سیکل تبرید چیست؟

اصطلاح تبرید به معنی خنک کاری یک فضا، ماده یا سیستم به دمای پایین تر و یا نگه داشتن دمای آن پایین
دمای محیط میباشد (درحالی که حرارت خارج شده در دمای بالاتر دفع میشود). به بیانی دیگر، تبرید سرمایش
مصنوعی و ساخت بشر میباشد. سیکل تبرید فرآیندی ساده اما به طرز شگفت انگیزی هوشمندانه و مفید است.
سیکل ساده تبرید شامل چهار فرایند اصلی فشرده سازی ،1تقطیر‍ ،2انبساط 3 و تبخیر 4 میباشد که به ترتیب در
کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور انجام میشود. همچنین به یک مبرد برای چرخش درون سیکل
احتیاج نیاز است.

شکل :1سیکل تبرید اصلی

 1Compression
2Condensation
3Expansion
4Evaporation

شکل 1شماتیک سیکل تبرید به همراه فرایندهای و نمودار p-hآن نشان داده شده است. همان طور که مشخص
است، این فرایندهای ترمودینامیکی سیکل بسته ای را تشکیل میدهند که سیکل ایده آل برای سیستم های تبرید
تراکمی میباشد.
همان طور که از اسم آن مشخص است، فرایند تبرید یک سیکل میباشد. ما از کمپرسور شروع میکنیم، سپس به
ترتیب از کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور عبور کرده و در نهایت به کمپرسور (جایی که سیکل دوباره شروع
میشود) باز میگردیم.
پس، یک نگاه کوتاه و مختصر به این اجزا داشته باشیم. خوشبختانه، نام هر کدام گویا و بیانگر عملکرد آن
است.
1-کمپرسور:
کمپرسور میتواند به عنوان قلب فرایند یاد شود. این جزء مانند یک پمپ عمل میکند، با فشرده
سازي گاز مبرد گردش را ایجاد کرده و اختلاف فشاري ایجاد می کند که مبرد را در یک چرخه پیوسته
به حرکت در آورد. کمپرسور در طیف وسیعی از اندازه ها عرضه میشود. در سی ستمهاي کوچکتر،
معمولا در داخل واحد خارجی، در کنار کندانسور یافت میشود؛ اما در کاربردهاي بزرگ کمپرسورهاي
چندگانه، مانند سوپرمارکت ها، معمولا آنها به صورت جداگانه داخل یک اتاق پوشیده قرار میگیرد.

2-کندانسور:

کندانسور گاز مبردی که از کمپرسور آمده را خنک کرده تا به بخار و در نهایت به مایع تبدیل کند.
کندانسور اغلب به عنوان “واحد خارجی” نامیده میشود و معمولا در فضای باز، روی زمین، دیوار یا
سقف نصب میشود. در اکثر سیستمهای تهویه مطبوع کوچک، واحد خارجی کمپرسور، کندانسور،
وسایل الکترونیکی مختلف و در بعضی موارد شیر انبساط را نیز در خود جای میدهد.
در سیستم های بزرگتر، کندانسور یک واحد مستقل است که دارای فن های متعدد برای کشیدن هوا
روی کویل های سرمایش میباشد.

3-شیر انبساط:
این جزء، جریان مبرد مایعی که از کندانسور آمده را محدود کرده و یک اختلاف فشار بین خودش و
اواپراتور ایجاد میکند. شیر انبساط، بطور معمول به عنوان یک دستگاه اندازه گیری یاد میشود، زیرا
میزان مبرد وارد شده به اواپراتور را اندازه میگیرد. تعداد وسیعی از تمام سیستم های تبرید و تهویه،
یکی از انواع دستگاه های اندازه گیری را استفاده میکنند؛ که شامل لوله های مویرگی ،5شیر انبساط
ترموستاتیک 6و شیر انبساط الکترونیکی 7میباشد.
4-اواپراتور:
اواپراتور مبرد مایع را به بخار و سپس قبل از ورود به کمپرسور به گاز تبدیل میکند. اواپراتور نیز
اغلب به عنوان “واحد داخلی” یاد شده و معمولا در داخل اتاق در حال خنک شدن (یا گرم شدن
درمورد پمپ حرارتی تهویه مطبوع) یافت میشود و معمولا در ارتفاع بالا روی سقف یا دیوار نصب
میشود.
کویل های کندانسور و اواپراتور، اساسا دارای یک نوع ساختار هستند. یک طول زیاد از لوله کاری
توسط فین های آلومینیومی احاطه شده است. آنها اساسا مبدل های حرارتی می باشند، مانند
رادیاتورهای خودروها.
5-مبرد:
ممکن است در این توضیح ساده و مختصر در مورد اجزا، توجه کرده باشید که ما در مورد گاز، بخار و
مایع بودن مبرد صحبت کرده ایم. در اصل این حالت مبرد است که اثر سرمایش و تبرید را ایجاد می-
کند؛ و این قاعده اصلی سیکل تبرید می باشد.

5Capillary tube
6Thermostatic expansion valve
7Electronic expansion valve