آموزش جامع عملکرد کولر گازی

کولر گازی یکی از مهم ترین و پر مصرف ترین تولیدات تهویه مطبوع و تبرید میباشد که گستردگی آن در امروزه در تمام جهان پراکنده میباشد. تبرید تراکمی در چیلرها یخچال ها و سردخانه بسیار گسترده میباشد. تاریخچه این صنعت در عمل سرد کردن برای حفظ مواد غذایی برای اولین بار در قرن هجدهم میلادی از اهمیت اقتصادی ویژه ای برخوردار گردید در طی آن اولین یخچال بسته الکترونیکی خانگی در سال 1926 میلادی توسط شرکت جنرال الکتریک اختراع گردید. در این مقاله به بررسی عملکرد کولر گازی پرداخته و اجزا و انواع آن را بررسی می کنیم.

عمل خنک کردن هوا در کولر گازی که عموما به جهت تهویه مطبوع به کار میرود براساس سیستم تبرید تراکمی تبخیری عمل میکند. در ایران انرژی مصرفی آن با ولتاژ 220 ولت تک فاز متناوب و با فرکانس 50 هرتز میباشد و از سه قسمت اصلی تشکیل شده است.

• بدنه و اجزای پنل داخلی و خارجی
• مدار الکترونیکی شامل موتور رله استارت اورلود سنسور خازن میباشد
• مدار مکانیکی شامل کمپرسور کندانسور فیلتر درایر لوله مویی و اواپراتور میباشد.

انواع کولر گازی

کولر گازی به سه دسته در نصب تقسیم میگردند.

کولر گازی یکپارچه پنجره ای

این دسته از کولر گازی ها به صورت یکپارچه و جهت تهویه مطبوع اتاقی مناسب جهت فضا های کوچک و کانکس ها میباشد. ظرفیت این دسته از کولر گازی ها تا 15000 btu میباشد.

کولر گازی های اسپیلیت

این دسته از کولر گازی ها به صورت دوپارچه نصب میگردد که شامل یونیت داخلی و خارجی میباشد. یونیت خارجی شامل کندانسور کمپرسور و لوله مویین میباشد و یونیت داخلی شامل اواپراتورمیباشد. ظرفیت این دسته از مدل ها تا ظرفیت 36000 btu میباشد.

کولرگازی های ایستاده

این دسته از کولر گازی ها که به صورت پارچه نصب میگردند و یونیت داخلی آن به صورت ایستاده نصب میگردد. این دستگاه ها جهت فضا های بزرگ مانند مساجد بانک ها و ادارات میباشد. برق تغذیه ان به صورت سه فاز میباشد و ظرفیت تا بالای 50000btu میباشد.

انواع عملکرد کولر گازی

1. یکی از انواع آن هوا را تصفیه و خنک کرده و دارای ورودی هوای تازه می باشد
2. . نوع دیگر این تجهیزات را دارد و علاوه بر آن به مقاومت حرارت زا (المنت) مجهز است که در فصل سرما گرما تولید می کند.
3. سوم از سیکل معکوس استفاده می کنند (پمپ حرارتی از نوع دیفراست گازی)

اجزای مکانیکی کولر گازی

اجزای مکانیکی کولر گازی به شرح زیر می باشد:

کمپرسور

کمپرسور قلب یک سیستم تراکمی است و به طور کلی دو عمل مهم را انجام میدهد

متراکم کردن ماده مبرد دوم ایجاد اختلاف فشار در سیستم موجب گردش ماده سرمازا میگردد. کمپرسور بخار مبرد کم فشار با دمای کم را از طریق لوله مکش که خنک میباشد جذب کرده و پس از متراکم نمودن آن از طریق لوله رفت با فشار و دمای بالا به سمت کندانسور هدایت میکند. در کولر گازی ها از دو نوع کمپرسور استفاده میگردد.

