سیکل تبرید

تاریخچه تبرید

عمل سرد کردن برای حفظ مواد غذایی برای اولین بار در قرن هجدهم میلادی از اهمیت اقتصادی ویژه ای برخوردار گردید.اولین یخچال خانگی مدار بسته در سال 1926توسط شرکت جنرال استیل اختراع گردید

سرما

سرما نشان دهنده حرارت کم می باشد.زمانیکه حرارت از جسم یا فضاگرفته می شود می گوییم سرما ایجاد شده است.به طور کلی هرنوع فرایند گرمازدایی راسرما گویند

انواع سیستم تبرید

1)سیستم جذبی مانند یخچال نفتی
2)سیستم ترموالکتریک مانند وسایل سردکننده ازمایشگاهی
3)سیستم تبخیری مانند کولرابی
4)سیستم تبخیری تراکمی مانند یخچال وفریزرخانگی که این روش بیشترین استفاده رادر لوازم سردکننده خانگی وتجاری دارد.
سیستم تراکمی تبخیری
امروزه رایج ترین روش ایجاد سرمادر وسایل خانگی وتجاری سیستم تبریدتراکمی تبخیری می باشدکه در ان کمپرسورنقش اصلی رادارد وبطور مفصل به شرح ان می پردازیم

یخچال خانگی

دستگاه سرد کننده ای می باشد که بیشتربرای نگهداری مواد غذایی بکارمی رودوبراساس سیستم تبرید تراکمی تبخیری عمل می کند در ایران انرژی مصرفی ان با ولتاژ220ولت تک فاز متناوب وبا فرکانس 50HZمی باشدواز سه قسمت اصلی تشکیل شده است:
1)بدنه ومتعلقات آن”مانند لاستیک دوردرب-قفل-دست گیره-پایه-قفسه هاو….
2)مدار الکتریکی :شامل موتور-رله استارت-اورلود-ترموستات-لامپ داخل کابین یخچال-شستی معکوس-خازن وسیم های رابط
3)مدار مکانیکی:شامل کمپرسور-کندانسور-فیلتر درایر-لوله مویی-اواپراتور-
سیکل مکانیکی تبریدتبخیری تراکمی ساده
سیکل مکانیکی تبرید تبخیری ساده مانند یخچال که از پنج قسمت تشکیل شده است:1)کمپرسور(متراکم کننده):مبرد را متراکم وباعث چرخش ان در سیکل می شود.
2)کندانسور(تقطیرکننده):تبدیل کننده بخار به مایع است.
3)فیلتر درایر(صافی وخشک کن):گرفتن رطوبت ومواد زائدسیستم به وسیله این قسمت است.
4)کاپیلاری تیوب(لوله موئی):باعث کاهش فشاروافزایش سرعت مبرد می شود.
5)اواپراتور(تبخیرکننده):مایع را به بخار تبدیل می کند.

سیستم تراکم از نظر فشار از دو قسمت تشکیل شده است

1)بخش فشار ضعیف:از لوله مویی شروع می شودوتا انتهای لوله مکش ادامه می یابد.
2)بخش فشار قوی:از ابتدای لوله رفت تاورودی عامل انبساط مبرد ادامه می یابد.

قوانین حرارتی که درتمامی سیستم های سردکننده کاربرد دارند:

1)هرگاه مایع به بخار تبدیل شودحرارت محیط را جذب می کند( اواپراتور)وهرگاه بخار به مایع تبدیل شودحرارت را به محیط پس می دهد(کندانسور)(
2)درجه حرارت درتمام مدت تبدیل مایع به بخار وبلعکس ثابت می ماندمگر اینکه فشار تغییر کند.
3)حرارت از جسم گرم به جسم سرد جریان می یابد.
4)در انتخاب سیکل تبرید مانند اواپراتور-کندانسور ولوله های رابط-فلزاتی استفاده می شوندکه ضریب هدایت حرارتی بالایی داشته باشند مانند مس-المینیوم-الیاژفولادو…

کمپرسور برودتی :

