كي تؤدي دورة التبريد عملها بكفاءة ينبغي ان يكون ضغط وسيط التبريد منخفضا في
المبخر؛ لأن وسيط التبريد يتبخر عند درجة حرارة منخفضة، ويكون وسيط التبريد
القادم من المكثف ذا ضغط عال نسبيا في حالة سيولة؛ لذلك يجب وضع جهاز خاص
للتحكم في تدفق وسيط التبريد بين خط السائل وبين المبخر (وهو صمام التمدد)
يعمل على تخفيض ضغط وسيط التبريد (أي أنه يعمل على تمدد وسيط التبريد أو انتشاره)
عند دخوله إلى المبخر، وعملية التمدد هي عملية معاكسة تماما لعملية الانضغاط التي
أجراها الضاغط، إضافة إلى أن جهاز التحكم بالتدفق يعمل على تنظيم مرور وسيط
التبريد بما يتناسب مع معدل التبخير في المبخر.
أنواع صمامات التمدد في التبريد والتكييف
ويستخدم المصطلح "الجانب المنخفض low side" للإشارة إلى جزء النظام الذي يعمل تحت ضغط منخفض وهو المبخر .و يستخدم مصطلح "الجانب العاليhigh side" للإشارة إلى جزء النظام الذي يعمل تحت ضغط مرتفع وهو المكثف.
وتوجد سبعة أنواع من أجهزة التحكم بتدفق وسيط التبريد من المكثف إلى المبخر او كما
تعرف بصمام التمدد او صمام الانتشار وهي:
- صمام التمدد اليدويHEV (hand operated expansion valve )
- الأنبوب الشعريcapillary tube
- صمام التمدد الأوتوماتيكي AVE ) automatic expansion valve )
- صمام التمدد الحراري (الثيرموستاتي) thermostatic expansion valves
-
محبس عوامة جانب الضغط المنخفض Low Pressure Float Valve
-
محبس عوامة جانب الضغط العالي High Pressure Float Valve
- صمام التمدد الالكتروني electronic expansion valve
صمام التمدد اليدويHEV (hand operated expansion valve )
|
| صمام التمدد اليدويHEV |
الأنبوب الشعريcapillary tube
|
|
الأنبوب الشعريcapillary tube
|
او كما تعرف باسم الكابلري والأنبوب الشعري هو أنبوب نحاسي ذو قطر داخلي صغير
جدا، إذ يتراوح قطره الداخلي بين (0.8ملى) إلى (2 ملي)، ويتراوح طوله بين1متر
إلى4متر، يجري وسيط التبريد داخله وعند خروج وسيط التبريد منه إلى الأنابيب ذات
الأقطار الكبيرة، تبدأ عملية تبخر وسيط التبريد، لذا؛ فهو يؤدي نفس وظيفة
صمام التمدد، أي أنه يعمل على تمدد وسيط التبريد وتحويل حالته من سائل ذي ضغط عال
(القادم من المكثف) إلى سائل ذي ضغط منخفض ما يجعله جاهزا للتبخر، وهو يعمل على
إحداث فرق في الضغط بين المكثف والمبخر، ويعمل أيضا على تنظيم مرور وسيط التبريد
إلى المبخر، وما يميز الأنبوب الشعري، أنه رخيص
الثمن، ولا يوجد فيه أية أجزاء متحركة، إضافة إلى أنه مفتوح دائما ولا ينغلق عندما
يتوقف الضاغط، أي أن تدفق وسيط التبريد إلى المبخر لا يتوقف مجرد توقف الضاغط، وهذا
يساعد الضاغط أن يبدأ عمله من جديد عند ظروف اللاحمل، ويستعمل الأنبوب الشعري
بكثرة في وحدات التبريد الصغيرة كالثلاجات المنزلية وأنظمة التبريد ثابتة الحمل.
صمام التمدد الأوتوماتيكي AEV ) automatic expansion valve )
|
|
صمام التمدد الأوتوماتيكي |
ينظم صمام التمدد الأوتوماتيكيAEV تلقائيا تدفق وسيط التبريد إلى المبخر،
بحيث يبقى الضغط في المبخر ثابتا عند الضغط المطلوب بصرف النظر عن تغير حمل
التبريد، ويسمى النظام الذي يستعمل صمام التمدد الأوتوماتيكي النظام الجاف؛ لأن
المبخر لا يمتلئ أبدا بسائل التبريد ولكن بالرذاذ فقط.
