سرد خانه های صنعتی استیل

فهرست موضوعات

مقدمه

بازار تبرید صنعتی، بازاری است که تحت رشد و نوآوری مداوم قرار دارد. بنابراین لازم است تولیدکنندگان این محصولات شناخت کاملی از تمامی اجزاء سردخانه ها داشته باشند، تا بتوانند در بازار رقابتی دوام بیاورند. سردخانه های صنعتی غالباً دارای بدنه ساخته شده از جنس ورق استیل 304 هستند که بنا به نوع طراحی از انواع آن نظیر ورق استیل خشدار استفاده می گردد. هرچند قیمت ورق استیل 304 مورد استفاده در سردخانه ها تاثیر بسزایی در قیمت سردخانه دارد ولی بیشترین ارزش مالی آن مربوط به تجهیزات و تکنولوژی استفاده شده در آن می باشد. 

عملکرد یک سردخانه

در حال حاضر و صرف نظر از نوع صنعت (غذایی، پزشکی، ساختمانی، معدنی و غیره) تولید محصول نیازمند فرآیند سردخانه ای است. بر عکس تصورات عامه مردم از یک سردخانه، یک سیستم تبرید سرما ایجاد نمی کند، بلکه گرمای درون محفظه ساخته شده از انواع ورق استیل 304 نظیر ورق استیل خشدار یا رنگی را از بین می برد و آن را به محیط خارج دفع می کند. برای انجام این فرآیند، یک ماده خنک کننده با فرآیندهای مختلف ترمودینامیکی تحت دگرگونی قرار می گیرد. چنین ماده ای دائماً از حالت مایع به حالت گاز تبدیل شده و در این فرآیند گرما را جذب و تبخیر می کند. برای انجام این فرآیند، تجهیرات و تکنولوژی خاصی مورد نیاز است که قیمت آنها به مراتب بیشتر از قیمت ورق استیل 304 و سایر یراق آلات مورد استفاده در بدنه سردخانه می باشد.

انواع مختلف سیستم های تبرید

همانطور که گفته شد، همه سیستم های تبرید با انتقال گرمای درون محفظه به محیط اطراف و به عبارتی با معکوس کردن جریان طبیعی گرما به وسیله انرژی کار می کنند. با این حال، چگونگی اجرای این فرآیند در بین چهار نوع مختلف سیستم تبرید متفاوت است. هرچند این چهار نوع سیستم سردخانه شباهت‌های زیادی دارند، اما تفاوت‌های زیادی نیز با هم دارند که در ذیل به بررسی آن پرداخته شده است:

سیستم های سردخانه مکانیکی تراکمی

روش فشرده سازی مکانیکی یکی از پرکاربردترین روش سیکل تبرید است که هم در تهویه مطبوع و هم در تبرید تجاری و صنعتی کاربرد دارد. همانطور که از نام آن پیداست، این نوع سیستم ها گرما را با فشرده سازی مکانیکی مبرد به یک مایع سرد و کم فشار و گسترش آن به گاز داغ و پرفشار انتقال می دهند. گازهای مورد استفاده به عنوان مبرد، موادی هستند که با اعمال یا حذف فشار می توانند در طیف وسیعی از دماها بجوشند. اصول اولیه این فرآیند با انتقال گاز مبرد از سمت کم فشار یک سیستم بسته، به سمت فشار بالا اتفاق می افتد. مبرد مایع در دمای 40 درجه فارنهایت در سمت کم فشار می جوشد و گرما را از هوای گرم داخل محفظه جذب می کند. در سمت پرفشار سیستم، گرما از مبرد بخار شده با دمای 110 درجه فارنهایت به هوای خنک‌تر انتقال می یابد و این فرآیند تکرار می‌شود.

تبرید جذبی

گرما در سیستم های تبرید جذبی نیز با فرآیند فشرده سازی و انبساط گاز مبرد منتقل می شود. این سیستم ها برای انتقال مبرد از سمت کم فشار به سمت پرفشار، به جای یک کمپرسور مکانیکی با نیروی الکتریکی، به فرآیند جذب و گرما متکی هستند. بر خلاف سیستم‌های تبرید فشرده‌سازی مکانیکی که معمولاً از گاز R-22 و R-410A  به عنوان مبرد استفاده می‌کنند، سیستم‌های تبرید جذبی از سایر مواد برای جذب و دفع گرما استفاده می نمایند. به عنوان مثال، در چیلرهای HVAC خانگی اغلب از آمونیاک به عنوان مبرد و آب به عنوان جاذب استفاده می شود. آب در قطعه ای به نام جاذب قرار دارد، جایی که آمونیاک را از قسمت کم فشار سیستم می مکد و در حین جذب گرما را از بین می برد. یک پمپ، محلول آب-آمونیاک را به یک ژنراتور می فرستد و قبل از اینکه آن را به سمت پرفشار هدایت کند، محلول را می جوشاند و آمونیاک را از آب جدا می کند. علاوه بر فرآیند جذب، از گرما نیز برای حرکت مبرد در سراسر سیستم استفاده می شود. 

خنک کننده تبخیری 

برخلاف سیستم های تبرید مکانیکی فشرده سازی و جذبی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، خنک کننده تبخیری از چرخه تبرید سنتی استفاده نمی کند. در عوض، این واحدها که اغلب خنک‌کننده‌های باتلاقی نامیده می‌شوند، هنگام ورود به مجفظه، هوای گرم‌تر بیرون را با دمیدن آن روی پدهای آغشته به آب خنک می‌کنند. آب گرمای هوا را جذب کرده و تبخیر می شود. هوای خنک تر به داخل محفظه هدایت می شود و هوای گرم از آن خارج می شود. کولرهای آبی منازل از این فرآیند تبعیت می کنند.

تبرید ترموالکتریک 

سیستم های تبرید ترموالکتریک از سه نوع تبرید دیگر منحصر به فردتر هستند، زیرا از مبرد یا آب استفاده نمی شود. این سیستم ها از جریان الکتریکی و ترموکوپل استفاده می کنند. هنگامی که جریان به ترموکوپل هدایت می شود، یک سر آن داغ و سر دیگر سرد می شود. معکوس کردن جهت جریان اثر تعویض اتصال سرد و گرم را دارد. انتهای داغ معمولاً در خارج از منطقه قرار می گیرد تا خنک شود و قسمت سرد که کمتر از دمای محفظه است، در ناحیه ای قرار می گیرد که باید خنک شود و گرما را از آن خارج می کند. این نوع تبرید عموماً برای یخچالهای خودرو استفاده می شود.

سیدرحیم کیاحسینی