آشنایی با انواع سیستم های برودتی و ویژگی های هر کدام

در این مقاله با انواع سیستم های برودتی و سرما ساز ها آشنا می شویم و ویژگی های هر کدام را برای شما بیان می کنیم. پس تا پایان مقاله همراه ما باشید.

همه ما می دانیم که متناسب با فصل های سال و مناطق جغرافیایی ، دمای هوا به طور مداوم در حال تغییراتی است. در اکثر مواقع این تغییرات به ضرر انسان ها بوده و انسان ها به صورت دائم برای کنترل دما به دنبال راه هایی بوده اند. برای راحتی نیاز به کم شدن دمای هوا یا همان برودت در مناطقی که دمای هوا بسیار بالاست وجود دارد.

همچنین برای نگهداری از مواد غذایی از گذشته مردم به دنبال سرما ساز یا سیستم برودتی بوده اند. اولین موردی که باید در رابطه با انواع سیستم های تبرید و کولر گازی بدانید ، این است که سیستم های برودتی گرما را از یک منطقه معین خارج می کند و این گونه هوای خنک ایجاد می کنند. انواع سیستم های برودتی با منتقل کردن گرما از یک منطقه مشخص شده به جای دیگری کار می کنند ؛ بنابراین گرما را در آن نقطه از بین می برند و باعث خنک کردن منطقه مشخص شده می شوند.

تاریخچه

از زمان های گذشته مردم به دنبال راه هایی برای تغییر دما برای رفاه خود بوده اند. با پیدایش آتش تولید گرما امکان پذیر شد و برای نگهداری مواد غذایی از روش هایی استفاده می کردند. یکی از قدیمی ترین سیستم های برودتی ساخت انسان ، سیستم تبخیری است. اولین نسخه های این سیستم در ایران دیده می شود. نوعی از سیستم های تبخیری ، بادگیر های مناطق کویری هستند. در سازه های بلند نقش هدایت باد را ایفا می کند. در زیر آن آب انبار یا حوضچه های آب قرار دارد. وقتی باد از روی آب عبور می کند باعث کاهش دمای آن می شود و سپس وارد محیط مورد نظر می شود.

نمونه ی پا بر جای سیستم برودتی باستانی ، بادگیر باغ دولت آباد در استان یزد است. در سال 1805 یک دستگاهی را الیور اوانس مخترع آمریکایی طراحی کرد که می توانست با سیکل بسته یخ تولید کند. دستگاه مورد نظر بر روی اتر با اعمال انرژی ، باعث می شود. گرمای آب را اتر جذب کند و آب را به یخ تبدیل کند. سپس سیکل در قسمت دیگر ، به محیط بیرون گرمای خود را دفع کند که هرگز این دستگاه ساخته نشد. اما در سال 1834 مخترع بریتانیایی جاکوب پرکینس اولین سیستم تبریدی تراکمی را ساخت به مرور زمان سیستم تبریدی تراکمی پیشرفته تر شد.

منظور از برودت یا سرما سازی چیست ؟

حرارت یا گرما نوعی انرژی است و مقدار گرم و سرد بودن جسم را دما نشان می دهد. یعنی اگر جسمی دمای پایین داشته باشد نشان دهنده گرمای کم آن جسم است و بالعکس اگر جسمی گرمای زیادی داشته باشد ، دمای آن بالاتر است. تولید سرما را هیچ دستگاهی انجام نمی دهد فقط از جسم موردنظر گرما جذب و به جسم دیگری انتقال می دهد. این عمل مقدار گرمای آن جسم را کاهش می دهد و در نتیجه دمای آن نیز کاهش پیدا می کند. برای کاهش دمای محیط و یا جسم ، باید جسمی که دمای آن کم تر است را در مجاورت آن قرار داده تا حرارت منتقل شود. با تعادل رسیدن دمای آن دو جسم ، جسم جاذب گرما یا خنک کننده باید دوباره سرد شود. این عمل در سیستم های برودتی انجام می شود.

از زمان های قدیم از یخ به عنوان سردکننده استفاده می کردند. در کنار مواد غذایی در یک محفظه مقداری یخ را قرار می دادند تا باعث خنک ماندن مواد شوند. هر گاه یخ گرما را جذب می کرد و آب می شد یک یخ تازه جایگزین آن می کردند. از مشکلات این عمل این است که ، یخ در همه فصل های سال قابل دسترس نبود و انسان ها همواره برای عمل برودت به دنبال راهی بودند.

شما می توانید برای دریافت هر گونه راهنمایی و مشاوره در زمینه آشنایی با انواع سیستم های برودتی و مجهز کردن صنایع مختلف به این سیستم ها و انتخاب تجهیزات مناسب و همچنین خرید و اطلاع از قیمت انواع سیستم های برودتی با شماره 09101836620 در تماس باشید.

