کندانسورها و انواع آنها: توضیح عملکرد و انتخاب بهینه برای هر کاربرد
مقدمه
کندانسور یک مبدل حرارتی است که در سیستم های تبرید مورد استفاده قرار می گیرد. در سیستم های تبرید یک فرایند به جهت تبدیل گاز به مایع وجود دارد. بسیاری از افراد نمی دانند که کندانسور چیست؟ یا این که علت وجود کندانسور در چیلر چیست؟ و یا این که وظیفه کندانسور و نحوه عملکرد آن به چه صورت می باشد؟ بنابراین هواران در این بخش در کنار شماست تا کندانسور را برای شما معرفی کرده و نحوه فرآیند و همچنین انواع کندانسور را با هم تشریح و بررسی کنیم.
کندانسور چیست؟
همان طور که گفته شد کندانسور بخشی از سیکل تبرید می باشد که وظیفه اصلی اش تبدیل مبرد از گاز به مایع است. کندانسور با نام چگالنده نیز شناخته می شود. در هنگام تبرید، کندانسور گرما را از مبرد می گیرد و به محیط اطراف منتقل می کند.
در طی فرآیند تبرید برای آنکه کندانسور بتواند راندمان بالاتری داشته باشد باید بخار مبرد قبل از آنکه به سیستم کندانسور وارد شود، توسط کمپرسور کاملاً متراکم شود. درنتیجه کندانسور می تواند فرآیند خود را کامل تر انجام دهد.
هر چند که فرایند چگالش توسط کندانسور صورت می پذیرد، سیستمی در این تبدیل (گاز به مایع) نقش دارد که به آن کمپرسور می گویند. درنتیجه کندانسور و کمپرسور با هم فرایند چگالش را انجام می دهند که این ۲ بخش در یک بخش واحد بنام کندانسینگ یونیت در چیلرها نصب می گردد.
وظیفه کندانسور
همانطور که در تصویر بالا قابل مشاهده است، در سیستم های سرد کننده مانند چیلر، ۴ بخش اصلی قرار دارد که شامل؛ کندانسور، کمپرسور، اواپراتور و شیر انبساط می باشد.
کندانسور ها در طی فرایند، هدفشان جذب گرما از ماده مبرد و تبدیل آن از گاز به مایع می باشد و سپس مایع، به شیر انبساط منتقل می شود. درنتیجه کندانسور در طی فرآیند تبرید وظیفه خنک کردن مبرد را دارد. به طور کلی در یک چیلر؛ کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور به ترتیب قرار دارند.
نحوه عملکرد کندانسور
کندانسور ها از نظر طراحی با یکدیگر متفاوت هستند اما از نظر کارایی و عملکرد، هدف آنها یکی می باشد. برای این که به خوبی نحوه عملکرد یک کندانسور را بشناسیم، بیایید ابتدا کندانسور هوا خنک یخچال را در نظر بگیریم: به طورکلی 2 عملکرد کلیدی برای هر کندانسور وجود دارد که می بایست آنها را انجام دهد.
- اولین مرحله فاز گرمایی زدایی می باشد؛ برای این که بدانید گرمایی زدایی چیست؟ ابتدا باید با مفهوم اشباع آشنا شوید در واقع دمای اشباع به نقطه ای گفته می شود که در آن مبرد شروع به تغییر فاز می کند و زمانی که به این نقطه از دما رسیدیم، بخار از حالت خود خارج شده و به مایع تبدیل می شود.
بخار خارج شده از کمپرسور که به داخل کندانسور حرکت می کنند، در حالت بسیار داغ می باشد و باید دمای خود را از دست بدهد تا تبدیل به مایع شود، این مرحله از دست دادن دما و رسیدن به سطح اشباع را گرمایی زدایی می گویند.
- در ابتدای این تغییر فاز، ۵۰ درصد بخار و ۵۰ درصد مایع داریم که در ادامه این مراحل و با افزایش تراکم و تغییر حالت ۱۰ درصد بخار و ۹۰ درصد مایع به جا می ماند که سر انجام تمام بخار به مایع تبدیل می شود. در این مایع چون ماده مبرد همچنان دارای تخلخل می باشد و فضای خالی برای تبدیل شدن به گاز را دارد باید خنک سازی سریعی صورت بگیرد تا ما از مایع شدن بخار خود اطمینان حاصل کنیم و در نهایت مایع سرد شده‌ی داخل کندانسور به داخل دستگاه بعدی و شیر انبساط جریان پیدا می کند.
انواع کندانسور
کندانسور ها از نظر بهره وری، کاربرد و همچنین در انواع سیستم های سرد کننده به ۳ دسته تقسیم می شوند که شامل: ۱- کندانسور هوایی یا هوا خنک، ۲- کندانسور آبی یا آب خنک و ۳- کندانسور تبخیری می باشد و در ادامه ویژگی های کلی و جزئی و نحوه عملکرد آنها را بررسی و تشریح می کنیم.
