، قطع می کند. بنابراین مانع از کاهش بیشتر دما و ایجاد یخ زدگی در اپراتور می شود. در قسمت خروج آب از اوپراتور، بالب یا سنسور آنتی فریز نصب می گردد.

عواملی چون کار نکردن پمپ سیرکولاتور آب چیلر، خراب شدن ترموستات، بسته بودن شیرهای ورودی آب اواپراتور و گرفتگی لوله های آب سبب کاهش دمای آب اپراتور می شود. در این مقاله قصد داریم در مورد آنتی فریز در چیلرها و  در ترموستات های سیستم های برودتی مطالبی را بیان کنیم و نحوه عملکرد هریک را مورد بررسی قرار دهیم.

 

نحوه عملکرد ترموستات آنتی فریز و تنظیمات آن

 

بیشترین کاربرد ترموستات آنتی فریز (Thermostat antigel)در کویل های برودتی برای جلوگیری از انجماد آب، در کویل های حرارتی که در هوای سرد در معرض جریان هوا هستند و سیستم هایی که بطور کامل در زمستان از هوای تازه استفاده می کنند، می باشد. ترموستات آنتی فریز نقش یک کنترل کننده را دارد بنابراین باید به شکلی در خط فرمان قرار گیرد تا بتواند بلافاصله با تغییر پلاتین هایش، سیستم را خاموش کرده و مانع کاهش حرارت اپراتور گردد. کنتاکت های NC این ترموستات به صورت سری با کنترل کننده های ایمنی در مدار فرمان متصل می شود .

نحوه عملکرد ترموستات آنتی فریز با عملکرد ترموستات های کانالی تقریبا مشابه بوده و برای قطع میکروسوئیچ های ترموستات از سنسورهای گاز یا مایع و بلوز(beiiows)  استفاده می کنند. ترموستات آنتی فریز مجهز به دکمه ریست (Reset) است بنابراین پس از خاموش کردن سیستم نمی تواند بطور خودکار وصل شود.  ضامن مکانیکی در این قطعه سبب می شود پس از تنظیم آن، قفل شده و رنج آن تغییر نکند.

 

نقش ترموستات آنتی فریز در سیستم های مختلف

 

آنتی فریز ترموستات از نوع کنترل های حفاظتی است؛ زیرا در اپراتورهای آبی، چنانچه دمای آب داخل اپراتور از میزان تعیین شده کمتر شود باعث ایجاد مشکلات و خسارات زیادی می شود.  در سیستم های برودتی تراکمی نیز درصورتی که دمای آب اپراتور نزدیک به نقطه انجماد برسد، مدار کمپرسور توسط ترموستات آنتی فریز قطع می شود. همچنین در سیستم های جذبی یا ابزوربشن ها اگر دمای آب در اوپراتور کاهش یابد ممکن است مبرد یا آب منجمد شود؛ که مشکلاتی را ایجاد می کند.

وظیفه ترموستات آنتی فریز در سیستم های تبرید با اپراتور آبی محافظت سیستم و جلوگیری از  احتمال یخ زدگی و شکستگی لوله ‌ها می باشد.  یخ زدگی آب اپراتور می تواند به علت مسدود شدن جریان، خرابی پمپ های آب، کاهش دبی آب و یا درست کار نکردن کلید فلوسوئیچ باشد.

نکته مهمی که باید به آن توجه کرد این است که برخی از  دستگاه های سرمایشی دارای چند اواپراتور هستند. لازم است که برای هریک از اواپراتور ها یک عدد آنتی فریز مستقل نصب شود.

در برخی موارد دستگاه هایی سرمایشی برای مصارف با دمای زیر صفر طراحی می شوند. در این شرایط برای پایین آوردن دمای انجماد آب باید در ترکیب سیال عامل از اتیلن گلیکول استفاده شود. در این صورت امکان پایین آوردن رنج تنظیم ترموستات آنتی فریزتا دماهای زیر صفر درجه فراهم می شود.

 

عوامل تحریک شدن ترموستات آنتی‌فریز

 

در طی سیکل تبرید در سیستم های برودتی فاکتورهای وجود دارد که سبب تحریک و فعال شدن ترموستات آنتی فریز در این سیستم ها می گردد.