انواع سیستم های برودتی یا سرما ساز

سیستم های برودتی همان طور که در قبل نیز اشاره شد دارای انواع مختلفی هستند و هر کدام از این نمونه ها نیز در موارد خاص و مشخصی کاربرد دارند. برخی از مهم ترین این سیستم ها عبارتند از :

1. آشنایی با سیستم های برودتی تبخیری

هر مایعی نیاز به حرارت برای تبخیر دارد. با پاشیده شدن مایعی مانند آب روی جسم مورد نظر ، از آن جسم گرما را جذب می کند تا تبخیر شود. بنابراین جسم موردنظر سرد می شود. روش کار سیستم تبخیری به این صورت است. یکی از قدیمی ترین سیستم های برودتی ساخته دست انسان ، سیستم تبخیری است.

نمونه معروف سیستم تبخیری کولر آبی است. بر روی پوشال ها آب پاشیده می شود. هوای بیرون توسط یک فن به داخل کشیده می شود. هوا از بین پوشال ها عبور می کند و گرمای خودش را به آب منتقل می کند. به این صورت هوا خنک می شود و با استفاده از کانال ها به اتاق هدایت شده و هوای اتاق را خنک می کند. از انواع سیستم های تبخیری ایرواشر ، کولر آبی ، زنت ، اکونوپک هستند. سیستم های تبرید تبخیری به دو دسته تقسیم می شوند که عبارتند از :

• سیستم تبخیری مستقیم :

ایرواشر و کولر آبی جزو این دسته هستند. آب و هوا با یکدیگر در این نوع سیستم در تماس مستقیم هستند. رطوبت هوا در این روش به میزان زیادی افزایش پیدا می کند ، کارایی مناسبی برای مناطقی که رطوبت هوا بالاست ندارد و همچنین رطوبت زیاد برای ساکنین ممکن است ناراحت کننده باشد.

• سیستم تبخیری غیر مستقیم :

ابتدا مانند روش مستقیم مقداری هوا سرد می شود. پس از آن با استفاده از یک مبدل حرارتی هوای محیط دیگر را سرد می کند. اما آن دو هرگز با هم دیگر تماسی ندارند. دیگر با این روش مشکل افزایش رطوبت به وجود نمی آید. کارایی لازم را این روش ندارد ، به دلیل این که در مقایسه با قیمت بالا مقدار ظرفیت آن بسیار پایین است. همچنین اگر رطوبت بالایی منطقه مورد نظر داشته باشد ، سیستم کارایی پایین تری خواهد داشت.

• آشنایی با سیستم های برودتی تراکمی

با پیشرفت علم ترمو دینامیک ، برای برودت روش های کارآمد تری ساخته شدند. امروزه استفاده از این سیستم بسیار بالا رفته است. کولر خودرو ، سردخانه های صنعتی ، کولر های گازی ، یخچال های خانگی و فروشگاهی همگی نمونه هایی هستند که از این سیستم استفاده می کنند. یک سیال با تقطیر و تبخیر در این سیستم گرما را دفع و جذب می کند. روش کار این سیستم به صورتی است که سیال را که گاز خنک کننده یا مبرد نام دارد ، با استفاده از کمپرسور افزایش فشار پیدا می کند و به کندانسور وارد می شود. در آن جا با دفع کردن گرما به صورت مایع می شود و به شیر انبساط وارد می شود. سپس با کم شدن فشار آماده ورود به اواپراتور و جذب گرما می شود و به ابتدای سیکل می رسد.

• آشنایی با سیستم های برودتی جذبی

در اوایل قرن بیستم سیستم برودتی جذبی بسیار مورد توجه بود. اما با توسعه سیستم های تراکمی به واسطه ضریب عملکرد آن سیستم کم تر مورد استفاده قرار گرفت. ضریب عملکرد سیستم های جذبی 5/1 تراکمی است. از معروف ترین دستگاه های جذبی یخچال های قدیمی نفتی هستند.

در سیستم های برودتی تراکمی از انرژی مکانیکی ( کمپرسور ) استفاده می شود ؛ اما بالعکس در سیستم های تبریدی جذبی از منابع حرارتی به عنوان انرژی ورودی به سیستم استفاده می شود. توسط برق انرژی مکانیکی تامین می شود ، اما در زمانی که دسترسی کم هزینه و آسان به منابع برق وجود نداشته باشد ، اما در دیگر سیستم های حرارتی ، انرژی حرارتی مثل انرژی خورشیدی یا گرمای تلف شده وجود داشته باشد ، مقرون به صرفه تر است که از سیستم های برودتی جذبی استفاده شود.