کمپرسور قلب یک سیستم تراکمی است به طور کلی دوعامل مهم راانجام می دهد
1-متراکم کردن ماده مبرد
2-با ایجاد اختلاف فشاردر سیستم موجب گردش ماده سرمازا در سیکل می شود.
کمپرسور بخار مبرد کم فشار با دمای کمرا از طریق لوله مکش(برگشت-ساکشن)جذب کرده وپس از متراکم نمودن ان از طریق لوله رفت(دهش-دیس شاژ)با فشارودمای بالابه سمت کندانسورهدایت می کند.در صنعت تبرید سه نوع کمپرسورمورد استفاده قرار می گیرد:
1-کمپرسور رفت وبرگشتی(RECIPROCATING):دونوع سیلندر پیستونی وخطی در یخچال ها استفاده می شود.
2-کمپرسور دوار(ROTARY):به چهار دسته تقسیم می شوندکه نوع تیغه ای دواردر یخچال ها استفاده می شوند.
1)کمپرسور پیستون غلطکی(ROLLING)
2)کمپرسور تیغه اغی دوار(ROTARYING VANE)
3)کمپرسور پیچی(SCREW)
4)کمپرسور چرخشی(CENTRIFUGAL)

کمپرسور رفت و برگشتی

متداول ترین نوع کمپرسورهای مورد استفاده درصنعت تبرید می باشدوبه کمپرسورهای تناوبی یا کمپرسور سیلندرپیستونی یامتقارن معروف می باشند.

طبقه بندی کمپرسورهای سیلندرپیستونی از نظر شکل ظاهری:
1-بسته(HERMETIC)                                                                  2-نیمه بسته(SEMI HERMETIC)                                                                  3-باز(OPEN)

 ساختمان کمپرسورهای بسته

1)قسمت مکانیکی کمپرسور
2)قسمت الکتریکی موتور
3)پوسته ومتعلقات ان مانند ترمکینال برق همراه با محافظ آن
4)روغن کمپرسور

 قسمت مکانیکی کمپرسور

شامل قسمت های اصلی مانند پیستون کمپرسور-سیلندر کمپرسور-سرسیلندرکمپرسور-میل لنگ کمپرسور-شاتون کمپرسور-یاتاقان کمپرسور-سوپاپ دهش ومکش کمپرسور-و…. می باشد

صداخفه کن کمپرسور(مافلر)

کمپرسورهای سیلندری پیستونی دارای صداخفه کن داخلی دررانش ومکش هستند که باعث می شودصدای ناهنجارکمپرسور را بگیرد.این صداخفه کن از استوانه ای برنجی باپره های داخلی تشکیل شده که با افزایش ناگهانی وکم کردن سرعت-صدای ناهنجار کمپرسور را کم می کند

قسمت الکتریکی موتور
از سه  قسمت اصلی تشکیل شده است:
استاتور(هسته ثابت)                             2- رتور(استوانه دوار متحرک)                                    1-  کلاف های سیم پیچ
استاتور
ازاستوانه شیاردارفلزی-به هم فشرده وعایق نسبت به هم تشکیل شده است تعدادشیارهای استاتور 20یا 24شیار می باشدکه کلافهای سیم پیچ درون این شارها قرار دارند.

روتور

حول محور خود براثر ایجادمیدان مغناطیسی ایجادشده دراستاتور بایک دور ثابت می چرخد که باعث دوران میل لنگ می شود

کلاف های سیم پیچ

این کلاف ها شامل دونوع سیم پیچ می باشند:
سیم پیچ اصلی(رانینگ):با حرفRیاMنشان داده می شودودارای قطر نسبتا زیاد-طول کم ودارای مقاومت اهمی کمتری نسبت به سیم پیچ استارت است
سیم پیچ استارت(راه انداز کمکی):با حرفSنشان داده می شود که دارای قطر نسبتا کم-طول زیادومقاومت اهمی بیشتر نسبت به سیم پیچ اصلی می باشد.دمای سیم پیچ نباید از135 درجه تجاوز کند زیرا این محدودیت ها به منظور حفظ سوپاپ ها-واشرها-عایق وروغن سیم پیچ کمپرسور می باشد.
ترمینال برق کمپرسور
برروی پوسته خارجی همراه باقاب دور ان می باشدکه دارای سه پایه است:
پایه اصلی(R)-1                             پایه استارت (S) -2                              پایه مشترک(C)-3

 مشخص کردن پایه های موتور تک فاز

با یک اهم متر دوبه دوپایه های کمپرسور رااهم گیری می کنیم بزرگترین عددمربوط به مقاومت بین دوپایه RوSاست.درنتیجه پایه باقی مانده مشترک می باشد.سپس پایه مشترک را بادوپایه دیگر مقایسه می کنیم.آن پایه ای که بامشترک مقاومتش کمتراست سیم پیچ اصلی وآن پایه که مقاومتش باپایه مشترک بیشتر است سیم پیچ استارت خواهد بود.