من المحتم أن تتراكم الصقيع على أنابيب وزعانف المبخر في أنظمة التبريد العاملة بدرجات حرارة شفط مشبعة أقل من درجة التجمد. يعمل الصقيع كعازل بين الحرارة المراد نقلها من الغرفة وغاز التبريد، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة المبخر. لذلك، يجب على مصنعي المعدات استخدام تقنيات معينة لإزالة هذا الصقيع بشكل دوري من سطح الملف. تشمل طرق إزالة الصقيع، على سبيل المثال لا الحصر، إزالة الصقيع خارج الدورة أو بالهواء، والكهرباء والغاز (والتي سيتم تناولها في الجزء الثاني من عدد مارس). كما أن تعديلات أنظمة إزالة الصقيع الأساسية هذه تُضيف مستوى آخر من التعقيد لموظفي الخدمة الميدانية. عند الإعداد الصحيح، ستحقق جميع الطرق نفس النتيجة المرجوة وهي إذابة الصقيع المتراكم. إذا لم يتم إعداد دورة إزالة الصقيع بشكل صحيح، فقد يؤدي عدم اكتمال إزالة الصقيع الناتجة (وانخفاض كفاءة المبخر) إلى ارتفاع درجة الحرارة في الغرفة المبردة عن المطلوب، أو ارتجاع غاز التبريد، أو مشاكل في تراكم الزيت.
على سبيل المثال، قد تكون درجات حرارة هواء التفريغ في علبة عرض اللحوم النموذجية، التي تحافظ على درجة حرارة المنتج عند 34 فهرنهايت، حوالي 29 فهرنهايت، ودرجة حرارة المبخر المشبع 22 فهرنهايت. على الرغم من أن هذا تطبيق متوسط الحرارة حيث تكون درجة حرارة المنتج أعلى من 32 فهرنهايت، إلا أن أنابيب وزعانف المبخر ستكون عند درجة حرارة أقل من 32 فهرنهايت، مما يؤدي إلى تراكم الصقيع. يُعدّ إذابة الجليد خارج الدورة أكثر شيوعًا في تطبيقات درجات الحرارة المتوسطة، ومع ذلك، ليس من غير المألوف رؤية إذابة الجليد بالغاز أو بالكهرباء في هذه التطبيقات.
إزالة الجليد بالتبريد
الشكل 1 تراكم الصقيع
إزالة الجليد خارج الدورة
إزالة الجليد خارج الدورة هي كما يوحي اسمها؛ تتم إزالة الجليد ببساطة عن طريق إيقاف دورة التبريد، مما يمنع دخول مادة التبريد إلى المبخر. على الرغم من أن المبخر قد يعمل بأقل من 32 درجة فهرنهايت، إلا أن درجة حرارة الهواء في المساحة المبردة أعلى من 32 درجة فهرنهايت. مع إيقاف دورة التبريد، فإن السماح للهواء في المساحة المبردة بالاستمرار في الدوران عبر أنبوب/زعانف المبخر سيرفع درجة حرارة سطح المبخر، مما يؤدي إلى ذوبان الجليد. بالإضافة إلى ذلك، فإن تسلل الهواء الطبيعي إلى المساحة المبردة سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء، مما يساعد بشكل أكبر في دورة إزالة الجليد. في التطبيقات التي تكون فيها درجة حرارة الهواء في المساحة المبردة عادةً أعلى من 32 درجة فهرنهايت، يثبت إزالة الجليد خارج الدورة أنه وسيلة فعالة لإذابة تراكم الجليد وهو الطريقة الأكثر شيوعًا لإزالة الجليد في التطبيقات متوسطة الحرارة.
عندما يتم بدء إزالة الجليد خارج الدورة، يتم منع تدفق المادة المبردة من الدخول إلى ملف المبخر باستخدام إحدى الطرق التالية: استخدام ساعة إزالة الجليد لإيقاف تشغيل الضاغط (وحدة ضاغط واحدة)، أو إيقاف تشغيل صمام الملف اللولبي لخط السائل في النظام عن طريق بدء دورة ضخ للأسفل (وحدة ضاغط واحدة أو رف ضاغط متعدد)، أو إيقاف تشغيل صمام الملف اللولبي للسائل ومنظم خط الشفط في رف متعدد.
إزالة الجليد بالتبريد
الشكل 2 مخطط الأسلاك النموذجي لإزالة الجليد/الضخ
الشكل 2 مخطط الأسلاك النموذجي لإزالة الجليد/الضخ
لاحظ أنه في حالة استخدام ضاغط واحد، حيث تبدأ ساعة إزالة الجليد دورة ضخّ منخفضة، يُفصل التيار الكهربائي عن صمام الملف اللولبي لخط السائل فورًا. سيستمر الضاغط في العمل، ويضخّ مادة التبريد من الجانب المنخفض للنظام إلى مستقبل السائل. سيتوقف الضاغط عن العمل عندما ينخفض ضغط الشفط إلى نقطة ضبط قاطع التحكم في الضغط المنخفض.
في رف ضاغط متعدد الإرسال، عادةً ما تُقطع ساعة التوقيت الطاقة عن صمام الملف اللولبي لخط السائل ومنظم الشفط. هذا يحافظ على حجم مادة التبريد في المبخر. مع ارتفاع درجة حرارة المبخر، ترتفع درجة حرارة حجم مادة التبريد فيه أيضًا، حيث تعمل كمشتت حراري للمساعدة في رفع درجة حرارة سطح المبخر.
