شیرهای انبساط تهویه و انواع پرشر سوئیچ‌ها

I – شیرهای انبساط تهویه

با ارتقای استانداردها بر اساس مقررات ساخت و ساز در طراحی؛ جهت صرفه‌جویی در انرژی مصرفی ساختمان‌ها، عایق‌کاری ساختمان‌ها به‌شدت افزایش یافته است. این منجر به کاهش نیاز به گرمایش و سرمایش در ساختمان‌ها شده است. با این حال، هوای پایدار و تازه می‌تواند حبس شده و باعث ایجاد مسائل زیر شود:

• نیاز به اکسیژن
• خطر ابتلا به آلرژی
• ماندگاری بوی بد برای مدت طولانی
• و افزایش میعان سبب ایجاد کپک می‌شود.

سیستم‌های تهویه‌ی تجاری هوای تازه ایجاد می‌کنند. هوای مانده‌ بوی نا گرفته را از بین برده و رطوبت را در ساختمان متوازن می‌کنند. این‌ها ‌همه کمک می‌کند تا محیطی تمیز و راحت ایجاد شود، که باعث افزایش رضایت کاربران ساختمان گردد. تهویه سبب ایجاد خنک‌سازی آزاد با استفاده از گردش هوای تازه بیرونی می‌شود. گزینه‌ای برای بازیابی گرما از داخل ساختمان نیز برای ارائه بالاترین سطوح بهره‌وری انرژی موجود است.

شیرهای انبساط تهویه فشار مایع مبرد را از بین می‌برد تا امکان انبساط و یا تغییر حالت از مایع به بخار در تبخیرکننده را فراهم کند. مایع مبرد فشار بالای ورودی به شیرهای انبساط تهویه کاملاً داغ است. مایع مبرد خروجی از شیرهای انبساط تهویه کاملاً سرد است. دیافراگم داخل شیرهای انبساط تهویه گرما را از بین نمی‌برد، بلکه تنها فشار را کاهش می‌دهد. بنابراین مولکول‌های گرمای موجود در مبرد مایع اجازه می‌یابند تا به‌صورت مبرد در خارج از اُریفیس انبساط یابند. تحت فشار بسیار کاهش یافته، مبرد مایع با خروج از شیرهای انبساط تهویه و ورود به تبخیرکننده در سردترین حالت خود است.

شیرهای انبساط تهویه

فشار در ورودی و خروجی شیرهای انبساط تهویه در اکثر سیستم‌ها تقریباً برابر با فشار گیج در ورودی و خروجی کمپرسور است. شباهت فشارها به‌دلیل نزدیک بودن اجزا به یک‌دیگر است. تغییرات اندک در خواندن فشار چند پوند به‌دلیل مقاومت است، که باعث کاهش فشار در خطوط و کویل‌های تبخیرکننده و کندانسور می‌شود.

انواع مختلفی از شیرهای انبساط تهویه، بسته به تقاضا برای کنترل و نوع تبخیرکننده، به‌عنوان مثال شیرهای انبساط تهویه فلود شده و یا شیرهای انبساط تهویه مستقیم وجود دارد. در اینجا ویژگی‌های تکنیک‌های مختلف انبساط و مناسب بودن آن‌ها برای تبخیرکننده‌ها مورد بحث قرار می‌گیرد.

شیرهای انبساط تهویه دارای دو هدف هستند:

• کنترل مقدار مبرد ورودی به تبخیرکننده: تا آنجا که ممکن است باید سطح بیشتری از تبخیرکننده به‌وسیلۀ مبرد مایع بدون انتقال مایع به کمپرسور پوشانده شود. اگر ظرفیت تبخیرکننده افزایش یابد، شیرهای انبساط تهویه باید اجازه دهند که جریان بیشتری از مبرد جریان یابد و بالعکس. یک جریان جرمی کوچک‌تر مبرد منجر به افزایش سطح فوق گرمایش می‌شود، زیرا مساحت سطحی ناچیزی برای تبخیر لازم است.
• نگهداری اختلاف فشار بین کندانسور (فشار بالا) و تبخیرکننده (فشار کم): تفاوت فشار ایجاد شده توسط کار کمپرسور توسط شیرهای انبساط تهویه حفظ می‌شود.

شیرهای انبساط تهویه مستقیماً درجۀ حرارت تبخیر را کنترل نمی‌کنند. در عوض، با تنظیم جریان جرم مبرد ورودی به تبخیرکننده، و نگهداری اختلاف فشار بین فشار بالا و فشار کم، فوق گرمایش را تنظیم می‌کنند. دمای تبخیر بستگی به ظرفیت کمپرسور و ویژگی‌ها و کارایی تبخیرکننده دارد. عملکرد یک شیرهای انبساط تهویه در شکل زیر نشان داده شده است.

