روش های صحیح کنترل فشار کاندنسر هوایی - قسمت چهارم

بررسی مدارهای موازی کندانسور و چالش‌های کنترلی

در بسیاری از سیستم‌های صنعتی، کندانسورها به‌صورت مدارهای موازی طراحی می‌شوند. این کار با هدف افزایش ظرفیت، انعطاف‌پذیری و امکان کار در بارهای جزئی انجام می‌شود. هر مدار معمولاً دارای فن‌های اختصاصی خود است، اما همه مدارها به یک کمپرسور یا مجموعه کمپرسورها متصل هستند.

چالش اصلی در این ساختار، هماهنگی عملکرد مدارهاست. اگر یک مدار بیش از حد خنک شود و مدار دیگر گرم‌تر باقی بماند، توزیع مبرد به‌درستی انجام نخواهد شد. این موضوع می‌تواند باعث برگشت مایع به کمپرسور یا کاهش راندمان کل سیستم شود.

کنترل فن‌ها در مدارهای موازی باید به‌گونه‌ای باشد که فشار خروجی هر دو مدار تقریباً برابر باقی بماند. این کار معمولاً با ترتیب‌بندی دقیق فن‌ها و استفاده از سنسورهای فشار مشترک انجام می‌شود. بی‌توجهی به این اصل، یکی از دلایل اصلی عملکرد نامناسب سیستم‌های بزرگ تبرید است.

در بسیاری از موارد مشاهده می‌شود که اپراتورها برای ساده‌سازی کار، فن‌ها را به‌صورت گروهی روشن و خاموش می‌کنند. این روش اگرچه ساده است، اما از نظر فنی کاملاً نادرست بوده و آسیب‌های بلندمدت به سیستم وارد می‌کند.

روش های صحیح کنترل فشار کاندنسر هوایی - قسمت سوم

تأثیر کنترل نادرست فن‌ها بر شیر انبساط و کیفیت سرمایش

شیر انبساط یکی از حساس‌ترین اجزای سیستم تبرید است. عملکرد صحیح این قطعه وابسته به وجود اختلاف فشار مناسب بین خط مایع و اواپراتور است. زمانی که فشار کندانسور بیش از حد کاهش پیدا کند، این اختلاف فشار از بین می‌رود و شیر انبساط عملاً کنترل خود را از دست می‌دهد.

در چنین شرایطی، مقدار مبرد ورودی به اواپراتور کاهش می‌یابد. نتیجه آن افت ظرفیت سرمایش، افزایش سوپرهیت و در مواردی داغ شدن بیش از حد کمپرسور است. از سوی دیگر، اگر فشار کندانسور ناپایدار باشد، شیر انبساط دائماً در حال اصلاح موقعیت خود خواهد بود که این امر منجر به نوسان دمای خروجی و کاهش آسایش حرارتی می‌شود.

کنترل نادرست فن‌ها، به‌ویژه خاموش شدن ناگهانی چند فن، باعث افت شدید فشار کندانسور می‌شود. این افت فشار نه‌تنها کیفیت انبساط را کاهش می‌دهد، بلکه ممکن است باعث ورود مبرد به‌صورت دو فازی نامناسب به اواپراتور شود.

در سیستم‌هایی که چند کندانسور یا چند مدار دارند، این مسئله پیچیده‌تر می‌شود. عدم هماهنگی بین فن‌ها می‌تواند باعث شود یک مدار فشار مناسبی داشته باشد و مدار دیگر دچار کم‌فشاری یا پرفشاری شود. این عدم تعادل، کل سیستم را از حالت پایدار خارج می‌کند.

