برای آنکه هر سیستم برودتی به طور صحیح کار کند و بتواند دما را تا نقطه مد نظر پایین بیاورد، باید اجزای آن به درستی برگزیده شده باشد. انتخاب اجزای هر سیستم برودتی باید با محاسبات اصولی و درست انجام شود. در مقاله راهنمای انتخاب کمپرسور، در مورد نحوه صحیح انتخاب کمپرسور صحبت شد. در این مقاله ما قصد داریم تا در مورد نحوه صحیح انتخاب اواپراتور برای سیستم برودتی صحبت کنیم.
محاسبات اولیه
برای انتخاب اواپراتور برای سیستم تبرید، به موارد زیر نیاز داریم:
- دمای تبخیر Te
- اختلاف دمای سیال خنک شونده و دمای اواپراتور ΔTe
- نوع مبرد R
- مقدار توان برودتی کمپرسور Qe
نکته بسیار مهم: ابتدا باید بار برودتی محاسبه شده و سپس کمپرسور انتخاب شود. بعد از آن با توجه به توان کمپرسور و نه توان برودتی اقدام به انتخاب اواپراتور نمود.
تعیین دمای اواپراتور و اختلاف دمای اواپراتور
برای آنکه عمل جذب گرما از سیال خنک شونده (مثلا هوا در سردخانه) انجام شود، باید اختلاف دمای اواپراتور به درستی انتخاب شود. منظور از اختلاف دمای اواپراتور، تفاضل دمای سیال خنک شونده (مثل هوا در سردخانه) و دمای سطح اواپراتور است.
انتخاب دمای مناسب برای اواپراتور بسیار مهم است، چرا که اگر این دما پایین‌تر از مقدار مناسب انتخاب شود، دمای هوای خروجی از اواپراتور کمتر از میزان مطلوب خواهد بود. و بالعکس اگر دمای اواپراتور بالاتر انتخاب شود، یا عمل انتقال حرارت انجام نمی‌شود یا این مقدار کم بوده و دمای سیال خروجی بالاتر از حد مطلوب می‌شود که در هر دو صورت مشکل ساز خواهد بود.
برای روشن شدن موضوع به بیان یک مثال می‌پردازیم. برای یک سردخانه میوه، فرض کنیم دمای هوای ورودی به اواپراتور 2 درجه سانتی‌گراد باشد. اگر اختلاف دمای اواپراتور 10 درجه سانتی‌گراد انتخاب شود، دمای سطح اواپراتور 8 درجه سانتی‌گراد زیر صفر خواهد بود. از آنجایی که دمای خروجی معمولا 3 تا 5 درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای سطح اواپراتور خواهد بود، پس دمای هوای سردخانه به 4 درجه سانتی‌گراد زیر صفر خواهد رسید که برای نگهداری سیب بسیار پایین است و باعث خرابی آن می‌شود.
اما اگر اختلاف دمای اواپراتور را 5 درجه سانتی‌گراد انتخاب کنیم، دمای سطح اواپراتور 3 درجه سانتی‌گراد خواهد بود و در نتیجه مطابق موارد گفته شده دمای هوای سردخانه 1 درجه سانتی‌گراد بالاتر از صفر خواهد بود که برای نگهداری سیب مناسب است.
همان‌طور که دیدیم انتخاب اختلاف دمای مناسب برای اواپراتور بسیار مهم است. این اختلاف دما هم‌چنین بر روی سطح اواپراتور نیز تاثیر دارد.
با توجه به رابطه:
Q = UA ΔT
در ظرفیت و جنس یکسان، با افزایش اختلاف دمای اواپراتور، مساحت موثر انتقال حرارت کاهش خواهد یافت و بالعکس با کاهش اختلاف دمای اواپراتور، مساحت موثر انتقال حرارت افزایش می‌یابد.
عامل دیگری که تحت تاثیر اختلاف دمای اواپراتور قرار می‌گیرد، رطوبت سردخانه است. از آن جایی که با کاهش دما، فشار جزئی بخار آب نیز کاهش می‌یابد، با افزایش اختلاف دمای اواپراتور، مقدار رطوبت گیری افزایش یافته و رطوبت بیشتری تبدیل به آب می‌شود، که نتیجه آن کاهش رطوبت هوای سردخانه خواهد بود.