1-    کاهش دبی جریان آب پمپ

2-    گرفتگی صافی های پمپ

3-    پائین بودن دبی آب پمپ ها

4-    کاهش بیش از حد فشار LP

5-    تنظیم ترموستات اصلی دستگاه روی دماهای پائین

6-     تنظیم اشتباه ترموستات انتی فریز

 

نحوه عملکرد آنتی‌ فریز در چیلر تراکمی

 

فرآیندی که سبب انجماد آب در اپراتور سیستم های برودتی می شود به این شکل است که؛ به دلیل عدم درست کارکردن ترموستات کنترل کننده درجه حرارت آب برگشتی، آب داخل اپراتور دائم سرد می شود. همچنین اگر ترموستات ضد یخ (آنتی فریز) هم به درستی عمل نکند، باعث کم شدن مقدار مایع مبرد ورودی از طریق شیر انبساط به  اواپراتور می گردد. در نتیجه این فعل و انفعالات در قسمت مکش فشار گاز کم می شود که خود باعث کاهش دمای خط مکش نیز می گردد. در  نهایت با سرد شدن آب اپراتور همزمان با کم شدن مقدار مایع مبرد و کاهش فشار و دما، منجر به منجمد شدن آب داخل اپراتور  می شود.

کلید Low Pressure Switc در چیلرهای تراکمی برای خاموش کردن موتور کمپرسور استفاده می شود. در زمانی که فشار مکش در کمپرسور پایین می رود ممکن است آب در اپراتور منجمد گردد؛ برای جلوگیری از انجماد آب کلید Low Pressure Switc باید وارد عمل شود.

 

 

 

تاثیرات سرد شدن آب اپراتور در چیلر تراکمی

 

چنانچه دمای آب به مقدار زیادی در اپراتور کاهش یابد می تواند تاثیرات منفی خسارت زایی را در چیلر تراکمی بوجود آورد.

 

1.  کاهش دمای آب اواپراتور

 

وقتی دمای آب اپراتور کاهش می یابد باعث پایین آمدن فشار در بخش کم فشار اپراتور می شود؛ در این شرایط کلی کنترل فشار پایین فعال می گردد. همین مسئله باعث می شود که مقدار زیادی از سیال مبرد در روغن حل شود و بر عملیات روغن کاری سیستم اثرات نامطلوبی بگذارد.

 

2. سرد شدن بیش از حد اواپراتور

 

زمانی که اپراتور بیش از حد معین سرد شود، کاهش فشار LP را در پی دارد؛ در نتیجه سرعت حرکت مبرد در چرخه تبرید کاهش پیدا می کند. در این حالت چون در سیکل تبرید روغن وجود دارد نمی تواند برای برگشت به کمپرسور سرعت لازم را داشته باشد و کم کمک سطح روغن کاهش می یابد. این شرایط سبب بروز خطرات ناشی از کمبود روغن کمپرسور و اخلال در روغن کاری و یا عمل نمودن کلید کنترل فشار روغن می گردد.

 

 3. کاهش دمای اپراتور

 

ضریب عملکرد چرخه تبرید وابسته به دمای اپراتور سیستم می باشد. به همین دلیل اگر دمای اپراتور به هر علتی کاهش یابد سبب کاهش ضریب عملکرد سیستم برودتی می شود.

 

4.  برگشت مایع به کمپرسور

 

زمانی که دمای آب اپراتور بیشتر از مقدار معین کاهش می یابد، سبب می شود که سیال مبرد بطور کامل تبخیر نگردد. بنابراین مقداری از این مایع می تواند به کمپرسور یا اکومولاتور برگردد و سبب مشکل در دستگاه شود.

 

محل نصب بالب آنتی‌فریز و تنظیم آن در سیستم های برودتی

 

در اپراتورهای آبی، سنسور آنتی فریز در سردترین نقطه اوپراتور که در قسمت خروجی گاز و زیر پوسته اپراتور است، نصب می شود. به این دلیل که  آب سرد و سنگین از قسمت پایین اواپراتور شروع به یخ زدن می کند. آنتی فریز معمولا در فشار متناظر با سیستم و حدود 5تا7 درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه انجماد تنظیم می شود.

 

جمع بندی آنتی فریز در سیستم های برودتی

 

آنتی فریز قابل استفاده در چیلرها برای جلوگیری از کاهش دمای اپراتور سیستم می باشد.کاربرد این قطعه در اپراتورهای آبی دستگاه های سرمایشی می باشد و در قسمت خروجی گاز و زیر پوسته اپراتور نصب می شود. با استفاده از این قطعه می توان از بروز بسیاری از مشکلات که در اثر پایین آمدن دمای آب اپراتور ایجاد می شود، جلوگیری کرد.

 

پیسنهاد می شود مقاله انواع ترموستات مکانیکی و چگونگی عملکرد آن را نیز مطالعه نمایید