اجزا و ساختار شیر انبساط الکترونیک به چه صورت است؟

شیر انبساط الکترونیک یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های تبرید و تهویه‌مطبوع است که وظیفه کنترل دقیق جریان مبرد را بر عهده دارد. شیر انبساط الکترونیکی با دریافت سیگنال از کنترلر مرکزی، میزان‌باز شدن مسیر عبور مبرد را تنظیم می‌کند تا راندمان سیستم افزایش یابد. ساختار شیر انبساط الکترونیک معمولاً شامل موتور پله‌ای، سیم‌پیچ‌های مسی، آهنربای دائمی، سوزن، نشیمنگاه و بدنه شیر است که به‌صورت هماهنگ عمل می‌کنند تا عملکرد دقیق و پاسخ‌گو داشته باشد.

 شیر انبساط الکترونیک Electronic Expansion Valve – EEV یکی از اجزای پیشرفته در سیستم‌های تبرید و تهویه‌مطبوع است که وظیفه تنظیم میزان مبرد ورودی به اواپراتور را به‌صورت دقیق و هوشمندانه بر عهده دارد.

 برخلاف شیرهای انبساط مکانیکی، نوع الکترونیکی آن به کمک سیگنال‌های دریافتی از کنترلر مرکزی و حسگرها، مقدار باز بودن شیر را لحظه‌به‌لحظه تنظیم می‌کند تا دمای سوپرهیت در مقدار بهینه باقی بماند. این دقت در عملکرد باعث افزایش راندمان، کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر سیستم می‌شود.

 ساختار شیر انبساط الکترونیک از چندین بخش اصلی تشکیل شده که هر کدام نقشی مهم در عملکرد دقیق و هماهنگ دستگاه ایفا می‌کنند. یکی از اجزای کلیدی آن موتور پله‌ای Stepper Motor است که وظیفه چرخش مرحله‌ای و دقیق را بر عهده دارد. این موتور بر اساس پالس‌های الکتریکی که از کنترلر دریافت می‌کند، حرکت می‌کند و محور مرکزی شیر را تنظیم می‌نماید.

 درون موتور پله‌ای، سیم‌پیچ‌های مسی Copper Coils قرار دارند که با ایجاد میدان مغناطیسی باعث حرکت آهنربای دائمی Permanent Magnet می‌شوند. این حرکت مستقیماً به شفت Shaft منتقل می‌شود که به رزوه Thread متصل است. رزوه باعث تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی می‌شود تا اجزای پایین‌تر شیر مانند سوزن Needle به بالا یا پایین حرکت کنند.

 سوزن یکی از اجزای حساس شیر است که با حرکت خود میزان عبور مبرد را تنظیم می‌کند. این سوزن بر روی نشیمنگاه Seat قرار می‌گیرد که وظیفه آن ایجاد یک سطح دقیق برای بسته‌شدن کامل جریان مبرد در صورت نیاز است. بدنه شیر Valve Body نیز تمام این اجزا را در خود جای‌داده و مقاومت مکانیکی لازم برای عملکرد مطمئن و پایدار را فراهم می‌کند.

 در کنار اجزای مکانیکی، بخش‌های کنترلی و الکترونیکی نیز اهمیت زیادی دارند. فرمان‌های کنترلی از طرف کنترلر مرکزی که معمولاً مبتنی بر مقادیر دریافتی از سنسورهای دما و فشار هستند، به موتور پله‌ای ارسال می‌شوند. این کنترل لحظه‌به‌لحظه باعث می‌شود که شیر انبساط الکترونیک به طور خودکار با شرایط متغیر سیستم هماهنگ شود.

 ساختار شیر انبساط الکترونیک ترکیبی است از قطعات مکانیکی دقیق و سیستم کنترلی هوشمند. این ترکیب باعث شده که این نوع شیرها در سیستم‌های پیشرفته تبرید صنعتی و تهویه‌مطبوع مدرن به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند. طراحی پیچیده و عملکرد دقیق آن‌ها در بهینه‌سازی مصرف انرژی و حفظ کیفیت عملکرد سیستم نقش حیاتی دارد.

شیر انبساط الکترونیکی چگونه کار می‌کند؟

 شیر انبساط الکترونیکی یکی از اجزای کلیدی و پیشرفته در سیستم‌های تبرید و تهویه‌مطبوع مدرن به شمار می‌رود. وظیفه اصلی این شیر، تنظیم دقیق جریان مبرد ورودی به اواپراتور است.

