تفاوت اواپراتور و کندانسور + کارکرد و کاربرد هرکدام

اواپراتور و کندانسور در سیستم تبرید، چه وظایفی را بر عهده دارند؟ تفاوت اواپراتور و کندانسور چیست؟ برای فهمیدن پاسخ این سوالات با ما همراه باشید.

یک سیستم تهویه مطبوع دارای کویل کندانسور و کویل اواپراتور است که معمولاً از لوله های مسی با پره های آلومینیومی ساخته می شود. کویل اواپراتور یا کویل داخلی، اغلب به عنوان کویل “سرد” توصیف می شود.

این کویل با جذب گرما از هوای داخل خانه که توسط فن هواگیر دمیده می شود، کار می کند. کویل کندانسور یا کویل بیرونی، کویل “گرم” است زیرا گرما را با دمیدن هوای بیرون از طرف یک فن بر روی سطح دفع می کند.

اواپراتور چیست

اواپراتورها یکی از مهم ترین بخش ها در طی سیکل تبرید هستند. در طی فرآیند داخل اواپراتور، مایع متراکم شده با دمای پایین حرکت می کند و مایع، گرما را با هوای خارجی مبادله می کند و تبخیر می شود و گرما را جذب می کند.

اواپراتور ابزاری است که حرارت را در یک سیکل تبرید بین یک منبع گرما با دمای پایین و یک مبرد تبادل می کند. اواپراتورها سیال مبرد را تبخیر می کنند و گرما را در دمای پایین و فشار کم جذب می کنند.

ممکن است فکر کنید که سیستم تهویه مطبوع شما هوای خنک را به درون خانه شما می آورد، اما دقیق تر این است که بگوییم این سیستم، گرما را از هوای داخل کم می کند و آن را به بیرون منتقل می کند.

این انتقال در کویل های اواپراتور در بخش داخلی سیستم تهویه مطبوع شما انجام می شود. مس به راحتی گرما را هدایت می کند، بنابراین کویل هایی که حاوی مایع مبرد هستند، معمولاً از این فلز ساخته می شوند. برای به حداکثر رساندن سطح و افزایش قدرت خنک کنندگی، کویل های مسی دارای پره هایی هستند که آن ها را احاطه کرده اند.

گرفتن گرمای داخل از هوا و دادن این گرما به مبرد، وظیفه کویل اواپراتور است. اواپراتور که در داخل نصب می شود، به طور مداوم در معرض جریان هوای گرمی است که توسط دمنده سیستم، از اتاق های جداگانه می آید.

مبردی که از طریق لوله های مسی در کویل گردش می کند، این گرما را جذب کرده و بخار می شود. انرژی گرمایی حاصل از جریان هوای گرم خانه، از طریق لوله های مسی به مبرد سرد منتقل می شود و به آسانی توسط جریان مبرد جذب می شود. با انرژی گرمایی که توسط کویل گرفته می شود، جریان هوای خنک شده، توسط دمنده در سراسر خانه پخش می شود.

پس از خروج از کویل اواپراتور، مبرد از طریق یک مجرای عایق شده به قسمت تهویه مطبوع در فضای باز که معمولاً مستقیماً در پشت خانه قرار دارد، حرکت می کند. این مجموعه شامل کمپرسور و کویل کندانسور است.

مبرد وارد شده به کمپرسور تحت فشار قرار می گیرد و دمای بخار مبرد را تا بیش از 100 درجه افزایش می دهد. این حالت فوق گرم، انتقال موثر انرژی گرمایی به هوای بیرون را تضمین می کند و حتی در زمانی مانند یک روز گرم تابستان که دمای هوای بیرون بالا است هم این اتفاق می افتد (مقاله مرتبط: کمپرسور چیست؟ آشنایی با انواع کمپرسور چیلر).

کندانسور چیست

از دیگر مقاهیمی که برای دریافت پاسخ سوال تفاوت اواپراتور و کندانسور نیاز است بدانید، کندانسور است که در ادامه به توضیح کامل آن خواهیم پراخت.

یکی از وسایل مبادله حرارتی اساسی در سیستم تبرید، کندانسور است. این جزء به عنوان یک بخش خنک کننده عمل می کند و این کار را با حذف گرمای بخار فوق گرم از مبرد و متراکم کردن آن و تبدیل آن به مایع انجام می شود.

به طور کلی هوا و آب برای وظیفه خنک کردن مورد استفاده قرار می گیرند.فرآیند اصلی آن ها، گرفتن مبرد گازی با فشار و دمای بالا است که توسط کمپرسور فشرده شده و آن را به یک سیال پر فشار و دمای پایین تبدیل می کند. در طی این فرآیند، گرما آزاد می شود.

