شیر انبساط الکترونیکی

  • 1400-05-22

سلام دوستان؛

من پل هستم از TheEngineeringMindset.com در این ویدئو قصد داریم همه چیز را درباره شیر انبساط الکترونیکی آموزش بدهیم.

و ببینیم شیر انبساط الکترونیکی

چطور کار می کند؟

کجای سیستم سرمایش قرار دارد؟

و چرا شما باید از این شیر انبساط استفاده کنید؟

ویدئوی امروز توسط شرکای ما در Danfoss برای شما آماده شده است که اسپانسر این ویدئو هستند. Danfoss سازمانی است که بهترین تجهیزات در رنج های مختلف را تولید می کند، شامل چیلر ها، cold room ها و Heat pump ها

این تجهیزات شامل سری های مختلف و با کیفیت شیر های انبساط الکترونیکی هستند که برای مبرد های مختلف و همچنین ظرفیت های مختلف دستگاهها و فشار های مختلف استفاده می شوند. طراحی جمع و جور و با دوام آنها نصبشان رو ساده کرده و همچنین در هزینه ها و انرژی خیلی صرفه جویی میشود.

شما می توانید تمامی رنج های شیر های انبساط الکترونیکی را از طریق این لینک این ویدئو چک کنید. شیرهای انبساط الکترونیکی در سیستم های تبرید برای کنترل دقیق جریان مبرد در اواپراتور استفاده می شوند. از این شیرها می توانید در همه سیستم ها استفاده کنید، از جمله :

 
  1. یونیت های VRF
  2. اسپلیت های اینورتر
  3. هیت پمپ ها
  4. چیلر ها
  5. هوارسان ها و غیره
 
 

ما قبلا نحوه عملکرد شیر های انبساط ترموستاتیکی را توضیح داده ایم. این نوع شیر در صنایع سرمایش بسیار پر کاربرد هستند ، اما شیر های انبساط ترموستاتیکی به اندازه شیر های انبساط الکترونیکی کارآمد و دقیق نیستند. اگر فیلم نحوه عملکرد شیر انبساط ترموستاتیکی را ندیده اید، توصیه می شود حتما این کار را انجام دهید. این لینک

 

شیر های انبساط الکترونیکی در واقع تکامل یافته شیر های انبساط ترموستاتیکی هستند. آنها بسیار پیچیده تر هستند و به سیستم سرمایش این امکان را می دهند تا بسیار دقیق تر و کارآمدتر عمل کند. شما معمولا شیر های انبساط الکترونیکی را با حروف EEV و یا EXV می شناسید که هر دوی آنها هم معنی هستند. فقط تولید کننده آنها با هم متفاوت است. شیر انبساط الکترونیکی مزایای زیادی دارند که من تعدادی از موارد شاخص را در این جا لیست کرده ام. معمولا با استفاده از این شیر های انبساط، انرژی مصرفی سیستم سرمایش کاهش پیدا می کند و باعث بهبود در عملکرد سیستم می شود. 

 

شکل ظاهری شیر های انبساط الکترونیکی چگونه است؟

 

انواع مختلفی از شیرهای انبساط الکترونیکی وجود دارد، من تصویر چند نمونه را در این ویدئو قرار داده ام تا بتوانید ببینید که ظاهر آنها چه تفاوتهایی با هم دارند. در واقع تفاوتهای ظاهری به نوع سیستم سرمایش بستگی دارد، نوع مبردی که در آن سیستم به کار برده شده و فشار کاری آن سیستم. مثلا همانطور که می دانید شیر انبساط یک یونیت اسپلیت AC با شیر انبساط یک سیستم صنعتی با فشار بالا با هم برابر نیست، هر چند اصول کاری اولیه آنها کاملا مشابه است.

قسمتهای اصلی شیر انبساط الکترونیکی

همانطور که قبلا گفتم شیرهای انبساط الکترونیکی طراحی های متفاوتی دارند، ما قصد داریم بر روی یک طراحی ساده تمرکز کنیم تا اطلاعات اولیه را برای شما مطرح کنیم. در این طراحی از یک موتور پله ای مگنت دائمی استفاده می شود. در بالای شیر بدنه موتور پله ای قرار دارد که شامل کویل های مسی است ، کویل ها میدان الکترومغناطیسی را ایجاد می کنند که برای کنترل موقعیت سوپاپ استفاده می شود. قسمت اصلی در موتور پله ای، یک آهنربای دایمی است. این آهنربای دائمی تحت تأثیر میدان الکترومغناطیسی کویل ها قرار می گیرد و تغییر در قطبیت میدان الکترومغناطیسی باعث چرخش آهنربای دائمی می شود.