 برخلاف شیرهای انبساط ترموستاتیکی یا مکانیکی که بر اساس اختلاف فشار یا انبساط مایعات حساس عمل می‌کنند، شیر انبساط الکترونیکی عملکرد خود را از طریق دریافت فرمان‌های الکتریکی و تحلیل اطلاعات لحظه‌ای از سیستم انجام می‌دهد. این ویژگی باعث شده تا این نوع شیر، دقت و واکنش‌پذیری بسیار بالاتری در کنترل فرایند سرمایش داشته باشد.

 فرایند عملکرد شیر انبساط الکترونیکی با جمع‌آوری داده‌هایی از جمله دمای ورودی و خروجی اواپراتور، فشار مکش کمپرسور، و میزان سوپرهیت آغاز می‌شود. این اطلاعات توسط سنسورهایی اندازه‌گیری شده و به یک کنترلر مرکزی معمولاً یک کنترلر دیجیتال یا PLC ارسال می‌شود. کنترلر با بررسی این داده‌ها، مقدار بهینه‌ای از جریان مبرد مورد نیاز را محاسبه کرده و دستور لازم برای باز یا بسته‌شدن شیر را صادر می‌کند.

 در قلب ساختار شیر انبساط الکترونیکی، موتور پله‌ای قرار دارد. این موتور وظیفه دارد که موقعیت سوزن شیر را به‌دقت تنظیم کند. موتور پله‌ای با دریافت پالس‌های الکتریکی از کنترلر، به‌صورت مرحله‌ای و بادقت بالا می‌چرخد. این چرخش از طریق رزوه‌ها به حرکت خطی تبدیل می‌شود و باعث بالا یا پایین‌رفتن سوزن می‌گردد. سوزن در موقعیت خاصی روی نشیمنگاه قرار گرفته و با حرکت خود، مسیر عبور مبرد را باز یا محدود می‌کند.

 یکی دیگر از اجزای مهم این ساختار، سیم‌پیچ‌های مسی هستند که در موتور پله‌ای قرار دارند و با عبور جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. این میدان، آهنربای دائمی را به حرکت واداشته و چرخش دقیق موتور را ممکن می‌سازد. این مجموعه با همکاری قطعاتی مانند شفت، رزوه و بدنه شیر یک ساختار مکانیکی دقیق و قابل‌اطمینان ایجاد می‌کند.

 یکی از مزیت‌های کلیدی این نوع شیر، توانایی آن در تنظیم لحظه‌ای و پیوسته جریان مبرد است. این ویژگی به‌ویژه در شرایطی که بار حرارتی سیستم دائماً در حال تغییر است (مانند سیستم‌های تهویه‌مطبوع در ساختمان‌های اداری یا تجاری)، بسیار مفید واقع می‌شود. همچنین کنترل دقیق سوپرهیت از ورود مایع مبرد به کمپرسور جلوگیری کرده و از آسیب‌های احتمالی به آن جلوگیری می‌کند.

 افزون بر این، شیر انبساط الکترونیکی امکان برقراری ارتباط با سیستم‌های کنترلی پیشرفته مانند BMS (سیستم مدیریت ساختمان) یا سیستم‌های اینترنت اشیا را نیز فراهم می‌کند. به‌این‌ترتیب می‌توان آن را از راه دور پایش و کنترل کرد که این موضوع در تعمیر و نگهداری پیشگیرانه بسیار مؤثر است.

 شیر انبساط الکترونیک نمونه‌ای از پیشرفت تکنولوژی در صنعت تبرید است که با بهره‌گیری از سیستم‌های الکترونیکی و مکانیکی دقیق، راندمان سیستم را بالا برده، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد. در نتیجه، این نوع شیر به طور گسترده‌ای در کاربردهای صنعتی، سردخانه‌ها، سیستم‌های تهویه‌مطبوع مرکزی، چیلرها و حتی یخچال‌های فروشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نحوه هماهنگی اجزا در شیر انبساط الکترونیک

 سنسورها: جمع‌آوری داده‌های حیاتی

 در اولین مرحله سنسورها وظیفه دارند اطلاعات حیاتی از سیستم تبرید را جمع‌آوری کنند. این سنسورها معمولاً در نقاط مختلف سیستم، مانند ورودی و خروجی اواپراتور، نصب می‌شوند. به طور خاص، سنسورهای فشار و دما از جمله اصلی‌ترین ابزارهایی هستند که به سیستم کمک می‌کنند تا وضعیت دقیق سیستم را مشخص کند. این سنسورها به طور مداوم داده‌هایی از جمله فشار و دمای مبرد را اندازه‌گیری کرده و این اطلاعات را به واحد کنترل ارسال می‌کنند.

