بازسازی و طراحی تابلو برقی چیلر

تابلو برق چیلر یکی از مهم‌ترین بخش‌های کنترلی و حفاظتی سیستم سرمایش است. عملکرد کمپرسورها، پمپ‌ها، فن‌ها و بسیاری از تجهیزات کنترلی چیلر به مدار قدرت و فرمان تابلو برق وابسته است. انتخاب نادرست تجهیزات، سیم‌کشی غیراصولی یا ضعف در سیستم‌های حفاظتی می‌تواند باعث توقف چیلر و حتی آسیب جدی به کمپرسور شود.

در چیلرهای قدیمی، فرسودگی کنتاکتورها، کلیدهای حفاظتی، سیم‌ها و تجهیزات مدار فرمان یکی از دلایل بروز خطا و توقف دستگاه است. در چنین شرایطی، بازسازی تابلو برق چیلر می‌تواند عملکرد سیستم را پایدارتر کرده و حفاظت مناسب‌تری از تجهیزات اصلی چیلر ایجاد کند.

اگر تابلو برق چیلر مجموعه شما فرسوده شده، تجهیزات آن آسیب دیده یا نیاز به اصلاح مدار قدرت و فرمان دارد، مجموعه به‌فیکس خدمات بررسی، طراحی و بازسازی تابلو برق چیلر را متناسب با مشخصات دستگاه انجام می‌دهد.

نقش تابلو برق در عملکرد چیلر تراکمی

در این مقاله تمرکز اصلی ما بر تابلو برق چیلرهای تراکمی است. چیلر تراکمی برای ایجاد برودت از انرژی الکتریکی استفاده می‌کند و کمپرسور مهم‌ترین مصرف‌کننده برق در این سیستم محسوب می‌شود.

یک چیلر تراکمی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است:

• کمپرسور
• کندانسور
• شیر انبساط
• اواپراتور

در سیکل تبرید، مبرد ابتدا توسط کمپرسور متراکم می‌شود. سپس وارد کندانسور شده و با دفع گرما از حالت گاز به مایع تغییر فاز می‌دهد. مبرد مایع پس از عبور از شیر انبساط با افت فشار روبه‌رو شده و وارد اواپراتور می‌شود. تبخیر مبرد در اواپراتور یک فرآیند گرماگیر است و باعث ایجاد سرمایش می‌شود.

کنترل صحیح این فرآیند و حفاظت از تجهیزات الکتریکی و مکانیکی چیلر تا حد زیادی به تابلو برق وابسته است. به همین دلیل، در فرآیند [لینک داخلی: تعمیر چیلر تراکمی]، بررسی مدار قدرت، مدار فرمان و تجهیزات حفاظتی تابلو برق اهمیت زیادی دارد.

انواع چیلر تراکمی و تأثیر آن بر طراحی تابلو برق

چیلرهای تراکمی را می‌توان بر اساس نوع کمپرسور به چند گروه اصلی تقسیم کرد:

• چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو
• چیلر تراکمی با کمپرسور سیلندر پیستونی
• چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرال

نوع کمپرسور تأثیر مستقیمی بر طراحی مدار قدرت و فرمان تابلو برق چیلر دارد. روش راه‌اندازی، کنترل ظرفیت و تجهیزات حفاظتی باید متناسب با مشخصات الکتریکی و مکانیکی کمپرسور انتخاب شوند.

برای آشنایی بیشتر با ساختار و عملکرد داخلی کمپرسورها می‌توانید مقاله [لینک داخلی: تعمیر کمپرسور] را مطالعه کنید.

تابلو برق چیلر اسکرو

کمپرسورهای اسکرو از دو روتور نر و ماده تشکیل شده‌اند و با چرخش روتورها، مبرد در داخل کمپرسور متراکم می‌شود. این کمپرسورها در چیلرهای تراکمی با ظرفیت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و کنترل ظرفیت آن‌ها می‌تواند به‌صورت مرحله‌ای یا پیوسته انجام شود.

در کمپرسورهای اسکرو، حرکت اسلایدر می‌تواند حجم گاز ورودی و در نتیجه ظرفیت کمپرسور را کنترل کند. با تغییر موقعیت اسلایدر، میزان مبرد واردشده به فضای تراکم تغییر کرده و ظرفیت کمپرسور کاهش یا افزایش پیدا می‌کند.