کندانسور هوایی
در کندانسورهای هوایی از لوله های مسی و فین های آلومینیومی استفاده می گردد. برای این که راندمان کویل ها در سیستم افزایش پیدا کند از فن کمک گرفته می شود. فن باعث افزایش گردش هوا در کندانسور گردیده که درنتیجه باعث افزایش تبادل حرارتی در میان مبرد داغ و هوا می گردد.
کندانسور های هوایی در سیستم های تهویه مطبوع کوچک کاربری بیشتری دارند ولی این به این معنا نیست که در سیستم هایی با حجم زیاد کاربری نداشته باشند. این نوع کندانسور در مناطقی که دارای شرایط جوی و رطوبت نسبی بیشتر هستند مورد استفاده قرار می گیرد.
کندانسور آبی
در کندانسورهای آبی از مبدلهای حرارتی برای تبدیل بخار مبرد به مایع استفاده می شود. همان طور که از نام این سیستم پیداست برای جذب گرمای بخار مبرد و تبدیل آن به مایع مبرد، از آب استفاده میشود که خود این آب نیز توسط برج های خنک کننده، خنک میشود. برج های خنک کننده، آب گرم خروجی از کندانسور را گرفته و در هوای آزاد تبادل حرارتی خود را انجام می دهد و آب را سرد کرده و مجدد به کندانسور بازمی گردانند.
کندانسور های آبی فقط قابل استفاده در مناطق خشک بوده و استفاده از این سیستم تاکنون در مناطق مرطوب غیرممکن بوده است ولی در خصوص کارایی، کندانسور آبی کارایی بیشتری از کندانسور های هوایی دارد.
مقاله پیشنهادی: فن کویل کانالی چیست؟ و نحوه عملکرد فن کویل کانالی
کندانسور تبخیری
این نوع کندانسور ترکیبی از ساختار دو سیستم قبلی یعنی کندانسور های هوایی و کندانسور های آبی می باشد. کندانسور های تبخیری، برج خنک کننده مدار بسته نیز نامیده می شود. در این سیستم آب به روی کویل ها افشان می شود هم زمان با این اتفاق چند فن یا گاهی یک فن، هوا را از روی کویل ها عبور می دهد. درنتیجه ماده مبرد با عبور از داخل کویل ها، گرمازدایی شده و تغییر فاز میدهد
این نوع از کندانسورها در دمای کمتری نسبت به سیستم های قبلی عمل چگالش را انجام می دهد.
نکات مربوط به نگهداری کندانسورها
آن چیزی که به عنوان یک مصرف کننده باید در نظر داشته باشید این است که در کندانسورهای هوایی، کویل ها باید تمیز نگهداری شوند درغیر این صورت اگر کویل ها دچار اکسیده شدن یا کثیفی بشوند عملکرد آن ها کند یا مختل می شود. فنها نیز بخش ضروری دیگر در کندانسورهای هوایی می باشد که وظیفه آن گردش و جریان هوا در داخل کویل ها است که باعث انتقال حرارت و همچنین فرآیند سرد سازی و خنک سازی بهتر و در مدت زمان کمتر میشوند لذا کنترل آنها و اطمینان از کارکرد مناسب آنها در این نوع کنداونسورها ضروری است . نکته‌ای که باید به آن توجه داشته باشید آن است که اطراف فن و کویل ها همیشه باید آزاد بوده و مطمئن شوید که جریان هوا به داخل کندانسور مسدود نشده باشد علاوه بر این مورد، کویل ها و فن باید تمیز باشند تا راندمان کندانسور در حداکثر میزان خود باشد.
در کندانسورهای آب خنک، با توجه به وجود آب در سیستم و باز بودن سیکل، رسوب امری اجتناب ناپذیر است، لذا کنترل میزان رسوب آب درطول سال در این سیستم ها بسیار حائز اهمیت است. همچنین کنترل عملکرد پمپ های انتقال آب کندانسور به برج و فنهای برج خنک کننده نیز در این سیستم ها ضروری است.
جمع بندی
همان طور که در مطالب بالا عنوان کردیم انتخاب نوع دستگاه به محیط جغرافیایی و شرایط شما و همچنین میزان بودجه و راندمان مورد نیاز شما بستگی دارد. همان طور که عنوان شد کندانسور های آبی راندمان بالاتری داشته اما در مناطقی که درصد رطوبت بالایی وجود دارد عملکرد مناسب را ندارند.
همین طور کندانسور های هوایی نیز نیازمند مراقبت و نگهداری بیشتری می باشند و می بایست همیشه گرد و غبار و کثیفی که بر روی آن ها شکل می گیرد شسته و تمیز شوند.
مجموعه رسام تجارت هواران در این بخش در کنار شما بوده تا شما را با نحوه عملکرد انواع کندانسور آشنا کند. بنابراین اگر سوالی ذهن شما را درگیر کرده که پاسخ آن را نتوانستید در میان مطالب بیابید می توانید با کارشناسان ما در هواران تماس حاصل کنید.
تگ ها :
اشتراک گذاری :
نظرات