 پردازش داده‌ها توسط واحد کنترل

 واحد کنترل الکترونیکی که معمولاً شامل یک میکروکنترلر است، مسئول پردازش داده‌های دریافتی از سنسورها می‌باشد. پس از دریافت این داده‌ها، واحد کنترل تصمیم‌گیری‌های لازم را انجام می‌دهد تا شرایط بهینه سیستم حفظ شود. این واحد معمولاً از الگوریتم‌های پیشرفته‌ای برای تحلیل داده‌ها استفاده می‌کند تا تعیین کند که آیا جریان مبرد باید کاهش یابد یا افزایش پیدا کند. هدف این فرایند اطمینان از عملکرد بهینه سیستم و جلوگیری از هرگونه اختلال در فرایند تبرید است.

 محرک شیر: ارسال دستورات به شیر

 پس از پردازش اطلاعات و اتخاذ تصمیمات لازم، واحد کنترل سیگنال‌هایی به محرک شیر انبساط الکترونیک ارسال می‌کند. این سیگنال‌ها معمولاً به‌صورت ولتاژ یا جریان الکتریکی به محرک شیر منتقل می‌شود. محرک که معمولاً از نوع موتور پله‌ای است، دستور باز یا بسته‌شدن شیر را دریافت می‌کند. این تغییرات در وضعیت شیر، میزان جریان مبرد را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد و باعث می‌شود مبرد به طور دقیق وارد اواپراتور شود.

 تنظیم دقیق جریان مبرد توسط شیر انبساط

 شیر انبساط الکترونیک به‌عنوان آخرین گام، با دریافت دستورالعمل از محرک، میزان‌باز بودن خود را تنظیم می‌کند. این تنظیمات که معمولاً بادقت بالایی صورت می‌گیرد، جریان مبرد را به مقدار مورد نظر می‌رساند. یکی از مزایای این شیرها نسبت به شیرهای مکانیکی، قابلیت تنظیم دقیق‌تر جریان مبرد است که باعث می‌شود سیستم تبرید کارآمدتر و با مصرف انرژی کمتری عمل کند. این تنظیمات دقیق در طول زمان باعث می‌شود که سیستم به طور مستمر در حالت بهینه‌تری عمل کند.

 نظارت مستمر و تنظیم مجدد

 یکی از ویژگی‌های اصلی شیر انبساط الکترونیکی، توانایی نظارت مداوم بر شرایط سیستم است. سنسورها به طور مداوم داده‌هایی از وضعیت سیستم ارسال می‌کنند، و در صورت تغییر شرایط، داده‌های جدید به واحد کنترل منتقل می‌شود. در نتیجه، سیستم قادر است به طور خودکار تنظیمات جدیدی انجام دهد و جریان مبرد را بر اساس شرایط جدید تنظیم کند. این فرایند نظارت و تنظیم مجدد به طور خودکار باعث می‌شود که سیستم تبرید همواره در شرایط بهینه کار کند.

 هماهنگی میان سنسورها، واحد کنترل، محرک و شیر انبساط الکترونیکی باعث می‌شود که این سیستم‌ها به‌صورت دقیق و کارآمد عمل کنند. استفاده از شیرهای انبساط الکترونیکی در سیستم‌های تبرید و تهویه‌مطبوع موجب بهبود عملکرد، افزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش مصرف انرژی می‌شود. این تکنولوژی‌های پیشرفته، کمک می‌کنند که سیستم‌های تبرید بتوانند به طور خودکار و بهینه به تغییرات بار و شرایط محیطی پاسخ دهند و عملکرد خود را در طول زمان حفظ کنند.

نکاتی برای نگهداری شیر انبساط الکترونیک و جلوگیری از خرابی‌های احتمالی

 برای نگهداری صحیح از شیر انبساط الکترونیک و جلوگیری از خرابی‌های احتمالی، ضروری است که سیستم به طور منظم از نظر تمیزی و عملکرد بررسی شود. ابتدا، سنسورها و اتصالات باید به‌دقت بررسی شوند تا از عدم وجود گرد و غبار یا آلودگی که می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کند، اطمینان حاصل شود.