فرمان کنترل ظرفیت توسط سیستم کنترل تابلو برق صادر شده و از طریق شیرهای برقی به مکانیزم کنترل ظرفیت کمپرسور منتقل می‌شود.

در برخی کمپرسورهای اسکرو، شیرهای برقی با توجه به نیاز سرمایشی دستگاه، کمپرسور را در ظرفیت‌های مختلف مانند ۲۵، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد در مدار قرار می‌دهند. بنابراین تابلو برق باید بتواند بر اساس دمای سیستم و منطق کنترلی چیلر، فرمان مناسب را به شیرهای برقی ارسال کند.

به همین دلیل، طراحی یا بازسازی تابلو برق چیلر تنها به تعویض کنتاکتور و سیم‌کشی محدود نمی‌شود. مدار فرمان باید با نحوه عملکرد مکانیکی کمپرسور و منطق کنترل ظرفیت چیلر هماهنگ باشد. این موضوع در زمان [لینک داخلی: سرویس چیلر] و عیب‌یابی دستگاه نیز اهمیت زیادی دارد.

انواع مدار در تابلو برق چیلر

تابلو برق چیلر تراکمی به‌طور کلی از دو بخش اصلی مدار قدرت و مدار فرمان تشکیل می‌شود. هر یک از این بخش‌ها وظیفه مشخصی در راه‌اندازی، کنترل و حفاظت از تجهیزات چیلر دارند.

در نقشه‌های الکتریکی مبتنی بر استاندارد IEC، مدار فرمان و مدار قدرت به‌صورت مجزا نمایش داده می‌شوند تا بررسی و عیب‌یابی تابلو برق ساده‌تر انجام شود.

.

مدار قدرت تابلو برق چیلر

مدار قدرت یکی از مهم‌ترین بخش‌های تابلو برق چیلر تراکمی است و وظیفه تأمین برق کمپرسور و سایر تجهیزات الکتریکی را بر عهده دارد.

نوع مدار قدرت و روش راه‌اندازی کمپرسور باید متناسب با مشخصات الکتریکی موتور و توصیه سازنده انتخاب شود. سه روش متداول راه‌اندازی کمپرسورهای چیلر عبارت‌اند از:

• راه‌اندازی مستقیم
• راه‌اندازی پارت‌وایندینگ (Part Winding)
• راه‌اندازی ستاره مثلث

راه‌اندازی مستقیم کمپرسور

در روش راه‌اندازی مستقیم، موتور کمپرسور مستقیماً به شبکه برق متصل می‌شود. این روش ساختار ساده‌ای دارد و در برخی کمپرسورهای سیلندر پیستونی با ظرفیت پایین‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با توجه به جریان بالای لحظه راه‌اندازی، انتخاب تجهیزات مدار قدرت در این روش اهمیت زیادی دارد.

راه‌اندازی پارت‌وایندینگ کمپرسور

در روش پارت‌وایندینگ، سیم‌پیچ موتور کمپرسور دارای دو بخش است و جریان برق از طریق دو مسیر قدرت تأمین می‌شود. ابتدا بخشی از سیم‌پیچ وارد مدار شده و پس از مدت‌زمان مشخص، بخش دوم نیز فعال می‌شود.

استفاده از این روش باعث کاهش جریان راه‌اندازی نسبت به روش مستقیم می‌شود. کمپرسورهای پارت‌وایندینگ معمولاً دارای دو ورودی قدرت، دو کنتاکتور و تجهیزات حفاظتی متناسب با مدار هستند.

در زمان تعمیر کمپرسور، بررسی وضعیت کنتاکتورها، توالی راه‌اندازی و جریان هر بخش از سیم‌پیچ اهمیت زیادی دارد.

راه‌اندازی ستاره مثلث کمپرسور

راه‌اندازی ستاره مثلث یکی دیگر از روش‌های متداول برای کاهش جریان اولیه موتورهای الکتریکی است. در این روش، موتور ابتدا در حالت ستاره راه‌اندازی شده و پس از رسیدن به شرایط مناسب، اتصال سیم‌پیچ‌ها به حالت مثلث تغییر می‌کند.

کاهش جریان راه‌اندازی باعث کاهش تنش واردشده به شبکه برق و تجهیزات مدار قدرت می‌شود.