عملکرد شیرهای انبساط تهویه

II– پرشر سوئیچ‌ها

یک پرشر سوئیچ نوعی از سوئیچ است که یک کنتاکت الکتریکی در هنگامی که فشار مایع خاصی بر روی ورودی آن اعمال گردد، سبب بسته شدن جریان مایع می‌شود. این سوئیچ ممکن است به‌گونه‌ای طراحی شده باشد که در صورت افزایش فشار یا افت فشار، تماس برقرار شود. پرشر سوئیچ به‌طور گسترده‌ای در صنعت استفاده می‌شود تا به‌طور خودکار سیستم‌هایی را که از مایعات تحت فشار استفاده می‌کنند، کنترل می‌کند.

نوع دیگری از پرشر سوئیچ‌ها، نیروی مکانیکی را تشخیص می‌دهد. برای مثال، از یک مادۀ حساس به فشار استفاده می‌شود تا به‌طور خودکار درب‌ها را در ساختمان‌های تجاری باز کند. چنین حسگرهایی همچنین در کاربرد‌های زنگ خطر مانند طبقه‌های حساس به فشار استفاده می‌شود.

ساختمان و انواع پرشر سوئیچ‌ها:

یک پرشر سوئیچ برای ایجاد حساسیت فشار مایع حاوی یک کپسول، مخزن‌دمنده، لولۀ بوردون، دیافراگم و یا عنصر پیستونی است که تغییر و یا جابجایی نسبت به فشار اعمال شده صورت می‌گیرد. حرکت منتج، به‌طور مستقیم و یا از طریق اهرم تقویت‌کننده، به مجموعه‌ای از اتصالات با سوئیچ اعمال می‌شود. از آنجایی که فشار ممکن است به آرامی در حال تغییر باشد و اتصال‌ها باید سریعاْ عمل کنند، برای جلوگیری از کارکرد سریع اتصالات، نوعی مکانیزم مانند یک سوئیچ مینیاتوری استفاده می‌شود. پرشر سوئیچ نوع حساس از سوئیچ‌های جیوه‌ای که بر روی لوله‌ی بوردون نصب شده‌اند استفاده می‌کنند.

پرشر سوئیچ ممکن است با حرکت دادن اتصالات و یا تنظیم تنش در یک فنر متعادل‌کننده قابل تنظیم باشد. پرشر سوئیچ صنعتی ممکن است مقیاس کالیبراسیون و نشانگر برای نشان دادن نقطه تنظیم سوئیچ داشته باشد. یک پرشر سوئیچ یک پسماند داشته باشد، یعنی یک محدوده دیفرانسیل در اطراف نقطه تنظیم آن، شناخته شده به‌عنوان ناحیۀ مردۀ سوئیچ، که در آن تغییرات کوچک فشار بر وضعیت تماس تأثیر نمی‌گذارد. برخی از انواع،  اجازه‌ی تنظیم اختلاف را می‌دهند.

عنصر سنجش فشار یک پرشر سوئیچ ممکن است برای پاسخ دادن به اختلاف دو فشار تنظیم شود. چنین پرشر سوئیچ‌هایی زمانی مفید هستند که تفاوت‌ها قابل توجه باشند، برای مثال، برای شناسایی یک فیلتر مسدود شده در یک سیستم آب شرب. پرشر سوئیچ‌ها باید فقط برای پاسخ دادن به اختلاف طراحی شوند و برای تغییر در فشار حالت مشترک طراحی نشده نباشند.

اتصالات پرشر سوئیچ ممکن است از چند دهم آمپر تا حدود 15 آمپر سنجیده شوند، که در پرشر سوئیچ‌های حساس‌تر مقادیر آمپر کمتری سنجیده می‌شود. اغلب پرشر سوئیچ یک رله و یا یک دستگاه کنترل دیگر را به‌کار می‌اندازد، اما برخی از انواع می‌توانند به‌طور مستقیم موتورهای الکتریکی کوچک و یا بارهای اعمال شدۀ دیگر را کنترل کنند.

انواع پرشر سوئیچ

از آنجا که قسمت‌های داخلی پرشر سوئیچ در معرض مایع فرایند قرار می‌گیرند، باید آن‌هایی را انتخاب کرد که از تظر مقاومت و پایداری در برابر سازگاری با مایعات فرایند تعادل نشان می‌دهند. به‌عنوان مثال، دیافراگم لاستیکی معمولاً در تماس با آب استفاده می‌شود، اما اگر در سیستم روغن معدنی استفاده شود، دیافراگم لاستیکی به سرعت تخریب می‌شود.

پرشر سوئیچ‌هایی که برای استفاده در مناطق خطرناک با گاز قابل اشتعال طراحی شده‌اند، دارای محفظه‌ای برای جلوگیری از قوس الکتریکی در اتصالات در معرض احتراق گاز محیط اطراف می‌باشند. ممکن است نیاز باشد که محفظه‌های پرشر سوئیچ به‌صورت مقاوم در برابر آب، مقاوم در برابر خوردگی باشند.

:منابع

https://www.swep.net/refrigerant-handbook/4.-expansion-valves/adf6

https://www.swtc.edu/Ag_Power/air_conditioning/lecture/expansion_valve.htm

https://www.daikin.eu/content/dam/document-library/catalogues/Ventilation%20catalogue%20-%20ECPEN13-203_Catalogues_English.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_switch