مکانیسم کار کندانسور یک فرآیند گرمازا است، بنابراین می توان در حین کار کندانسور، دمای بالایی را انتظار داشت. کندانسورها در نیروگاه ها، سیستم های تبرید، صنعت پتروشیمی و موارد مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. ( برای آشنایی بیشتر با کمپرسور باید اجزای آن را نیز بشناسید که در مقاله آشنایی کامل با اجزای کمپرسور و کاربردهای آن کامل به آن اشاره کردیم. )

به طور کلی اصطلاح کندانسور، اشاره به وسیله ای برای تبدیل بخار به حالت مایع است. تمام کندانسورها فرآیند جذب گرمای بخار یا گاز را انجام می دهند.

کویل کندانسور طراحی مشابه کویل اواپراتور داخلی دارد. با این حال، اواپراتور و کندانسور دقیقاً معکوس هم هستند. در حالی که کویل اواپراتور گرما را از هوای داخل می گیرد، کویل کندانسور گرما را در هوای بیرون آزاد می کند.

انرژی گرمایی که از خانه شما گرفته می شود و در بخار مبرد داغ فشرده می شود، هنگامی که مبرد به داخل کویل گردش می کند و به مایع متراکم می شود، به سرعت آزاد می شود. همان طور که مبرد بار حرارتی خود را آزاد می کند، فن تعبیه شده، هوا را از طریق مسیرهای کویل کندانسور می دمد و گرما به هوای بیرون منتقل می شود.

مبرد که در حالت مایع پرفشار است، از کویل کندانسور خارج می شود و به سمت کویل اواپراتور جریان می یابد. یک شیر انبساط قبل از اواپراتور جریان مبرد را محدود می کند، آن را از یک روزنه باریک عبور می دهد و آن را به حالت بخار تبدیل می کند تا بتواند انرژی گرمایی بیشتری را از محیط جذب کند (مطالعه بیشتر: کندانسور تبخیری چیست و آشنایی با اجزایی آن).

تفاوت اواپراتور و کندانسور

تفاوت اواپراتور و کندانسور را می توان از جنبه های مختلف بررسی کرد. برای شروع، حتی اگر اواپراتورها و کندانسورها هر دو دارای ویژگی هایی هستند که باید تجهیزات تبادل حرارتی در نظر گرفته شوند، اواپراتور گرما را جذب می کند، در حالی که کندانسور گرما را آزاد می کند. با این اوصاف، هر دو بخش ضروری سیستم تبرید هستند. اما مسئله جزئیات بیشتری دارد.

در ارتباط به پاسخ سوال تفاوت اواپراتور و کندانسور باید گفت که این دو مکانیسم های کاری متفاوتی دارند. در حالی که اواپراتورها گرمای محیط را جذب و مبرد را تبخیر می کنند، کندانسورها آن را مایع کرده و گرما را حذف کرده و در محیط اطراف آزاد می کنند.

در طول فرآیند گرمازایی تراکم، معمولاً فشار داخلی بسیار زیاد است. در همین حال، تغییر حالت ماده از مایع به گاز در اواپراتورها فرآیند گرماگیر تبخیر است و فشار داخلی معمولاً پایین است.

کندانسور دارای سطح بیشتری است که می تواند هوا را به طور موثرتری خنک کند. هم چنین می توان به این نکته اشاره کرد که اواپراتور در مقایسه با کندانسور که دارای فن و بخش های متحرک است، هیچ قسمت متحرکی ندارد.

انواع کندانسور

کندانسورهای موجود در عرصه صنعت متنوع بوده و هر یک دارای ویژگی های خاص خود می باشند. برخی از انواع این کندانسورها شامل کندانسور آبی، هوایی و تبخیری می باشد. هر چند عملکرد کلی این تجهیزات مشابه یکدیگر است، اما در جزئیات فرایند چگالش و کاربرد هر یک با یکدیگر متفاوت هستند.

همچنین، عواملی از جمله محدودیت های نصب، محل جغرافیایی نصب، هدف از ایجاد سیکل تبرید، اقلیم منطقه و …. بر انتخاب نوع کندانسور مورد نظر تاثیرگذار است. در ادامه، به معرفی انواع کندانسورها پرداخته می شود.

کندانسور هوایی

کندانسور هوایی (Air Cooled Condenser) نوعی کندانسور بوده که گرمای مبرد درون لوله های کویل را توسط صفحات نازک فین دار به هوای آزاد منتقل می کند. به دلیل عدم وجود آب خنک کننده در آن، با نام روش خشک نیز شناخته می شود. عدم استفاده از آب در این نوع کندانسور باعث ساده شدن ساختار آن و جلوگیری از مشکلاتی مانند نشتی آب خنک کننده می گردد.

درباره کندانسور هوایی + طراحی، ویژگی، کاربرد بیشتر بدانید.