انتخاب کلید و کنتاکتور برای تابلو برق چیلر تراکمی

انتخاب تجهیزات مدار قدرت یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی و بازسازی تابلو برق چیلر است. کلید حفاظتی و کنتاکتور باید بر اساس مشخصات الکتریکی کمپرسور، جریان کاری و روش راه‌اندازی انتخاب شوند.

انتخاب نادرست تجهیزات می‌تواند باعث قطع مکرر مدار، گرم شدن قطعات و حتی آسیب به کمپرسور شود. به همین دلیل، پیش از انتخاب تجهیزات باید اطلاعات پلاک و کاتالوگ کمپرسور بررسی شود.

حفاظت موتور الکتریکی کمپرسور چیلر

حداکثر جریان مجاز موتور الکتریکی روی پلاک یا در کاتالوگ سازنده مشخص می‌شود. افزایش جریان بیش از محدوده مجاز باعث افزایش دمای سیم‌پیچ و در صورت تداوم، آسیب یا سوختگی موتور کمپرسور خواهد شد.

در مدار قدرت تابلو برق چیلر، حفاظت الکتریکی باید حداقل دو وضعیت مهم را پوشش دهد:

• اضافه‌بار
• اتصال کوتاه

حفاظت در برابر اضافه‌بار

اضافه‌بار زمانی اتفاق می‌افتد که موتور برای مدت مشخص، جریانی بیشتر از محدوده مجاز مصرف کند. ادامه این شرایط باعث افزایش دمای سیم‌پیچ و کاهش عمر کمپرسور می‌شود.

برای حفاظت در برابر اضافه‌بار می‌توان از تجهیزاتی مانند کلید حرارتی یا بی‌متال استفاده کرد. تنظیم این تجهیزات باید متناسب با جریان مجاز موتور انجام شود.

خرابی سیستم‌های حفاظتی یا تنظیم نادرست آن‌ها یکی از مواردی است که در زمان تعمیر چیلر باید مورد بررسی قرار گیرد.

حفاظت در برابر اتصال کوتاه

اتصال کوتاه می‌تواند در مدت‌زمان بسیار کوتاهی جریان زیادی از مدار عبور دهد. بنابراین مدار قدرت باید به تجهیز حفاظتی مناسب برای قطع سریع جریان مجهز باشد.

کلیدهای اتوماتیک مانند MCB و MCCB با توجه به نوع و مشخصات مدار برای حفاظت در برابر اضافه‌جریان و اتصال کوتاه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در برخی کلیدهای حفاظتی، پارامترهای تنظیم جریان با عناوینی مانند Ir و Im مشخص می‌شوند. Ir به تنظیم حفاظت اضافه‌بار و Im به حفاظت مغناطیسی در برابر جریان‌های شدید مربوط است.

محدوده تنظیم این پارامترها باید با توجه به مشخصات موتور کمپرسور و الزامات سازنده انتخاب شود.

انتخاب و تنظیم صحیح کلیدهای حفاظتی نقش مهمی در جلوگیری از آسیب الکتریکی به کمپرسور دارد. در زمان [لینک داخلی: سرویس چیلر] نیز کنترل اتصالات، وضعیت تجهیزات حفاظتی و آمپر مصرفی کمپرسور اهمیت زیادی دارد.

انتخاب کنتاکتور برای چیلر تراکمی

کنتاکتور یک کلید الکترومغناطیسی است که برای قطع و وصل مدار قدرت استفاده می‌شود. این تجهیز از بخش‌هایی مانند بوبین و کنتاکت‌های ثابت و متحرک تشکیل شده است.

با اعمال ولتاژ به بوبین، میدان مغناطیسی ایجاد شده و کنتاکت‌های قدرت بسته می‌شوند. در نتیجه، جریان برق به موتور کمپرسور منتقل می‌شود. با قطع برق بوبین نیز کنتاکت‌ها باز شده و جریان مدار قدرت قطع می‌شود.

در چیلرهای تراکمی، کنتاکتور برای قطع و وصل کمپرسور مورد استفاده قرار می‌گیرد. ظرفیت کنتاکتور باید متناسب با مشخصات الکتریکی کمپرسور، جریان کاری و نوع راه‌اندازی انتخاب شود.

برای درک بهتر نحوه انتخاب تجهیزات تابلو برق چیلر، در ادامه یک مثال عملی را بررسی می‌کنیم.

