روفتاپ پکیج یکی از مهمترین و برجسته ترین اجزای تهویه مطبوع میباشد. اولین دلیل استفاده از آن شامل هزینه پایین طراحی راحت و انعطاف پذیر بودن آن میباشد. در این مقاله به بررسی انواع روفتاپ پکیج ها و مشخصات فنی روفتاپ پکیج ها و روش های نصب و راه اندازی روفتاپ پکیج میپردازیم.
منظور از پکیج در نام این محصول به این دلیل میباشد که هم از اجزای تهویه مطبوع مانند هواساز و همچنین سیکل تبرید در یک مجموعه با یکدیگر ترکیب گردیده است. مطابق با استاندار ARI این دسته از اجزای تهویه مطبوع که در کارخانه تولید و مونتاژ میگردند شامل اواپراتور یا کویل سرمایشی، بلور، کمپرسور، کندانسور و موتور فن کندانسور میباشد. در این محصول سیکل تبرید تراکمی با مصرف انرژی الکتریکی برودت تولید کرده و برودت تولید شده توسط بلورفن و گردش هوا، سرما را انتقال میدهد. جهت بررسی مشخصات فنی روفتاپ پکیج باید به بررسی اجزای آن بپردازیم. در روفتاپ پکیج ها اولین جز قسمت تبرید و جز دوم قسمت هواساز و جز سوم تابلو برق و اجزای آن میباشد.
سیکل تبرید روفتاپ پکیج
ابتدا سیکل تبرید را بررسی میکنیم:
کمپرسور
در روفتاپ پکیج ها دو نوع مدل کمپرسور استفاده میگردد. اولین کمپرسور، کمپرسور سیلندر پیستونی و کمپرسور دوم، کمپرسور اسکرال میباشد. در حال حاضر بیشتر از کمپرسورهای اسکرال استفاده میگردد. مهمترین ویژگی کمپرسورهای اسکرال به شرح زیر میباشد.
- این کمپرسورها به صورت هرمتیک میباشد.
- کمپرسورهای روفتاپ پکیج ها قابل تعمیر نمیباشد.
- کمپرسور اسکرال دارای بالاترین ضریب عملکرد میباشد.
- کمپرسور اسکرال بدون کنترل ظرفیت میباشد.
- از جمله مشخصات فنی روفتاپ پکیج ها، قابل اعتماد بودن بالای آن میباشد.
مقایسه کمپرسور اسکرال و سیلندر پیستونی
اگرچه در گذشته بیشتر از کمپرسورهای سیلندر پیستونی استفاده میگردید اما امروز کمپرسورهای اسکرال تقریبا تمام بازار را احاطه کرده اند. کمپرسور سیلندر پیستونی سمی هرمتیک به دلیل قابل تعمیر بودن آن هنوز هم مورد توجه قرار میگیرد. قطعات مورد استفاده در کمپرسورهای اسکرال کمتر از کمپرسور سیلندر پیستونی میباشد لذا وزن کمپرسور و به تبع روفتاپ پکیج مجهز به کمپرسور اسکرال کمتر از روفتاپ پکیج مجهز به کمپرسور سیلندر پیستونی میباشد.
استفاده از چند کمپرسور در حالت پارت لود بسیار کارامد تر از یک کمپرسور با آنلودر میباشد. در حالت های انتخاب و طراحی با روفتاپ پکیج برای چند زون بسیار کاربردی تر میباشد. استفاده از یک یا دو کمپرسور در روفتاپ پکیج به صورت جدا از لحاظ برق و مکانیک و در سیکل تبرید جداگانه میباشد. به دلیل مشکلات ناشی مرتبط با حالت تندم کمپرسورها، معمولا از این حالت پرهیز میگردد.
هیتر کارتر کمپرسور روفتاپ پکیج
در سیکل تبرید به دلیل اینکه مبرد به سمت سرد ترین نقطه، مهاجرت میکند و کمپرسور به دلیل قرار گرفتن در روفتاپ یونیت پتانسیل بالایی جهت این امر را دارد. روغن کمپرسور میتواند با مبرد مخلوط بشود جهت جلوگیری از این منظور کمپرسور ها به هیتر کارتر مجهز شده اند.
مهمترین نقش هیتر کارتر گرم نگه داشتن بدنه کمپرسور در حالت خاموشی سیکل تبرید میباشد.