 

 

یک شفت به آهنربای دایمی متصل است، در برخی از طراحی ها به جای آن از یک چرخ دنده بین موتور و شفت استفاده می شود ، اما از آنجا که ما فقط به یک طراحی ساده می پردازیم ، مدل شفت کوپل مستقیم را بررسی می کنیم. روی شفت یک قسمت رزوه ای قرار دارد ، این قسمت رزوه ای درون یک نگهدارنده می پیچد که به بدنه شیر انبساط متصل شده است. در انتهای شفت، سوزن شیر انبساط قرار دارد.

 

سوزن در قسمت زیر شیر به بیرون و داخل حرکت می کند تا شیر رو بسته و یا باز کرده و جریان مبرد را کنترل کند. ما همچنین یک سنسور دما و فشار برای اندازه گیری مبرد جهت محاسبه super heat خواهیم داشت. و این سنسور ها به کنترلر متصل هستند. کنترلر هم به موتور پله ای متصل است و به آن فرمان میدهد تا چقدر باز و یا بسته شود.

 

بسیار خوب! یک شیر انبساط الکترونیکی چطور کار می کند؟

 

 

اگر ما نگاهی به یک سیستم سرمایش معمول بندازیم، می توانیم ببینیم که قسمتهای اصلی سیستم اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط هستند. اواپراتور گرمای ناخواسته را از ساختمان جمع آوری کرده و آنرا به مبرد منتقل می کند که باعث می شود مبرد به جوش آمده و تبخیر می گردد.

کمپرسور مبرد تبخیر شده را به داخل خود مکش میکند، بخاری که فشار و دمای آن پایین است و کمی super heat شده است. سپس حجم مبرد را فشرده کرده که باعث می شود دما و فشار بخار مبرد افزایش یافته و کاملا  super heat شود. سپس مبرد به کندانسور منتقل می شود که در کندانسور گرمای ناخواسته از مبرد خارج شده و به هوای بیرون منتقل می شود. این باعث می شود که مبرد به حالت مایع کندانس شود و وقتی که مبرد از کندانسور خارج می شود، مبرد دارای فشار بالا، دمای متوسط و یک مایع اشباع شده است. در نهایت مبرد از شیر انبساط عبور می کند. شیر انبساط باعث ایجاد اختلاف فشار بین اواپراتور و کندانسور است. شیر انبساط مایع فشار بالا را در پشت خود نگه داشته و تصمیم می گیرد که چقدر از مایع به داخل اواپراتور وارد شود.

 

 



همانطور که مبرد مایع و فشار بالا از شکاف کوچک بین قسمت زیر شیر انبساط و سوزن عبور می کند، فشار آن کاهش یافته و باعث می شود قسمتی از مبرد تبخیر شده و مابقی آن به حالت مایع باقی می ماند. اگر بخواهید آن را تصور کنید شبیه نازل اسپری بطری آب است، هنگامی که آب را اسپری می کنید مایع با فشار بالا از طریق یک دهانه بسیار ریز به فضایی با فشار پایینتر پاشیده می شود که باعث می شود قسمتی از آب بخار شده و قسمتی به صورت مایع می ماند. این مخلوط بخار و مایع به داخل اواپراتور اسپری می شود که در اواپراتور گرما را از هوا یا آب خارج از کویل اواپراتور جذب می کند، در این حالت یک فن، هوا را در میان کویل اواپراتور می دمد.

 

وقتی مبرد از کویل اواپراتور عبور می کند در معرض انرژی حرارتی قرار می گیرد که باعث می شود فاز کامل آن از مایع به بخار اشباع تغییر کند، که هنوز دما و فشار آن پایین است. در طول این تغییر فاز دما تغییر نکرده و یا اندکی تغییر می کند، به دلیل گرمای نهان مبرد و بجای آن آنتروپی و آنتالپی افزایش می یابد. از آنجایی که انرژی حرارتی همچنان به بخار مبرد وارد می شود تا جایی مبرد از اواپراتور خارج شود، لذا مایعی دیگر باقی نمی ماند که به بخار تبدیل شود پس دمای بخار افزایش یافته و اندکی super heat می شود.