روش های صحیح کنترل فشار کاندنسر هوایی - قسمت دوم

نقش فن‌های کندانسور در تعادل فشار و عملکرد سیستم 

فن‌های کندانسور وظیفه دارند هوای محیط را از روی کویل عبور داده و گرمای مبرد را به محیط منتقل کنند. میزان هوای عبوری از کندانسور، مستقیماً تعیین‌کننده میزان تقطیر مبرد و در نتیجه فشار کندانسور است. هرچه فن‌های بیشتری در مدار باشند یا سرعت آن‌ها بالاتر رود، ظرفیت دفع حرارت افزایش می‌یابد.

در بسیاری از سیستم‌ها، به‌ویژه چیلرها و سردخانه‌ها، چند فن به‌صورت موازی روی کندانسور نصب می‌شود. این فن‌ها معمولاً به‌صورت مرحله‌ای وارد مدار می‌شوند. یعنی با افزایش فشار کندانسور، فن‌ها یکی‌یکی روشن شده و با کاهش فشار، به‌ترتیب خاموش می‌شوند. این روش اگر به‌درستی اجرا نشود، می‌تواند منجر به نوسان شدید فشار شود.

یکی از مشکلات رایج، روشن یا خاموش شدن هم‌زمان چند فن است. این اتفاق باعث تغییر ناگهانی حجم هوای عبوری از کندانسور شده و فشار سیستم را به‌صورت ضربه‌ای تغییر می‌دهد. چنین نوساناتی برای شیر انبساط بسیار مخرب است و باعث عملکرد ناپایدار آن می‌شود.

از دیدگاه طراحی، ترتیب روشن و خاموش شدن فن‌ها اهمیت زیادی دارد. فن‌هایی که در مسیر ورودی مبرد داغ به کندانسور قرار دارند، اثر بیشتری بر فشار دارند و باید زودتر وارد مدار شوند. برعکس، فن‌های انتهایی باید آخرین گزینه برای کنترل فشار باشند.

روش های صحیح کنترل فشار کاندنسر هوایی - قسمت اول

اهمیت کنترل فشار کندانسور در سیستم‌های تبرید هوایی

در سیستم‌های تبرید تراکمی که از کندانسور هوایی استفاده می‌کنند، فشار کندانسور یکی از مهم‌ترین پارامترهای عملکردی سیستم محسوب می‌شود. این فشار نه‌تنها بر راندمان کلی سیکل تبرید اثر مستقیم دارد، بلکه کیفیت انبساط، ظرفیت سرمایشی و حتی طول عمر کمپرسور را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. در صورتی که فشار کندانسور به‌درستی کنترل نشود، کل سیستم با ناپایداری مواجه خواهد شد.

در شرایطی که دمای محیط کاهش پیدا می‌کند، به‌ویژه در فصول سرد سال یا ساعات شب، کندانسور هوایی گرمای مبرد را بسیار سریع‌تر دفع می‌کند. نتیجه این فرآیند، افت فشار کندانسور است. اگر این افت فشار از حد مجاز بیشتر شود، اختلاف فشار لازم در شیر انبساط تأمین نمی‌شود و مبرد به‌درستی به اواپراتور تزریق نخواهد شد. این مسئله باعث کاهش ظرفیت سرمایش و حتی یخ‌زدگی اواپراتور می‌شود.

از سوی دیگر، فشار بیش از حد کندانسور نیز خطرناک است. افزایش فشار باعث بالا رفتن توان مصرفی کمپرسور، افزایش دمای دهش و کاهش عمر روغن می‌شود. بنابراین هدف اصلی در طراحی و بهره‌برداری سیستم‌های تبرید، نگه‌داشتن فشار کندانسور در یک بازه بهینه و پایدار است.

کنترل فشار کندانسور در سیستم‌های هوایی عمدتاً از طریق کنترل ظرفیت دفع حرارت انجام می‌شود. ساده‌ترین و رایج‌ترین روش، مدیریت عملکرد فن‌های کندانسور است. روشن و خاموش شدن مرحله‌ای فن‌ها یا تغییر دور آن‌ها، ابزاری کلیدی برای رسیدن به این هدف محسوب می‌شود.