اثر گرما باعث جدا شدن مبرد از روغن کمپرسور میگردد. از ملزومات کمپرسور، روغن کاری بلبرینگ های در هنگام کار میباشد. استارت کمپرسور با مقداری از مبرد به صورت مایع باعث پدیده flooded start میگردد جهت بررسی این پدیده به مقاله علت سوختن کمپرسور مراجعه فرمایید.
همچنین این مشکل میتواند باعث خارج شدن روغن از محفظه کارتر کمپرسور میگردد و باعث کاهش سطح روغن کاری و آسیب به کمپرسور میگردد.
در روفتاپ پکیج ها با کمپرسورهای هرمتیک، هیتر کارتر معمولا به صورت یک کمربند به دور کمپرسور کشیده میشود و در روفتاپ پکیج با کمپرسورهای سمی هرمتیک هیتر کارتر به صورت غلاف به داخل بدنه کمپرسور وارد گردیده است. در بیشتر کاربردهای روفتاپ پکیج، هیتر کارتر در زمان خاموشی کمپرسور وارد مدار میگردد تا از عدم برگشت مبرد به داخل روغن کمپرسور اطمینان حاصل شود. قدرت هیتر کارترها برای کمپرسورهای روفتاپ پکیج حدود 40 الی 100 وات میباشد.
کویل اواپراتور
در بررسی مشخصات فنی روفتاپ پکیج کویل DX اواپراتور را بررسی میکنیم. کویل های اواپراتور روفتاپ پکیج معمولا برای سهولت در مونتاژ به صورت عمودی نصب میگردند اما به جهت استفاده بیشتر از سطح کویل روفتاپ به صورت اریب نیز نصب میگردند. فن اواپراتور روفتاپ پکیج ها در پایین دست کویل نصب میگردند. و هوای به صورت مکش از سطح کویل میگذرد.
اواپراتور کویل از فین های صفحه ای آلومینیومی تشکیل گردیده است. این فین ها معمولا به سایز های 3/8 و 5/16 اینج جهت لوله مسی تعبییه شده اند. جنس این فین ها معمولا از آلومینیوم میباشد. طرح های مختلف شکل فین ها جهت بهبود عملکرد و بیشتر نمودن تقطیر کویل استفاده میگردد. استفاده از کویل های دو موج و سه موج باعث افزایش سطح حرارتی نسبت به فین سطح صاف میگردد. اداره تحقیق و توسعه شرکت ها با مهندسی کردن هزینه ها و بررسی بازده روفتاپ پکیج ها، انتخاب بهینه را انجام میدهند.
جهت افزایش بازدهی دستگاه استفاده از لوله ها با ضخامت کم و سطح داخلی شیار دار مرسوم میباشد. ضخامت دیواره تیوب ها بالانس بین میزان افزایش انتقال حرارت و افزایش و میزان افت فشار سمت مبرد که تاثیر قابل توجهی بر میزان جریان مبرد و انرژی مصرفی کمپرسور دارد.
کویل اواپراتور روفتاپ پکیج به صورت قابل توجی در حالت کارکرد نمناک میباشد. این رطوبت از هوای تحت تهویه گرفته شده است. این رطوبت از طریق فین هاُ به پایین می غلتد و به سینی درین وارد میگردد. میزان رطوبت تقطیر شده برابر است با ظرفیت گرمای نهان محیط میباشد.
مداربندی کویل سرمایی و شیر انبساط کویل DX
روفتاپ پکیج با هندسه مداربندی و استفاده متعدد از شیر انبساط در جهت بهبود عملکرد در حالت پارت لود و اطمینان از برگشت روغن در شرایط بار کم طراحی گردیده است.
کویل های چند مداره که به صورت دوتایی یا سه تایی میباشد. کویل پایین برای مدار پایین میباشد و کویل بالایی برای مدار دوم میباشد. عیب این حالت بای پس هوا از طریق قسمت غیرفعال میباشد.
روفتاپ پکیج ظرفیت پایین 2 تا 6 تن تبرید معمولا دارای یک مدار میباشد. در ظرفیت های بالای 6 تن معمولا به صورت 2 مدار میباشد.