کندانسور آبی

در کندانسور آبی، مبرد داغ خروجی از کمپرسور وارد کویل های کندانسور آبی شده و از طرف دیگر با آب موجود در کندانسور تبادل حرارت می کند. سپس مبرد پس از تقطیر به صورت مایع از کندانسور خارج می گردد. بازدهی کندانسورهای آبی به دلیل ظرفیت حرارتی بیشتر آب نسبت به هوا بیشتر از کندانسورهای هوایی است.

درباره کندانسور آبی و انواع آن بیشتر بخوانید.

کندانسور تبخیری

کندانسور تبخیری ترکیبی از کندانسور آبی و برج خنک کن بوده که باعث افزایش بازدهی خنک کاری و کاهش مصرف آب می شود. سیستم خنک کنندگی این کندانسور از یک یا چند مدار تشکیل شده،که می تواند بر ظرفیت و قیمت کندانسور نیز تأثیر بگذارد.

بیشتر بخوانید: کندانسور تبخیری چیست و آشنایی با اجزایی آن

ویژگی های اواپراتور و کندانسور

همانطور که پیش تر بیان شد، در اواپراتور گرمای محیط به دلیل تبخیر مبرد گرفته شده و باعث کاهش دمای اطراف خود می شود. حال این اواپراتورها می توانند انواع مختلفی داشته باشند که از جمله رایج ترین آن ها می توان به نوع آبی (پوسته و لوله)، هوایی (کویل خشک)، و صفحه ای اشاره کرد.

از طرف دیگر در کندانسورها، گرمای مبرد به محیط منتقل شده تا مبرد به حالت مایع باز گردد؛ این موضوع نیز باعث گرم شدن محیط اطراف خود خواهد شد. از انواع کندانسور نیز می توان به کندانسور آبی و هوایی اشاره کرد.

سیستم اسپلیت اغلب برای ایجاد برودت مورد استفاده قرار گرفته و از آنجا که ظرفیت برودتی این سیستم نسبت چیلرها کمتر است، لذا از اواپراتور و کندانسورهای هوایی در آن استفاده می شود.

از مزایای سیستم هوایی می توان به کاهش هزینه های اولیه، نیازمندی به فضای کمتر، تعمیر و نگهداری کمتر و غیره اشاره کرد. از آنجا که هدف از نصب اسپلیت ایجاد برودت در فضای خاصی مانند یک اتاق است، پس لازم است تا اواپراتور در اتاق قرار گرفته تا با راه اندازی سیستم گرمای اتاق را دریافت کرده و به سمت کندانسور هدایت کند.

همچنین کندانسور نیز در فضایی خارج از فضای اتاق و در محیط باز قرار می گیرد تا گرمای منتقل شده توسط مبرد را به محیط بیرون هدایت کند. از این رو در اسپلیت ها، مجموعه حاوی کندانسور را یونیت خارجی، و اواپراتور را یونیت داخلی می نامند.

بیشتر بخوانید : مقایسه و تفاوت داکت اسپلیت و چیلر

از نکات و ویزگی های طراحی و نصب یونیت داخلی و خارجی (اواپراتور و کندانسور) در اسپلیت ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حداکثر طول لوله کشی افقی بین یونیت داخلی و خارجی 10 متر باشد.
• حداکثر طول لوله کشی عمودی بین یونیت داخلی و خارجی 5 متر باشد؛ برای طول های بیشتر باید تمهیداتی در نظر گرفته و مقدار گاز تزریقی افزایش یابد.
• لوله کشی بین دو تجهیز به خوبی عایق گردد.
• کندانسور یونیت های خارجی در فضای آزاد قرار گرفته و در صورتی که از چندین یونیت استفاده می گردد، فاصله مناسبی بین آن ها در نظر گرفته شود تا هوای آزاد بتواند به راحتی بین آن ها عبور کند.
• یونیت داخلی شامل اواپراتور نیز در موقعیتی قرار گیرد که جریان هوا بتواند به راحتی به آن وارد و از آن خارج شود؛ همچنین امکان گردش مناسب هوا در فضای اتاق محیا باشد.
• هنگام نصب یونیت داخلی در اتاق از اتصال مناسب لوله درین، تراز بودن آن، و همچنین از تخلیه مناسب آن اطمینان حاصل شود.

نکاتی برای تمیز کردن کویل

یکی از معایب کندانسور و اواپراتور، این است که می توانند با گذشت زمان کثیف شوند و نیاز به تمیز کردن و نگهداری منظم دارند. اگر کویل با گرد و غبار سبک یا خاکی که به پره ها نچسبیده باشد، آلوده شده باشد، دمیدن هوای فشرده با فشار کم در میان پره ها یا استفاده از یک برس موی نرم ممکن است کافی باشد.

استفاده از آب ساده یا محلول شوینده ملایم روی سطح هم می تواند در برخی موارد موثر باشد. پس از مدت کوتاهی که محلول روی سطح باقی ماند، سطح شستشو می شود. رسوبات سخت تر نیاز به استفاده از محلول ها یا حلال های پاک کننده قوی تری دارند.