طراحی سیستم های تبرید و سردخانه
تاریخچه ساخت سردخانه ها
از زمان های پیش انسان ها برای نگهداری از مواد غذایی از سرما استفاده می کردند.برای نگهداری از مواد غذایی از دفن کردن در خاک یا نگه داشتن در سردابه ها و استفاده از قالب یخی می توان مثال بٌرد.در این سیستم های تبریدی از گاز آمونیاک و آب برای توید سرما استفاده میشد.سیستم تبرید برای اولین بار در ایالات متحده آمریکا پا به عرصه وجود گذاشت وبرای ساخت چیلرهای جذبی مورد استفاده قرار گرفت و در سال ۱۸۶۰ در استرالیا نخستین ماشین اتر سولفوریک برای ایجاد برودت در صنایع نوشابه سازی تولید شد.
طراحی سیستم های تبرید و سردخانه
سردخانه امروزه به صورت کانتینر ساخته شده و بعضی از سردخانه ها قابلیت حمل و نقل نیز دارند و بعضی از آنها به صورت ثابت در جایی نصب می شوند. اصولا به صورت انبار یا ساختمانی بزرگ ساخته شده و در این سردخانه ها انواع گوشت حیوانات،داروها،محصولات کشاورزی و … نگهداری می شود. ساخت وطراحی سردخانه به دانش بالا و تجهیزات بالا نیازمند است.
- در سال ۱۹۹۰ میلادی برای اولین بار دستگاه های تبرید تراکمی وارد بازار شدند و مورد استفاده درصنایع شیمیایی و غذایی شدند.
- در حالت کلی چهار نوع سردخانه وجود دارد که شامل :
- سردخانه های خانگی که شامل فریزر و یخچال های خانگی
- یخچال های فروشگاهی که به سردخانه های فروشگاهی معروفند
- سردخانه هایی که اغلب در فروشگاه های بزرگ و رستوران ها که برای انبار کردن مواد غذایی و استفاده آنها در مواقع دلخواه
- و سردخانه های بزرگی که به منظور جلوگیری از فاسد شدن مواد مختلف مانند :میوه ها ، گوشت و تره بار و….. در صنایع مخلتف مورد استفاده قرار می گیرند.
نحوه طراحی سردخانه های صنعتی و سیستم تبرید
درحال حاظر با پیشرفت چشمگیری در حوزه صنایع سرمایشی روبه رو هستیم که مارا قادر به ساختن سردخانه ها در هر ابعاد و اندازه ای کرده است و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
تبرید در تعریفی دیگر
اساس کار یک سیستم تبریدی جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر است(سیال میتواند هوا ، آب ویا هرنوع گاز یا مایع باشد).در کلیه سیستم های تبرید ، جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن آن به محیطی با درجه حرارت بالاتر صورت میگیرد که عامل حفظ سرما در این نوع سیستم ها است.
چهار قسمت مهم در سیستم های تبریدی وجود دارد که به صورت تراکمی کار میکنند:
- کمپرسور
- کندانسور
- شیر انبساط
- اوپراتور
در سیستمهای تبریدی که به صورت تراکمی کار میکنند از یه نوع ماده سرمازا(مبرد) استفاده میشود که درون یک مدار بسته نفوذ ناپذیر است.
کمپرسور
سیستمهای تبرید در عمل سردکردن به صورت مکانیکی برای متراکم کردن گاز مبرد از کمپرسور استفاده میکنند و به این عملیات سیکل(سری عملیات به صورت یکنواخت) تکرار شدن یک تراکمی یا سیکل تراکمی تبخیری می گویند.
کندانسور
کندانسور در یک سیستم تبرید گاز هایی که از کمپرسور خارج میشوند را که دارای دما و فشار بالا هستند به مایع تبدیل میکند و باعث کاهش دمای آن میشود.
شیر انبساط
شیر انبساط عامل پودر شدن مایع مبردی است که از کندانسور خارج میشود.
اوپراتور
در اوپراتور پودر حاصل از شیر انبساط به صورت تبخیر کامل یا حالت گاز در می آید.
اجزای اصلی یک سیستم تبرید را در شکل زیر مشاهده میکنید:
به غیر از کاربرد سیستم های تبرید در تهویه مطبوع و فرایندهای انجماد و سردخانه ، در نگهداری مواد فاسدشدنی و حمل و نقل، در تهیه و عرضه انواع مواد و اجناس درفروشگاه های امروزی از تبرید مکانیکی بهره گرفته میشود.کاربرد سیستمهای تبرید:
وجود سیستم های تبرید در ساخت سد های بزرگ که برای عملیات تولید برق و آبیاری ، لازم است و شرایط را آسان تر رقم میزند.سیستم های تبرید راه را برای ساخت جاده ها، تونل ها، چاهک فوندانسیون وحفاری در زمین های سست را هموار میکند.
همچنین برای تولید پلاستیکها و لاستیکها و موارد دیگربه کار می رود.
به علت عدم وجود افراد متخصص و کارآمد در این حوزه، سرعت چشمگیر پیشرفت در این صنعت را کم میکند.
به طور کلی کاربرد سیستم های تبرید به شش گروه اصلی تقسیم می شود:
- تبرید خانگی
- تبرید تجاری
- تبرید صنعتی
- تبرید حمل و نقل
- تهویه مطبوع ساختمانها
- تهویه صنعتی