شیر برقی (Solenoid Valve)
شیر برقی (Solenoid Valve) در سیستم‌های برودتی و تهویه مطبوع
مقدمه
کنترل دقیق جریان مبرد در سیستم‌های برودتی و تهویه مطبوع، از مهم‌ترین عواملی است که بر راندمان انرژی، عمر تجهیزات و کیفیت عملکرد سیستم تأثیر می‌گذارد. یکی از قطعات کلیدی برای این کنترل، شیر برقی یا Solenoid Valve است. این شیر با استفاده از نیروی الکترومغناطیسی باز و بسته می‌شود و جریان مبرد را در خطوط مختلف هدایت یا متوقف می‌کند.
شیر برقی نه‌تنها در سیستم‌های سرمایشی (چیلرها، سردخانه‌ها و اسپلیت‌ها) بلکه در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی نیز کاربرد گسترده دارد. در این مقاله به بررسی ساختار، اصول عملکرد، انواع، محل نصب، نکات انتخاب و نقش شیر برقی در بهینه‌سازی سیستم‌های برودتی می‌پردازیم.
شیر برقی چیست؟
شیر برقی (Solenoid Valve) یک وسیله کنترلی است که با تحریک یک سیم‌پیچ الکترومغناطیسی (Solenoid Coil) باعث حرکت هسته فلزی (Plunger) و در نتیجه باز یا بسته شدن مسیر عبور سیال می‌شود. در سیستم‌های تبرید، سیال عبوری معمولاً مبرد است که باید در زمان مناسب، به صورت دقیق کنترل شود.
وظایف اصلی شیر برقی در سیستم‌های برودتی
- قطع و وصل جریان مبرد در زمان روشن و خاموش شدن کمپرسور.
- جلوگیری از برگشت مایع مبرد به کمپرسور در زمان توقف سیستم.
- کنترل ظرفیت سیستم با قطع مسیر برخی مدارها در سیستم‌های چندمداره.
- ایجاد ایمنی با قطع جریان در شرایط اضطراری.
ساختار شیر برقی
شیر برقی از بخش‌های اصلی زیر تشکیل شده است:
- بدنه (Valve Body): معمولاً از برنج یا فولاد ساخته می‌شود.
- سیم‌پیچ (Solenoid Coil): عامل ایجاد میدان مغناطیسی برای حرکت هسته.
- هسته یا پیستون (Plunger): قطعه متحرک فلزی که مسیر عبور مبرد را باز یا بسته می‌کند.
- فنر بازگشت (Return Spring): برای بازگرداندن هسته به حالت اولیه پس از قطع جریان برق.
- دیافراگم یا اوریفیس (Orifice): محل عبور سیال که کنترل می‌شود.
اصول عملکرد شیر برقی
- حالت بسته (Normally Closed – NC): در حالت عادی مسیر سیال بسته است و با برق‌دار شدن سیم‌پیچ، مسیر باز می‌شود.
- حالت باز (Normally Open – NO): در حالت عادی مسیر باز است و با برق‌دار شدن، مسیر بسته می‌شود.
در سیستم‌های برودتی، بیشترین استفاده از نوع Normally Closed است.
انواع شیر برقی در سیستم‌های برودتی
- بر اساس عملکرد
- شیر برقی مستقیم (Direct Acting): مناسب برای سیستم‌های کوچک و فشار پایین.
- شیر برقی پایلوتی (Pilot Operated): برای سیستم‌های بزرگ و فشار بالا.
- بر اساس طراحی
- شیر برقی دوطرفه (Two-Way): قطع و وصل ساده جریان مبرد.
- شیر برقی سه‌طرفه (Three-Way): تغییر مسیر جریان در دو خط مختلف.
- شیر برقی چهارطرفه (Reversing Valve): کاربرد ویژه در پمپ‌های حرارتی (Heat Pump) برای تغییر جهت سیکل.
محل نصب شیر برقی در مدار تبرید
- خط مایع قبل از اواپراتور: متداول‌ترین محل نصب جهت کنترل ورود مبرد.
- مدارهای فرعی در سیستم‌های چندمداره: برای کنترل ظرفیت.
- خط مکش یا تخلیه: در برخی طراحی‌های خاص برای جلوگیری از برگشت مایع.
معیارهای انتخاب شیر برقی مناسب
- سازگاری با نوع مبرد (R22، R134a، R404A، R410A و غیره).
- تحمل فشار کاری (PS) و فشار تست (PT).
- اندازه اوریفیس و ظرفیت عبوری.
- نوع اتصال (لحیمی یا دنده‌ای).
- ولتاژ و فرکانس سیم‌پیچ (AC یا DC).
- مقاومت در برابر دما و شرایط محیطی.
استانداردهای مرتبط با شیر برقی
- EN 60730-2-8: استاندارد اروپایی برای شیرهای برقی کنترلی.
- UL & CSA Listed: الزامات ایمنی آمریکای شمالی.
- PED Directive: مطابقت با قوانین تجهیزات تحت فشار اروپا.
خطاها و مشکلات رایج در شیر برقی
- سوختن سیم‌پیچ به علت نوسانات برق یا تهویه نامناسب.
- گیر کردن پیستون به دلیل وجود ذرات و آلودگی.
- انتخاب سایز نامناسب اوریفیس که منجر به افت راندمان می‌شود.
- نصب در جهت خلاف جریان مبرد.
نگهداری و سرویس شیر برقی
- بازرسی دوره‌ای سیم‌پیچ و بررسی داغ شدن بیش از حد.
- اطمینان از تمیزی سیستم با استفاده از فیلتر درایر مناسب.
- بررسی عملکرد مکانیکی پیستون و آزاد بودن حرکت آن.
- تعویض اورینگ‌ها و دیافراگم‌ها در صورت نشتی.
نقش شیر برقی در بهینه‌سازی سیستم
- افزایش عمر کمپرسور با جلوگیری از برگشت مایع.
- کاهش مصرف انرژی با کنترل ظرفیت و جلوگیری از عملکرد بی‌مورد سیستم.
- بهبود ایمنی کلی مدار.
چرا شیر برقی را از گروه دماسازان بهین ویستا بخریم؟
- عرضه شیرهای برقی اصل و استاندارد با برندهای معتبر جهانی.
- تنوع در ولتاژ و سایز متناسب با انواع سیستم‌های برودتی.
- مشاوره فنی رایگان برای انتخاب بهترین مدل با توجه به نوع مبرد و ظرفیت سیستم.
- موجودی دائمی و تحویل سریع برای پروژه‌های صنعتی و تجاری.
- پشتیبانی پس از فروش شامل آموزش نصب و نگهداری.
- تجربه مهندسی در صنعت تهویه و تبرید برای اطمینان از انتخابی مطمئن.