لا حاجة لأي مصدر آخر للحرارة أو الطاقة لإزالة الجليد خارج الدورة. يعود النظام إلى وضع التبريد فقط بعد الوصول إلى حد زمني أو درجة حرارة محددة. يكون هذا الحد الزمني لتطبيق درجة حرارة متوسطة حوالي 48 فهرنهايت أو 60 دقيقة من وقت التوقف. ثم تُكرر هذه العملية حتى أربع مرات يوميًا، حسب توصيات الشركة المصنعة لعلبة العرض (أو مُبخّر الماء/الكهرباء).
إعلان
إزالة الجليد بالكهرباء
على الرغم من شيوع استخدام إزالة الجليد الكهربائية في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة، إلا أنها تُستخدم أيضًا في تطبيقات درجات الحرارة المتوسطة. في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة، لا يُعدّ إزالة الجليد خارج الدورة عمليةً نظرًا لانخفاض درجة حرارة الهواء في مساحة التبريد عن 32 درجة فهرنهايت. لذلك، بالإضافة إلى إيقاف دورة التبريد، يلزم وجود مصدر حرارة خارجي لرفع درجة حرارة المبخر. تُعد إزالة الجليد الكهربائية إحدى طرق إضافة مصدر حرارة خارجي لإذابة تراكم الجليد.
يُدخل قضيب تسخين مقاوم واحد أو أكثر على طول المبخر. عندما تبدأ ساعة إزالة الجليد دورة إزالة الجليد الكهربائية، تحدث عدة أمور في آنٍ واحد:
(1) يُفتح مفتاح مغلق عادةً في ساعة إزالة الجليد، وهو المسؤول عن تزويد محركات مراوح المبخر بالطاقة. قد تُغذي هذه الدائرة محركات مراوح المبخر مباشرةً، أو ملفات التثبيت الخاصة بملامسات محركات مراوح المبخر. سيؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيل محركات مراوح المبخر، مما يسمح بتركيز الحرارة المتولدة من سخانات إزالة الجليد على سطح المبخر فقط، بدلاً من نقلها إلى الهواء الذي تُديره المراوح.
(2) يُفتح مفتاح آخر مغلق عادةً في ساعة إزالة الجليد، يُغذي صمام الملف اللولبي لخط السائل (ومنظم خط الشفط، إن وُجد). سيؤدي هذا إلى إغلاق صمام الملف اللولبي لخط السائل (ومنظم الشفط، إن وُجد)، مما يمنع تدفق مادة التبريد إلى المُبخّر.
(3) يُغلق مفتاح التشغيل العادي في ساعة إزالة الجليد. سيؤدي هذا إما إلى إمداد سخانات إزالة الجليد بالطاقة مباشرةً (تطبيقات سخانات إزالة الجليد الصغيرة منخفضة الأمبير)، أو إلى إمداد ملف التثبيت الخاص بمقاول سخان إزالة الجليد بالطاقة. بعض ساعات إزالة الجليد مزودة بملامسات مدمجة ذات تصنيفات أمبير أعلى قادرة على إمداد سخانات إزالة الجليد بالطاقة مباشرةً، مما يُغني عن استخدام ملامس سخان إزالة جليد منفصل.
إزالة الجليد بالتبريد
الشكل 3 سخان كهربائي، ونهاية إزالة الجليد، وتكوين تأخير المروحة
يوفر إزالة الجليد الكهربائية إزالة جليد أكثر إيجابية من إيقاف الدورة، مع فترات أقصر. مرة أخرى، ستنتهي دورة إزالة الجليد في الوقت المحدد أو درجة الحرارة. عند انتهاء إزالة الجليد، قد يكون هناك وقت تنقيط؛ فترة زمنية قصيرة تسمح للصقيع الذائب بالتنقيط من سطح المبخر إلى وعاء التصريف. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تأخير إعادة تشغيل محركات مروحة المبخر لفترة قصيرة من الوقت بعد بدء دورة التبريد. وذلك لضمان عدم نفخ أي رطوبة لا تزال موجودة على سطح المبخر إلى المساحة المبردة. بدلاً من ذلك، ستتجمد وتبقى على سطح المبخر. كما يقلل تأخير المروحة من كمية الهواء الدافئ التي يتم تدويرها في المساحة المبردة بعد انتهاء إزالة الجليد. يمكن تحقيق تأخير المروحة إما عن طريق التحكم في درجة الحرارة (ترموستات أو كليكسون)، أو تأخير زمني.
إزالة الجليد الكهربائية طريقة بسيطة نسبيًا لإزالة الجليد في التطبيقات التي لا يكون فيها إيقاف الدورة عمليًا. تُطبق الكهرباء، وتُولد الحرارة، ويذوب الجليد من المُبخّر. ومع ذلك، بالمقارنة مع إزالة الجليد خارج الدورة، فإن لإزالة الجليد الكهربائية بعض الجوانب السلبية: كتكلفة لمرة واحدة، يجب مراعاة التكلفة الأولية الإضافية لقضبان التسخين، والملامسات الإضافية، والمرحلات، ومفاتيح التأخير، بالإضافة إلى العمالة والمواد الإضافية اللازمة للأسلاك الميدانية. كما يجب ذكر التكلفة المستمرة للكهرباء الإضافية. يؤدي استخدام مصدر طاقة خارجي لتشغيل سخانات إزالة الجليد إلى خسارة صافية في الطاقة مقارنةً بإيقاف الدورة.
هذا كل ما يتعلق بأساليب إزالة الجليد خارج الدورة، وإزالة الجليد بالهواء، وإزالة الجليد بالكهرباء. في عدد مارس، سنستعرض إزالة الجليد بالغاز بالتفصيل.
وقت النشر: ١٨ فبراير ٢٠٢٥