هر اکسپنشن ولو هر مدار کویل روفتاپ پکیج را تغذیه میکند. در روفتاپ های قدیمی از لوله کاپیلاری استفاده میگردید. در بعضی از مدارها از اوریفیس استفاده میگردد. استفاده از اکسپنشن در حالت پارت لود موثر تر میباشد. در روفتاپ پکیج ها معمولا به ازای هر 12 تن یک اکسپنشن و یک مدار قرار میدهند.
کویل کندانسور روفتاپ پکیج
همانند کویل های اواپراتور، کویل های کندانسور نیز از صفحات آلومینیومی که فین در لوله های مسی پرس گردیده است. جهت حفاظت از خوردگی معمولا از فین مسی یا کوتیگ ضد خوردگی استفاده میگردد.
در روفتاپ پکیج سایز پایین معمولا از کویل هایی با تعداد ردیف های یک، دو و یا سه استفاده میگردد و در امتداد کابینت یونیت کشیده میشود. فن های کندانسور از نوع ملخی و شفت مستقیم با دور rpm 1750 میباشد. این فن ها به تعداد یک یا دو عدد میباشد. موتور در قسمت بالای کویل متصل میباشد و هوای بیرون از سطح کویل میگذرد و به صورت عمودی پرتاب میکند.
کندانسور کویل در ظرفیت های بالاتر روفتاپ پکیج به صورت اسلپ در حالت عمودی یا زاویه دار ( V) میباشد.
جهت بررسی مشخصات فنی کندانسور روفتاپ پکیج معمولا به صورت عمودی به صورت دیواری در محیط روفتاپ پکیج را احاطه کرده است.
فن اواپراتور
رنج دبی فن های روفتاپ پکیج عموما بین 500 تا 300 cfm به ازای هر تن تبرید میباشد. در هنگام نصب، هوادهی مطلوب با تنظیم سرعت فن به وسیله پولی قابل تنطیم جهت رسیدن به هوادهی مناسب و افت فشار استاتیک، حاصل میگردد.
فن های اواپراتور معمولا به نام بلور نیز معروف است که از نوع فن های فوروارد میباشد که توانایی ایجاد فشار استاتیک برای سیستم هایی با فشار کم و متوسط را دارد. فن ها در روفتاپ پکیج ها جهت ظرفیت 6 تن تبرید به بالا با تسمه و پولی به موتور متصل میگردد و جهت ظرفیت پایین تر معمولا فن به طور مستقیم متصل میگردد.
جهت روفتاپ پکیج ها برای ظرفیت 25 تن به بالا توسط پولی قابل تنظیم دور فن تغییر میکند. در روفتاپ پکیج های کوچک تغییر دور به صورت الکتریکی تغییر میکند.
در روفتاپ پکیج ها دور فن بین 600 تا 1200 rpm قابل تغییر میباشد. کارخانه های سازنده روفتاپ پکیج، جداول و مشخصات فنی روفتاپ پکیج ها و نمودارهای هوادهی و فشار استاتیک جهت دورهای مختلف را فراهم و در قالب کاتالوگ نشان میدهند. بعضی از روفتاپ پکیج ها از دو فن استفاده میگردد که این باعث کاهش سایز دستگاه میگردد اما کنترل هوادهی و فشار استاتیک ان به خوبی حالت واحد آن نمیباشد.
عملکرد سیستم کنترلی روفتاپ پکیج
کنترل در سیستم روفتاپ پکیج به مجموعه پارامترهایی که به بررسی جهت سلامت قطعات و اجزای روفتاپ پکیج اندازه گیری میگردد. بعضی از پارامترها ضروری میباشد و برخی دیگر جهت بهبود قابلیت اطمینان میباشد. لیست پارامتر ها به شرح زیر میباشد.
High press. Probe:
در این دستگاه ها فشار دیسشارژ توسط سنسور فشار خوانده می شود. چنانچه فشار خط دیسشارژ به مقدار های پرشر ست پوینت پراب برسد کنترلر سیکل مربوطه را خاموش کرده و آلارم آن ظاهر می گردد.
High press. Switch:
این حفاظت بعد از High press. Probe قرار دارد و به عنوان حفاظت پشتیبان قرار گرفته است. چنانچه حفاظت فشار خط دیسشارژ به مقدار های پرشر ست پوینت سوییچ برسد، کنترلر سیکل مربوطه را خاموش کرده و آلارم آن ظاهر می گردد.