مبدأ عمله:
عند زيادة الحمل التبريدي يزداد معدل التبخر في المبخر وبالتالي يزداد الضغط فيه، عندها يقوم الصمام بإغلاق او تقليل مساحة مرور وسيط التبريد ( تنظيم كمية مرور السائل ) التي تدخل إلى المبخر ويتحكم بها، وبحافظته على ثبات ضغط السحب فإنه يحافظ على حمل الضاغط نفسه لا تستعمل هذه الصمامات في دورة التبريد التي تعمل فيها الضاغطات باستمرار وتحت أحمال صغيرة.
صمام التمدد الحراري (الثيرموستاتي) thermostatic expansion valves
|
| صمام التمدد الحراري (الثيرموستاتي) |
ليستشعر درجة حرارة وسيط التبريد في نهاية الدورة، إذ إن الجذر الحساس لهذا الصمام يكون مملوء بغاز فريون من نفس نوع وسيط التبريد لنظام التبريد.
محبس عوامة جانب الضغط المنخفض Low Pressure Float Valve
يستخدم محبس عوامة جانب الضغط المنخفض للتحكم في سريان مائع التبريد والمحافظة على مستوى ثابت لسائل التبريد داخل المبخر المغمور بغض النظر عن ضغط المبخر ودرجة حرارته، بالإضافة إلى قيامه بخفض الضغط بين المكثف والمبخر.
|
|
محبس عوامة جانب الضغط المنخفض |
حيث عند انخفاض مستوى السائل في المبخر ينخفض مستوى العوامة ويفتح المحبس حتى يتساوى معدل سريان مائع التبريد نحو المبخر مع معدل السريان المطلوب بالضاغط.
محبس عوامة جانب الضغط العالي High Pressure Float Valve
يستخدم محبس عوامة جانب الضغط العالي مع المبخرات المغمورة لتخفيض الضغط بين المكثف والمبخر إضافة إلى التحكم في معدل سريان مائع التبريد المار للمبخر تبعا لحمل التبريد المطلوب.
|
|
محبس عوامة جانب الضغط العالي |
ويتم توصيل هذا المحبس أقرب ما يكون من المبخر. والتحكم في معدل سريان مائع
التبريد يتم بواسطة قلب المحبس الذي يفتح ويغلق حسب تغير مستوى السائل بالمحبس.
وعند ارتفاع الحمل الحراري على مستوى المبخر، يزداد معدل التبخير بالمبخر مما
يؤدي إلى زيادة معدل التكثيف بالمكثف. تبعا لذلك
يرتفع مستوى السائل بخزان العوامة مما يؤدي إلى ارتفاع العوامة وبالتالي فتح قلب المحبس جزئيا. عندها يرتفع معدل سريان مائع التبريد نحو المبخر لزيادة السعة التبريدية.
أما عند انخفاض الحمل الحراري على مستوى المبخر، فيقل معدل التبخير بالمبخر مما
يؤدي إلى نقصان معدل التكثيف بالمكثف. وتبعا لذلك ينخفض مستوى السائل بخزان العوامة
مما يؤدي إلى انخفاض العوامة وبالتالي غلق قلب المحبس جزئيا. عندها ينخفض معدل
سريان مائع التبريد نحو المبخر تبعا لانخفاض السعة التبريدية. وكذا يعمل محبس
العوامة جانب الضغط العالي على حفظ معظم مائع التبريد داخل المبخر في جميع الأوقات.
يرتفع مستوى السائل بخزان العوامة مما يؤدي إلى ارتفاع العوامة وبالتالي فتح قلب المحبس جزئيا. عندها يرتفع معدل سريان مائع التبريد نحو المبخر لزيادة السعة التبريدية.
صمام التمدد الالكتروني electronic expansion valve
|
|
صمام التمدد الالكتروني |
مصادر
موقع airconditioning-systems بالمقال الخاص بصمامات التمدد Expansion Valves وتم الاطلاع علية بتاريخ 29 نوفمبر 2020.
كتاب التكييف والتبريد (المنهاج الأردني).
كتاب نظم ومعدات التبريد (المنهاج السعودي)
كتاب التبريد والتكييف (المنهاج الفلسطيني)
كتاب أفكار التبريد والتكييف للمهندس اميل فتح الله.