 همچنین، فشار و دمای مبرد باید به طور منظم کنترل گردد تا از عملکرد صحیح شیر انبساط اطمینان پیدا شود. درصورتی‌که شیر به هر دلیلی دچار انسداد یا خرابی شود، باید بلافاصله تعمیر یا تعویض گردد. همچنین، استفاده از سیستم‌های محافظ الکتریکی برای جلوگیری از نوسانات ولتاژ و آسیب به مدارهای الکترونیکی می‌تواند از خرابی‌های جدی جلوگیری کند. نگهداری منظم و شستشوی اجزای مختلف سیستم نیز به حفظ کارایی و افزایش عمر مفید شیر انبساط کمک می‌کند

نقش شیر انبساط الکترونیک کنترل سوپرهیت در سیستم‌های تبرید

 شیر انبساط الکترونیک در سیستم‌های تبرید نقش حیاتی در کنترل سوپرهیت Superheat ایفا می‌کند که به معنای دمایی است که مبرد پس از تبادل حرارتی در اواپراتور بالاتر از دمای اشباع خود دارد. این شیر با تنظیم دقیق جریان مبرد، به طور خودکار میزان سوپرهیت را کنترل می‌کند و از انتقال مبرد مایع به کمپرسور جلوگیری می‌کند.

 کنترل دقیق سوپرهیت باعث بهبود عملکرد سیستم تبرید، جلوگیری از آسیب به کمپرسور، افزایش کارایی انرژی و جلوگیری از مشکلات احتمالی ناشی از فشار زیاد یا کم در سیستم می‌شود. در این راستا، شیر انبساط الکترونیکی با دریافت داده‌های لحظه‌ای از سنسورها و ارسال سیگنال به شیر، جریان مبرد را تنظیم می‌کند تا سوپرهیت در محدوده مطلوب باقی بماند. این فرایند باعث افزایش طول عمر سیستم و کاهش مصرف انرژی می‌شود.

اهمیت انتخاب صحیح متعلقات سردخانه مانند شیر انبساط الکترونیک با شرکت مهندسی تهران سرما

 انتخاب صحیح متعلقات سردخانه، از جمله شیر انبساط الکترونیک برای عملکرد بهینه و طول عمر مفید سیستم تبرید اهمیت زیادی دارد. شرکت مهندسی تهران سرما با ارائه محصولات و خدمات متنوع در زمینه طراحی و تأمین تجهیزات سردخانه‌ای، نقش بسزایی در تضمین کارایی و بهره‌وری سیستم‌های تبرید ایفا می‌کند.

 این شرکت باتوجه‌به نیازهای خاص هر پروژه، متعلقات مناسب را انتخاب و نصب می‌کند تا از نوسانات دما و فشار جلوگیری کرده و عملکرد بهینه سیستم تبرید را حفظ کند.

 با همکاری با تهران سرما، مشتریان می‌توانند از مشاوره‌های تخصصی، خدمات نصب و نگهداری دقیق، و پشتیبانی مستمر بهره‌مند شوند و مطمئن باشند که سیستم سردخانه‌ای آنها با بالاترین استانداردها و کمترین هزینه عملیاتی، به بهترین نحو عمل خواهد کرد.

 شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد قیمت ساخت سردخانه به سایت تهران سرما مراجعه کرده و با شماره‌های ۰۹۱۲۱۹۰۶۴۱۸ و ۰۲۱۷۷۹۷۲۲۵۶ تماس حاصل کنید.

 شیر انبساط الکترونیک در سیستم‌های سرمایشی برای تنظیم مقدار مبرد ورودی به اواپراتور استفاده می‌شود. شیر انبساط الکترونیکی با استفاده از فرمان‌های الکتریکی، باز و بسته‌شدن مسیر مبرد را به‌صورت لحظه‌ای کنترل می‌کند. ساختار شیر انبساط الکترونیک شامل اجزایی مانند موتور پله‌ای، شفت، سوزن، نشیمنگاه و بدنه اصلی است که بادقت بالا برای عملکرد بهینه طراحی شده‌اند.

برگرفته از:

https://www.coldstorageus.com/

https://unitedinsulated.com/

مطالعه فایل pdf مقاله