 

 

بعد از اواپراتور یک transducer فشار و سنسور دما را می بینیم که دایما فشار و دما را اندازه گیری کرده و به کنترلر ارسال می کنند. همه شیرهای انبساط الکترونیکی از این روش استفاده نمی کنند. این موضوع به تکنولوژی ساخت و نوع سیستم دارد، در انواع ساده تر از یک thermistor در خروجی اواپراتور استفاده می شود، در بعضی مدل ها هم از دو thermistor استفاده می شود، یکی در ورودی اواپراتور و دیگری در خروجی اواپراتور نصب می شود و سپس اختلاف دمای ورودی خروجی به عنوان مقدار super heat استفاده می شود، ولی ما در این مثال روی متد اندازه گیری دما و فشار تمرکز داریم زیر این روش بسیار قابل اعتماد است و احتمالا در دنیای واقعی با آن روبرو خواهید شد.

 

فشار توسط کنترلر اندازه گیری و تبدیل می شود، با استفاده از اطلاعات ذخیره شده می توان دمای اشباع را به دست آورد. سپس دمای به دست آمده با دمای واقعی اندازه گیری شده مقایسه می شود، اختلاف این دو دما مقدار super heat است. سپس کنترلر تصمیم می گیرد که آیا شیر انبساط باز شود تا مبرد بیشتری وارد اواپراتور شود یا بسته شود تا مقدار ورودی کاهش یابد.

 

 

در یک تصمیم گیری، کنترلر سیگنال های الکتریکی را به موتور پله ای شیر انبساط ارسال می کند تا با تحریک کویلها و ایجاد یک میدان مغناطیسی پلاریته را تغییر داده و آهنربای دائمی بسته به پلاریته ایجاد شده در جهت ساعتگرد و یا پاد ساعتگرد چرخش می کند. هر بار که یک سیگنال ارسال می شود، آهنربای دائمی کمتر از یک دور می چرخد تا تنظیمات بسیار دقیقی برای مقدار super heat ایجاد کند. شفت متصل به آهنربای دائمی نیز می چرخد ​​و با چرخش آن ، قسمت رزوه دار داخل نگهدارنده چرخیده و مجموعه به پایین کشیده می شود. در این حالت سوزن شیر به دریچه زیری نزدیک شده و با کم شده این فاصله، جریان مبرد کاهش می یابد.

 

هنگامی که سیگنالی برای باز کردن شیر ارسال می شود، شفت در جهت مخالف می چرخد ​​و قسمت رزوه دار مجموعه را به سمت بالا می کشد. شیر باز می شود و سوزن از دریچه زیر شیر فاصله گرفته و مبرد بیشتری جریان می یابد. کنترلر دائما فشار و دما را اندازه گیری می کند و سیگنالهایی برای تنظیم دقیق شیر متناسب با بار سرمایشی ارسال می کند.

 

هنگامی که بار سرمایشی افزایش می یابد مبرد درون اواپراتور بسیار سریع می جوشد و فشار و دمای خط مکش کمپرسور افزایش می یابد، شیر انبساط این را حس می کند و باز می شود تا مبرد بیشتری جریان یابد.

 

وقتی بار سرمایشی کاهش می یابد جوشیدن مبرد کمی آهسته تر می شود و دما و فشار خط مکش کمپرسور کاهش می یابد در نتیجه شیر انبساط بسته می شود تا مبرد کمتری به اواپراتور وارد شود و مقدار super heat درست تنظیم شود.

 

در آخر می خواهم یادآوری کنم شیر های الکترونیکی Danfoss را از این لینک دنبال کنید. خوب دوستان این هم از این ویدئو، از شما تشکر می کنم که این ویدئو را تماشا کردید. امیدوارم که لذت برده باشید و برایتان مفید بوده، لطفا لینک ویدئو را فراموش نکنید و subscribe کنید و به اشتراک بگذارید. در صورتی که سوالی داشتید برای ما در زیر ودئو پیام بگذارید. همچنین فراموش نکنید که ما را فیسبوک، توییتر، اینستاگرام، گوگل پلاس دنبال کنید و وب سایت ما TheEngineeringMindset.com را چک کنید. دوباره از شما تشکر می کنم.

لینک ویدئو در یوتیوب

لین ویدئو در وب سایت اصلی