• رفت و برگشتی

• دوار و روتاری

کندانسور کولر گازی

 کندانسور ابزاری است جهت گرفتن دما از مبرد در حالت تغییر گاز به مایع و انتقال آن به آب یا هوای میباشد. دمای کندانسور همواره بایستی از دمای مبرد کمتر باشد تا عمل تقطیر صورت گیرد. سیال جهت تبادل گرما در کندانسور می تواند به دو ماده آب و هوا که در تمام دنیا به فراوانی یافت می شود و به ارزانی در دسترس می باشد داده شود چون آب و هوا در همه جا موجود است و همه دریافت کننده های خوبی برای حرارت هستند و هم خطرناک نیستند کندانسورها از نظر نوع دفع حرارت به سه نوع دسته تقسیم می شوند.

تقسیم بندی کندانسورها از نظر نوع دفع حرارت

1. کندانسورهای هوایی که دمای حاصل به هوای اطراف خود پس می دهند.
2. کندانسورهای آبی که دما را به آب در گردش اطراف خود می دهند.
3. کندانسورهای تقطیری که دمای ماده را به قطرات تبخیر شده روی کویل پس می دهند.

کندانسورهای هوایی

در این نوع کندانسورها که در جابجایی هوا روی آنها دمای ماده را به خود می گیرد و به دو نوع تقسیم می شوند

1. کندانسور با استفاده از فن یا کندانسور با هوای اجباری
2. کندانسور بدون استفاده از فن

در کندانسور نوع اول یک سری لول که به صورت مارپیچ درآمده و یک سری پره که در لابلای آنها جوشکاری شده که جهت تبادل حرارت بیشتر و محافظت از لوله های حاصل ماده تبریدی و یک فن نیز پشت کندانسور قرار گرفته که تبادل حرارت با محیط را بیشتر می کند و کمک زیادی به دستگاه تبریدی جهت خنک کردن ماده مبرد می کند مانند آب سرد کن، کولر گازی و…. غیره در کندانسور نوع دوم یک سری لوله است که بصورت مارپیچ در آمده و یک سری مفتول بر روی آنها بوسیله دستگاه نقطه جوش جوشکاری شده و معمولاً در پشت یخچال بصورت ایستاده قرار گرفته و با هوای آزاد تبادل حرارت می کند و باعث خنک شدن ماده تبریدی می گردد و به اصطلاح می گویند که در این نوع کندانسورها بصورت طبیعی بین ماده تبریدی و هوا جابجایی می شود.

فیلتر درایر

عموماً در بسیاری از دستگاههای سرد کننده به منظور عمل تصفیه از فیلترهای مخصوصی استفاده می کنند در صنعت سرما سازی نیز از فیلترهای مخصوصی که به آنها درایر یا صافی و رطوبت گیر نیز می گویند برای جذب رطوبت گاز و گرفتن ناخالصی های احتمالی استفاده می کنند درایر وسیله ای است استوانه ای شکل که یک طرف آن به لوله کاپیلاری یا لوله مویی بطور مناسب جوش شده است در قسمت ورودی درایر صافی مخصوصی با سوراخهایی نسبتاً درشت قرار گرفته اند این صافی از ورود تمامی قشرهای زائد که لوله ها پس می دهد جلوگیری می کند و همچنین در قسمت خروجی درایر یک صفحه صافی با سوراخ هایی خیلی ریز قرار دارد این صافی از ورود ناخالصی های اضافی و احتمالی به داخل لوله مویی جلوگیری می کنند فضای بین دو صافی از مواد شیمیایی کروی شکل که ریز هستند تشکیل شده است که به آنها (سیلیکاژل) می گویند این مواد ضد رطوبت بوده و چنانچه در گاز تزریق شده باشد و رطوبتی وجود داشته باشد. بلافاصله رطوبت گاز را جذب نموده و موجب می شود تا گاز کاملاً خشک شود سیلیکاژل در صورت جذب رطوبت تغییر رنگ می دهد از رنگ سفید به طوسی روشن و از طوسی روشن به طوسی سیر و در نهایت به قهوه ای سیر یا سیاه تبدیل می شود. درایر در نوع پیچی و جوشی ساخته می شود. درایرهایی که در یخچال بکار می رود معمولاً از نوع جوشی و درایرهایی که در یخچالهای ویترینی و همانند آن استفاده می شود اغلب از نوع پیچی می باشد. در درایرهای جوشی واحد انتخابی گرم و نوع پیچی برحسب قطر لوله هایی که درایر آنها قرار گرفته اند می باشند.