برای انتخاب اختلاف دمای اواپراتور مناسب با توجه به میزان رطوبت مورد نیاز می‌توان از مقادیر زیر استفاده کرد:
| رطوبت نسبی | اختلاف دمای اواپراتور |
| 90% | 4 تا 5 درجه سانتی‌گراد |
| 80% | 6 تا 7 درجه سانتی‌گراد |
| 75% | 7 تا 9 درجه سانتی‌گراد |
همان‌طور که گفته شد افزایش اختلاف دمای اواپراتور باعث کاهش سطح اواپراتور خواهد شد، که این یعنی هزینه کمتر اواپراتور. در سردخانه میوه از آنجایی که رطوبت بسیار مهم است، در صورتی که برای صرفه جویی در هزینه‌ها اقدام به انتخاب اختلاف دمای اواپراتور بالا کنیم مشکلات زیر بوجود می‌آید:
- تامین نشدن رطوبت مورد نیاز
- کاهش دمای هوای خروجی از اواپراتور
- یخ زدن میوه‌ها
- تشکیل برفک بیشتر در سردخانه به علت جذب رطوبت بیشتر
همان‌طور که دیدیم انتخاب اختلاف دمای اواپراتور مناسب خصوصا در سردخانه‌های میوه بسیار مهم است. در بعضی موارد حتی با وجود انتخاب اختلاف دمای بالاتر، رطوبت هم‌چنان کم خواهد بود که باید با تجهیزات مخصوص اقدام به اضافه کردن رطوبت کرد.
انتخاب اواپراتور مناسب
با داشتن توان برودتی کمپرسور، اختلاف دمای اواپراتور و نوع مبرد می‌توان با مراجعه به کاتالوگ‌های تولیدکنندگان اواپراتور از جداول آن اواپراتور با ظرفیت مناسب را انتخاب کرد. این جداول بر حسب ظرفیت اواپراتور بر حسب اختلاف دمای اواپراتور و یک نوع مبرد مخصوص تنظیم شده است که اگر نوع مبرد مدنظر و یا اختلاف دمای اواپراتور مدنظر متفاوت با جدول بود، می‌توان با روابط موجود در کاتالوگ ظرفیت را اصلاح کرد. برای روشن‌تر شدن این توضیحات به مثال زیر توجه کنید.
مثال انتخاب اواپراتور:
فرض کنیم برای یک سردخانه کمپرسوری با ظرفیت 26.7 کیلووات انتخاب شده است. دمای اواپراتور 5 درجه زیرصفر و اختلاف دمای اواپراتور نیز 5 درجه سانتی‌گراد تعیین شده است. مطلوب است انتخاب‌های اواپراتورهای مناسب از کاتالوگ شرکت تبادل کار باشد:
همان‌طور که می‌بینید، ظرفیت‌های اواپراتورها بر حسب اختلاف دمای 10 درجه سانتی‌گرادی بیان شده است. اما اختلاف دمای مد نظر ما 5 درجه بوده است. در این حالت با مراجعه به جدول اصلاح ظرفیت ضریب متناسب با دمای مدنظر را تعیین می‌کنیم:
طبق راهنمای کاتالوگ ظرفیت باید بر عدد تصحیح تقسیم شود. پس خواهیم داشت:
حال باید اواپراتوری انتخاب کنیم که حداقل این ظرفیت را تامین کند، با مراجعه به جدول مدل (LC3(8-4 مناسب خواهد بود.
این مثال برای کاتالوگ شرکت تبادل کار بررسی شده ولی کاتالوگ‌های مابقی شرکت‌های تولید کننده تفاوت زیادی ندارد و مطالعه راهنمای موجود می‌تواند با همین روش اقدام به انتخاب اواپراتور کنید.
جمع‌بندی
انتخاب صحیح تجهیزات مورد نیاز برای سیستم‌های برودتی بسیار مهم است. در این مقاله با روش انتخاب اواپراتور آشنا شدیم و دیدم برای این منظور تعیین اختلاف دمای اواپراتور بسیار مهم است، که برای تعیین آن راهنمایی‌های لازم بیان شد. امیدواریم از این مقاله استفاده کرده باشید، جهت مشاوره در خصوص خرید انواع اواپراتور با کارشناسان فروش دی تماس بگیرید.
جدول شما غلط و مهندسی نیست
با سلام
لطفاً اشتباهات موجود را دقیق‌تر بیان کنید تا نسبت به رفع مشکل اقدام شود.