انواع کندانسور

کندانسور (Chiller) یک جزء ضروری در سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) و سیستم‌های تبرید است. این دستگاه وظیفه دارد گاز مبرد پرفشار خروجی از کمپرسور را جذب کرده و آن را به حالت مایع تبدیل کند. در این فرآیند، گاز خنک می‌شود و در فشار و دما تقریباً ثابت متراکم می‌گردد. در خروجی کندانسور، مبرد به حالت مایع و با فشار بالا و دمایی کمی کمتر از دمای میعان قرار می‌گیرد.

نحوه کارکرد کندانسور

1. وظیفه اصلی:
   • خنک کردن مبرد و تبدیل آن از حالت گاز به مایع.
2. جنس و ساختار:
   • معمولاً از لوله‌های مسی یا فولادی تشکیل شده و دارای یک محفظه است.
   • مبرد در این لوله‌ها حرکت کرده و گرمای خود را به محیط اطراف منتقل می‌کند.
3. محیط خنک کننده:
   • کندانسورهای هوا خنک:
     • هوا از میان لوله‌ها عبور کرده و گرمای مبرد را جذب می‌کند.
     • رایج‌ترین نوع کندانسور، که در یخچال‌ها، کولرهای گازی و داکت اسپلیت‌ها استفاده می‌شود.
   • کندانسورهای آب خنک:
     • آب از طریق لوله‌ها عبور کرده و گرمای مبرد را جذب می‌کند.
     • معمولاً در سیستم‌های تبرید صنعتی با ظرفیت بالا به کار می‌رود.

اهمیت کندانسور

کندانسور یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های تبرید است و عملکرد صحیح آن برای کارایی بهینه سیستم ضروری است. اگر کندانسور به درستی کار نکند، می‌تواند باعث کاهش کارایی و افزایش مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع شود.

کندانسور چگونه کار می‌کند؟

مفهوم اصلی:
کندانسورها بر اساس اصول انتقال حرارت کار می‌کنند که شامل انتقال گرما از محیط‌های گرم‌تر به محیط‌های خنک‌تر است. عملکرد کندانسور شامل سه فاز اساسی است:

1. فاز اول: گرما زدايي (Desuperheating)
   • در این مرحله، بخار مبرد که به شدت گرم و تحت فشار بالا وارد کندانسور می‌شود، ابتدا حرارت خود را از دست می‌دهد. این فرآیند به خنک‌سازی اولیه مبرد کمک می‌کند.
2. فاز دوم: چگالش (Condensation)
   • پس از آن‌که حرارت کافی از بخار مبرد خارج شد، فرآیند چگالش آغاز می‌شود. در این مرحله، مبرد که هنوز به صورت گاز است، به حالت مایع تبدیل می‌شود.
3. فاز سوم: حالت خنک‌کننده فرعی (Sub-cooling)
   • در این مرحله نهایی، مبرد مایع بیشتر خنک می‌شود تا از جلوگیری از تبدیل دوباره آن به بخار، حتی با افزایش دما اطمینان حاصل گردد. این فرآیند تضمین می‌کند که مبرد با دمای پایین بازمی‌گردد.

انواع کندانسور

چهار نوع اصلی کندانسور وجود دارد که در سیستم‌های HVAC استفاده می‌شوند و هرکدام روش خاصی برای استخراج گرما دارند:

1. کندانسورهای با تماس مستقیم (Direct-contact Condenser)
   • در این نوع کندانسور، گاز داغ و سیال سرد با یکدیگر مخلوط می‌شوند. این مخلوط باعث تبادل حرارت مستقیم می‌شود که باعث تبدیل بخار به مایع می‌گردد. این مدل به دلیل کارایی بالا، یک راه‌حل خنک‌کننده محبوب است.
2. کندانسورهای هوا خنک (Air-cooled Condensers)
   • این نوع کندانسور گرمای استخراج شده را به هوای خارجی منتقل می‌کند و به طور معمول در یخچال‌های خانگی و فریزرها برای کاربردهای تجاری کوچک نصب می‌شود.
3. کندانسورهای آب خنک (Water-cooling condensers)
   • در این نوع، گرما با استفاده از آب در حال جریان گرفته می‌شود. این کندانسورها به یک منبع آب دائمی نیاز دارند و معمولاً در سیستم‌های تبرید بزرگتر و صنعتی استفاده می‌شوند.
4. کندانسورهای تبخیری (Evaporative condensers)
   • این نوع کندانسور به عنوان یک راه‌حل در شرایطی استفاده می‌شود که نصب سایر کندانسورها امکان‌پذیر نیست. اگر آب کافی برای کندانسور آب خنک موجود نباشد، کندانسور تبخیری می‌تواند با استفاده از هوا گرما را از سیستم خارج کند.