Low press. switch:
چنانچه فشار ساکشن به مقدار لو پرشر ست پوینت سوییچ برسد، کنترلر سیکل مربوطه را خاموش کرده و آلارم آن ظاهر می گردد. در کنترلر فشار پایین ساکشن موارد زیر لحاظ گردیده است:
- کنترل لو هنگامی فعال می شود که کمپرسوری از سیکل مربوطه فعال گردد.
- هنگارم استارت کمپرسور و یا در حین کارکرد (پس از استارت) اگر سیکل دچار لو پرشر شود، کنترلر به مدت 20 ثانیه کممپرسور را روشن نگه می دارد تا در صورتی که دستگاه دچار نوسان شده باشد، دستگاه خاموش نشود.
- در صورتی کمپرسور به صورت مجدد اجازه استارت خواهد داشت که فشار در ساکشن بالا آمده و سوییچ فشار ساکشن در وضعیت بسته قرار گیرد.
Comp_Electrical Fault:
کمپرسورهای دستگاه توسط کلید های اتوماتیک یا همان سیرکت بریکرها حفاظت می گردد. چنانچه کلید های مربوطه عمل کرده و کمپرسور را از مدار خارج کند، کنتاکت NO کلید در ورودی دیجیتال کنترلر مدار را قطع کرده و ضمن خاموش کردن سیکل مربوطه آلارم آن ظاهر می گردد.
Cond_Electrical Fault:
فن های کندانسور دستگاه توسط کلید های اتو ماتیک یا همان سیرکت بریکرها حفاظت می گردد. چنانچه کلید های مربوطه عمل کرده و فن کندانسور را از مدار خارج کند، کنتاکت NO کلید در ورودی دیجیتال کنترلر مدار را قطع کرده و آلارم فن کندانسور ظاهر می گردد. چنانچه دستگاه بیشتر از یک فن داشته باشد. در صورت حادث خطا برای هر یک از فن ها فقط آلارم فن برای سیکل مورد نظر ظاهر می گردد.
% در صورت رخداد این آلارم کمپرسور از مدار خارج نمی شود و دستگاه بکار خود ادامه خواهد داد تا آلارم HP بوجود آید.
Filters Differential Press. Switch:
در روفتاپ پکیج ها از سوییچ اختلاف فشار برای کنترل فیلتر استفاده می گردد. چنانچه فیلتر کثیف باشد. سوییچ عمل کرده و فرمان خاموش شدن کل دستگاه از کنترلر صادر می گردد.
Supply Fan_ Differential Press. Switch:
کنترل کارکرد فن ساپلای با استفاده از سوییچ اختلاف فشار انجام می گردد. چنانچه به هر دلیل مقدار فشار تنظیم شده در سوییچ ایجاد نگردد. کنترلر دستگاه را خاموش کرده و آلارم مربوطه بر روی صفحه درج خواهد شد.
Control phase:
دستگاه کنترل فاز پارامتر های ولتاژ تغذیه دستگاه را رصد کرده و در صورت صحیح نبودن آن دستگاه را خاموش و آلارم مربوطه بر روی صفحه درج خواهد شد.
Oil Press. Safety Switch:
در کمپرسور های رفت و آمدی کمپانی کریر فشار روغن کمپرسور کنترل می گردد. در صورتی که فشار روغن در حد قابل قبول نباشد، دستگاه کمپرسور را خاموش خواهد کرد.
Discharge temp high:
چنانچه دمای دیسشارژ کمپرسور از مقدار تنظیم شده، بیش تر شود، کنترلر سیکل مربوطه را خاموش کرده و آلارم مربوطه بر روی صفحه نمایش داده خواهدشد.
Supply Air Temp. low & Supply Air Temp. High:
در حالت Cooling چنانچه دمای هوای خروجی از دستگاه از مقدار تنظیم شده آلارم که دیفالت آن 4 درجه سانتی گراد می باشد کمتر شود، دستگاه عملیات تولید برودتی را متوقف کرده و آلارم بر روی صفحه به نمایش در خواهد آمد. این حفاظت در وضعیت Heating نیز وجود دارد چنانچه دما هوای خروجی از پکیج به 45 درجه سانتی گراد برسد دستگاه عملیات تولید گرما را متوقف کرده و آلارم بر روی صفحه به نمایش در خواهد آمد.
تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس
