انواع سیکل های تبرید

تبرید، فرایندی است که برای خنک کردن هوا و اشیاء مورد استفاده قرار می گیرد و در خانه ها، رستوران ها و
صنایع استفاده می شود، این فرایند با دفع گرمای نامطلوب از جسم یا فضای بسته مورد نظر دما را کاهش می-
دهد. انواع مختلفی از سیکل تبرید وجود دارد که از نظر شکل و اندازه متفاوتند و از متدها و روش های مختلفی
برای دستیابی به دمای مورد نظر استفاده میکند.
چهار نوع اصلی سیکل های تبرید شامل تراکمی، جذبی، مایع سازی و تبخیری است؛ که سیکل تبرید تراکمی
پرکاربردترین نوع می باشد.
همانطور که از نام سیکل تبرید تراکمی متوجه می شویم در این فرایند مبرد درون سیستم متراکم می شود تا
عمل سرمایش اتفاق بیفتد. اگر ما بخواهیم بخار مبرد را در این نوع سیستم متراکم کنیم، قطعا به یک کمپرسور
نیاز خواهیم داشت. بنابراین فرایند تراکم بخار مبرد با استفاده از کمپرسور برای دستیابی به سرمایش، سیکل
تبرید تراکمی نامیده می شود. حال نگاهی به اجزای اصلی و فرایند اصلی این سیستم میاندازیم.

شکل :1سیکل تبرید تراکمی

به ترتیب یک کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و در نهایت یک اواپراتور وجود دارد و این چهار اجزا اصلی،
سیکل تبرید تراکمی را تشکیل می دهند که توسط لوله های اتصال کننده به یکدیگر وصل شده و یک سیستم
بسته را تشکیل می دهند. مبرد در این سیکل از تمام این اجزا و لوله ها عبور می کند.
اکنون چگونگی عملکرد این اجزا را درون این فرایند بررسی می کنیم. هدف اصلی ما این است که مطمئن شویم
عمل سرمایش یا تبرید در اواپراتور انجام می شود. این اواپراتور در مکانی که ما به سرمایش نیاز داشته باشیم
قرار میگیرد تا تمام حرارت آن منطقه را جذب و آن را با عبور از کویل های اواپراتور، به مبرد سرد منتقل کند.
بنابراین دمای محیط کاهش پیدا میکند. در ابتدا کمپرسور شروع به کار کرده و کاربرد آن فشرده و متراکم کردن
بخار مبرد در محفظه خودش است؛ معمولا آمونیاک یا فریون به عنوان مبرد استفاده می شود. می دانیم که با
افزایش فشار، دما نیز افزایش می یابد؛ بنابراین هنگامی که مبرد متراکم می شود، دمای آن نیز بالا میرود. در این
مرحله مبرد کمپرسور را ترک کرده و وارد کندانسور خنک می شود. سپس کندانسور حرارت را از مبرد جذب
کرده و کاملا آن را به مایع تبدیل میکند. خود کندانسور هم میتواند توسط هوا یا آب خنک شود. مبرد
خروجی کندانسور به صورت مایع دما و فشار بالا می باشد با عبور از شیر انبساط، منبسط شده و فشار و دما به
صورت قابل توجهی کاهش یافته و به مایع دما و فشار پایین تبدیل می شود؛ در کاربرد عملی، ما تنها مبرد مایع
دریافت نمی کنیم، بلکه در حقیقت ترکیبی از بخار و مایع دما و فشار پایین وجود دارد. بنابراین ترکیبی از مایع
و بخار مبرد در دمای بسیار پایین از شیر انبساط خارج می شود. سپس این ترکیب وارد اواپراتور (که عمل اصلی
سرمایش آنجا اتفاق میافتد) میشود. بنابراین هنگامی که این مبرد مایع دمای بسیار پایین وارد کویل های
اواپراتور شود، تمام حرارت موجود در سطح کویل را جذب کرده و مبرد تماما به بخار فشار پایین تبدیل می-
شود. سپس این بخار مبرد فشار پایین، پس از خروج از اواپراتور، وارد کمپرسور شده و مجددا این سیکل تکرار
می شود.
سیکل تبرید جذبی تا حدی شبیه به سیکل تراکمی می باشد؛ با این تفاوت که در آن کمپرسور با یک جاذب
جایگزین می شود، به همین دلیل سیکل تراکمی به این سیستم نامگذاری شده است. ترکیب آمونیاک و آب
درون سیستم به راه میافتد؛ بنابراین ما آمونیاک(NH3)را به عنوان مبرد که اثر سرمایش یا تبرید ایجاد می کند،
داریم؛ آب نیز به عنوان جاذب استفاده می شود.

شکل :2سیکل تبرید جذبی

از آنجایی که آب و آمونیاک قابلیت انحلال زیادی دارند، محلول آب و آمونیاک تشکیل می شود و از این
محلول برای راه اندازی فرایند تبرید جذبی استفاده میشود. در ابتدا اواپراتور را داریم، جایی که اثر سرمایش
اتفاق میافتد. در جاذب نیز محلول آب و آمونیاک قرار دارد و یک پمپ در کنار جاذب قرار گرفته که برای
پمپاژ این محلول از جاذب به ژنراتور مورد استفاده قرار میگیرد. در قسمت بالای ژنراتور نیز آنالیزگر وجود
دارد؛ یک ولو یا شیر کم کنندهی فشار، یک کندانسور برای تبدیل بخار مبرد ورودی به مایع و در نهایت یک
شیر انبساط برای انبساط مبرد مایع (آمونیاک مایع) و کاهش فشار و دمای آن مورد استفاده قرار میگیرد. در این
مرحله مبرد مایع با دما و فشار پایین به اواپراتور باز میگردد. بنابراین این اجزا اصلی سیکل تبرید جذبی را
تشکیل دهند. تمام این اجزا با لوله های اتصال کننده به یکدیگر متصل میشوند.
سیکل تبرید مایع کننده نیز معمولا برای آزمایشگاه ها و سرمایش در ابعاد صنعت استفاده میشود. این سیستم
سرمایش از یک مبرد مایع برای کاهش دما استفاده میکند. این فرآیند معمولاً در آزمایشگاه ها و برای آزمایش
ها استفاده می شود و برای موفقیت آمیز بودن به ترکیب پیچیده ای از مراحل نیاز دارد. فرآیند ابتدا با فشرده
کردن گاز مبرد شروع شده تا مایع تشکیل شود. سپس این مایع در زیر نقطه جوش خنک می شود و باعث می
شود که به گاز تبدیل شود و سپس منبسط شده و گرما را از محیط اطراف خود دور میکند.
سرمایش تبخیری، ساده ترین نوع سرمایش است. این نوع سیستم با تبخیر یک مایع، مانند آب، به گاز برای
کاهش دما استفاده میشود. بنابراین سرمایش توسط ترموالکتریسیته نیز میتواند انجام شود؛ هنگامی که از
الکتریسیته برای سرمایش یک جسم استفاده شود.
در نهایت انواع مختلفی از سیستم سرمایش و تبرید وجود دارد که هرکدام کاربردها و مزیت های خاص خود را
دارند. مهم این است که سیستمی متناسب با نیاز مورد نظر انتخاب شود، که در گروه دماسازان مشاورین مجرب
می توانند شما را در انتخاب این نوع سیستم ها راهنمایی کنند.