اواپراتور

هر سطحی که بوسیله تبخیر یک ماده سرد کننده سرما را انتقال داده و باعث سرد شدن محفظه ای می گردد اواپراتور نامیده می شود. برای اینکه انتقال سرما مطلوب باشد. معمولاً جنس اواپراتور را از مس انتخاب می نمایند اگر به چگونگی لوله های ورودی و خروجی اواپراتور توجه کنید ملاحظه می کنید که قسمت پایانی دو لوله آلومینیومی به دو لوله مسی پیچ شده و در اثر پرس کاری روی آنها محکم گردیده است دهانه یکی باریک و دیگری گشاد است لوله ای که باریک است لوله ورودی اواپراتور و لوله دیگری که دهانه آن گشاد است لوله خروجی آن می باشد. لوله ورودی به لوله مویی یا کاپیلاری و لوله خروجی به لوله برگشت یا ساکشن موتور متصل شده است چون مس در اثر حرارت زیاد نرم و ذوب می در حقیقت یک مبدل حرارتی است که در اثر تبخیر ماده مبرد در داخل آن حرارت از محیط سرد گرفته می شود و به علت وجود دستگاههای مختلف سرد کننده اواپراتورها در شکلها و اندازه های متفاوت ساخته می شوند.

لوله مویی ( کاپیلاری):

لوله باریکی است که به علت نازکی و باریک بودن به لوله مویی معروف است. محل استفاده از این نوع لوله نقش بسیار مهّمی در تولید سرما در سیستمهای تبریدی دارد لوله مویی بین درایر و اواپراتور قرار می گیرد و فریون که از طریق کمپرسور و کندانسور دارد به لوله کاپیلاری وصل می شود و در آنجا فشار گاز کمتر شده و به سرعت آن افزوده می شود و در اثر کم شدن حجم آن به مایع تبدیل شده و به صورت پودر به داخل اواپراتور پاشیده می شود و از آنجا که لوله در ورودی اواپراتور نسبت به لوله کاپیلاری خیلی گشادتر است وقتی گاز فریون بصورت مایع با سرعت زیاد در لوله ورودی اواپراتور می ریزد و در همان لحظه با گرفتن حرارت از اواپراتور شروع به سرماسازی می کند و ایجاد سرمایی مناسب بستگی به طول و قطر داخلی لوله مویی دارد چنانچه دقیق محاسبه و جایگزین نشود کیفیت مطلوب نخواهد بود

اصول عملکرد کولر گازی

کولر گازی مانند یخچال دارای اجزای زیر می باشد

1. کمپرسور
2. کندانسور
3. درایر
4. اکسپشن والو یا لوله مویین
5. اواپراتور

کمپرسور کولر گازی با گاز فریون 22 کار می کند و معمولاً با برق 220 ولت راه اندازی می شوند موتور کمپرسور کولر گازی معمولاً از قدرت  اسب به بالا ساخته می شوند. گرچه مکانیزم آن با یخچال فرقی ندارد لیکن دارای کندانسور کوچکتری می باشد زیرا گاز فریون 22 دارای حجم کمتری می باشد. همچنین کولر گازی باید پیوسته کار کند و هوای اطراف خود را خنک نماید بنابراین در داخل کندانسور کولر گازی فن قرار می دهند تا هوای اطراف را مکیده و به کندانسور بدهد. تا کندانسور گاز را سریعتر به مایع تبدیل نماید قطر لوله های کندانسور و لوله مویی طوری محاسبه شده تا درجه حرارت اواپراتور به صفر نرسد کولرهای گازی مانند یخچالها دارای یک ترموستات می باشند که محل نصب آن جلو اواپراتور قرار گرفته و درجه حرارت هوا خروجی اواپراتور به داخل اتاق را کنترل می کند و در مواقع لزوم کمپرسور را از مدار خارج می کند.