در سیستم های برودتی جذبی روش کار به صورتی است که محلول آب و آمونیاک توسط یک ژنراتور در فشار بالا گرم می شود و دو ماده از یکدیگر جدا می شوند. این عمل دو محلول را ایجاد می کند. یکی بخاری با غلظت بالای آمونیاک که محلول غلیظ نام دارد و دیگری محلول مایع با غلظت کم آمونیاک که محلول رقیق نام دارد. بخار آمونیاک غلیظ وقتی از کندانسور عبور می کند ، سرد شده و به حالت مایع در می آید. محلولی با غلظت بالای آمونیاک به مبدل حرارتی وارد می شود تا در ورود به اواپراتور فشار آن کاهش پیدا کند. به واسطه اختلاف فشار ایجاد شده ، آمونیاک گرما را جذب کرده و در دمای پایین بخار می شود به این شکل کار تبرید انجام می شود.

• آشنایی با سیستم های برودتی فشرده سازی مکانیکی

فشرده سازی مکانیکی از متداول ترین روش های سیستم تبرید است. در کولر گازی و همچنین در انواع سیستم های برودتی صنعتی و تجاری فرایند فشرده سازی مکانیکی کاربرد دارد. در این نوع سیستم ها همان طور که از نام آن پیداست ، با فشردن مکانیکی گاز مبرد گرما را به مایع سرد و کم فشار و سپس انتقال آن به گاز گرم و پر فشار تبدیل می کند. با از بین بردن یا اعمال فشار ، مبرد ها می توانند در طیف گسترده ی درجه حرارت قرار بگیرند. در هنگام جوشیدن گرما را مانند تمام مایعات ، جذب می کنند و زمانی که دوباره به داخل مایعات می چسبند ، آن ها را آزاد می کنند.

در اصول اولیه این فرایند با منتقل کردن مبرد از سمت فشار پایین سیستم بسته و به سمت فشار زیاد سر و کار دارد. در سمت فشار کم ، مبرد مایع 40 درجه فارنهایت جوش می آورد و از هوای گرم محیط داخلی ، گرما را جذب می کند. در طرف فشار بالای سیستم ، گرما از سمت مبرد بخار 110 درجه فارنهایت حرکت می کند به طرف هوای خنک کننده در فضای بیرون و این کار تکرار می شود.

• آشنایی با سیستم های برودتی تبرید حرارتی

سیستم های برودتی ترموالکتریک از انواع دیگر تبرید منحصر به فرد هستند ؛ زیرا از هیچ گونه آب یا مبرد استفاده نمی شود. از جریان الکتریکی و ترموکوپل در این سیستم ها استفاده می کنند. ترموکوپل از دو سیم فلزی مختلف که هر دو در انتها یکسان هستند ، تشکیل شده است. بقیه سیم ها با عایق از یکدیگر جدا می شوند. زمانی که جریان روی ترموکوپل حرکت می کند ، یک سر آن خنک و دیگری داغ می شود. با برگرداندن جهت فعلی تاثیری بر مبادله اتصالات سرد و گرم دارد.

به طور معمول انتهای گرم در خارج از محدوده قرار می گیرد تا توسط یک سینک گرمایی متصل شده به آن خنک شود تا دمای هوا در همان دمای هوای اطراف حفظ شود. در زیر دمای اتاق قسمت سرد قرار دارد که در محدوده قرار می گیرد تا گرما را از هوا جذب کرده و خنک شود. برای بارهای خنک کننده کوچک از این نوع تبرید استفاده می شود و دستیابی به آن ها مانند سیستم های الکترونیکی دشوار است.

نتیجه گیری

از زمان های قدیم تاکنون همواره مردم به دنبال راه هایی برای تولید سرما و برودت برای نگهداری مواد غذایی و همچنین خنک کردن هوا در فصل هایی که گرمای هوا آزار دهنده است بوده اند. در گذشته از یخ و بادگیر ها برای ایجاد سرما استفاده می شد اما امروزه از کولر گازی و سیستم های سرما ساز استفاده می شود.

همان طور که در این مقاله به آن اشاره شد سرما به معنی نبود گرماست و برای خنک کردن فضا یا محیطی باید گرمای آن جا را جذب کنیم و به بیرون انتقال دهیم. سرما قابل تولید شدن نیست و روند کار سیستم های برودتی به همین شکل است و براساس مکانیزم عملکرد خود به چند دسته ی تراکمی ، جذبی و تبخیری و … تقسیم می شوند که با هر کدام به صورت مختصر آشنا شدیم. شما می توانید با استفاده از اطلاعات ارائه شده در این مقاله جهت تهیه سیستم برودتی مورد نظر و مطابق با نیاز خود اقدام کنید.