مثال انتخاب کلید و کنتاکتور برای کمپرسور BITZER

در این مثال، کمپرسور اسکرو BITZER مدل CSH7583-80 را بررسی می‌کنیم. این کمپرسور در چیلرهای تراکمی و برخی سیستم‌های برودتی صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای طراحی مدار قدرت، ابتدا باید مشخصات الکتریکی کمپرسور از کاتالوگ یا نرم‌افزار انتخاب سازنده بررسی شود. در این مثال، روش راه‌اندازی کمپرسور پارت‌وایندینگ است؛ بنابراین مدار قدرت از دو مسیر برای تغذیه سیم‌پیچ کمپرسور استفاده می‌کند.

بر اساس اطلاعات مورد استفاده در این مثال، جریان کاری کمپرسور حدود 83.5 آمپر است. با توجه به ساختار پارت‌وایندینگ، جریان هر مسیر به‌صورت تقریبی محاسبه می‌شود:

83.5 ÷ 2 = 41.75 آمپر

بنابراین تجهیزات حفاظتی هر مسیر باید با توجه به این جریان و محدوده تنظیم مورد نیاز انتخاب شوند. در نمونه بررسی‌شده، کلید حرارتی GV3P50 برای هر مسیر در نظر گرفته شده است.

البته در طراحی واقعی تابلو برق، انتخاب نهایی کلید باید بر اساس مشخصات دقیق کمپرسور، کاتالوگ سازنده و شرایط مدار انجام شود.

مثال انتخاب کنتاکتور کمپرسور چیلر

برای کمپرسور CSH7583-80 با مدار پارت‌وایندینگ، دو کنتاکتور در مدار قدرت مورد نیاز است.

در مثال فعلی، حداکثر جریان کاری کمپرسور 144 آمپر در نظر گرفته شده است. با تقسیم جریان بین دو مسیر خواهیم داشت:

144 ÷ 2 = 72 آمپر

با در نظر گرفتن 10 درصد ضریب اطمینان:

72 × 1.1 = 79.2 آمپر

بر این اساس و با بررسی مشخصات تجهیزات، در نمونه مورد بررسی از کنتاکتور 80 آمپر استفاده شده است.

باید توجه داشت که انتخاب کنتاکتور تنها بر اساس یک محاسبه ساده جریان انجام نمی‌شود. نوع بار، روش راه‌اندازی، مشخصات کمپرسور و رده کاری کنتاکتور نیز باید در انتخاب نهایی بررسی شوند.

تکمیل مدار قدرت تابلو برق چیلر

پس از انتخاب کلیدهای حفاظتی و کنتاکتورها، نقشه مدار قدرت تکمیل می‌شود. کابل‌های قدرت نیز باید بر اساس جریان عبوری، شرایط نصب و مشخصات الکتریکی کمپرسور انتخاب شوند.

در بازسازی تابلو برق چیلر، صرفاً تعویض قطعات فرسوده کافی نیست. هماهنگی میان کمپرسور، مدار قدرت، مدار فرمان و تجهیزات حفاظتی باید به‌طور کامل بررسی شود. در بسیاری از پروژه‌های تعمیر و نگهداری چیلر تراکمی، اصلاح تابلو برق و تجهیزات حفاظتی می‌تواند از تکرار خطاها و آسیب به کمپرسور جلوگیری کند.

بازسازی و طراحی تابلو برق چیلر توسط به‌فیکس

تابلو برق فرسوده، تجهیزات حفاظتی نامناسب و سیم‌کشی غیراصولی می‌توانند عملکرد چیلر را مختل کرده و احتمال آسیب به کمپرسور را افزایش دهند.

مجموعه به‌فیکس خدمات بررسی، طراحی و بازسازی تابلو برق چیلر را با توجه به مشخصات کمپرسور و سیستم کنترلی دستگاه انجام می‌دهد. در این فرآیند، مدار قدرت، مدار فرمان و تجهیزات حفاظتی بررسی شده و اصلاحات مورد نیاز متناسب با شرایط چیلر انجام می‌شود.

اگر تابلو برق چیلر مجموعه شما نیاز به بازسازی، اصلاح مدار یا عیب‌یابی دارد، برای بررسی شرایط و ثبت درخواست خدمات با به‌فیکس تماس بگیرید.