در روی بدنه کولرهای گازی کلیدی قرار دارد که می توان موتور فن را در دورهای مختلف روشن کرد، همچنین کلید دیگری روی کولر قرار دارد که با زدن آن دریچه باز می شود و هوای خارج به داخل راه پیدا می کند و هوای کثیف خارج می شود

کندانسور کولرهای گازی در طرحی نصب شده که رو به بیرون ساختمان است و هوای تازه و نسبتاً خنک بیرون به وسیله فن (پنکه) به روی آن مکیده می شود داخل اتاق پنکه دیگری هوای داخلی را از طریق یک صافی مکیده و بر روی اواپراتور می دهد این پنکه ممکن است در کولر گازی پنجره ای به وسیله یک موتور مشترک عمل کند.

ظرفیت های کولر گازی

ظرفیت کولرهای گازی برحسب BTU بی تی یو می باشد که یک واحد انگلیسی است هر (4 بی تی یو) برابر است با یک کیلو کالری می باشد و هر 12000 هزار بی تی یو برابر است به یک تن سرما مثلاً موقعی که می گوئیم این کولر گازی 4 تن است 48000 بی تی یو می باشد همراه اغلب کولر گازی ترموستاتهایی بکار می رود که بین °60 تا °56 درجه فارنهایت هوای محیط تهویه شده دستگاه را خاموش می کند و بین °77 تا °80 درجه آن را روشن می کند در صورت خراب شدن ترموستات دستگاه روشن نخواهد شد برای آزمایش ترموستات در ورودی و خروجی هوا را با پارچه ببندید بنابراین هوا در داخل کولر به گردش در می آید و درجه حرارت آن سریعاً به حد قطع یا خاموشی خواهد رسید.

نحوه نصب کولر گازی

کولرهای گازی هم در پنجره های دو جداره نصب می شوند در هنگام نصب کولرهای گازی باید کاملاً آن را تراز نمود زیرا چکه های حاصل از تقطیر آب بر روی اواپراتور در تشت زیر دستگاه جمع میگردد. نصب کولرهای گازی باید محکم باشد تا از سقوط آن جلوگیری شود باید کاملاً آبندی و نفوذ ناپذیر باشد تا از ورود و خروج هوای ناخواسته جلوگیری شود قبل از نصب آنها در و قاب پنجره از نوارهای لاستیکی خمیرهای آبندی استفاده می شود قاب دستگاه باید به اندازه حداکثر یک سانتی متر به سمت خارج ساختمان شیب داشته باشد تا آب و چکه ها و تقطیری به راحتی تخلیه شوند مکانیزم داخل دستگاه سنگین است و باید با وسیله مخصوص مهار یا روی غلتک های روان یا گرد حرکت داده شود.

نحوه سرویس کولر گازی

 بعضی از کارهای سرویس کولرهای گازی عبارتند از:

1. نظافت صافی هوا
2. نظافت و شستشو کویل کندانسور
3. نظافت و شستشو کویل اواپراتور
4. سرویس پره های فن
5. سرویس قاب دستگاه
6. تعویض فصلی صافی هوا.

هنگام انجام سرویس باید تکه کاغذ یا روزنامه ای در کف اتاق پهن نمود و پره ها را پیاده و جمع کرد تا گرد و خاک به آنها ننشیند در صورتی که پره های فن خم شده اند باید صاف شوند و همچنین یاتاقا موتور فن باید روغنکاری و گریسکاری شوند فن باید مورد بازدید قرار گیرد تا اگر در جای خود محکم نبود به نحو درست در قاب جاسازی شوند تا بهترین اثر را در جابجایی و حرکت هوا داشته باشند از پیچانیدن و تاب انداختن پره های فین خودداری کنید زیرا دستکاری بی مورد پره ها سبب خارج شدن فن از تعادل و نتیجه آن فرسودگی زودرس یاتاقانها و تولید لرزش و سر و صدا می شود.

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس