درایو و شیر انبساط الکترونیکی

شیر انبساط الکترونیکی (اکسپنشن ولو) در چیلر: انتخاب، نصب و راه‌اندازی

مدار مبرد چیلر با شیر انبساط الکترونیکی میان خط مایع و اواپراتور و سنسورهای دما و فشار حلقه کنترل

شیری که یک درجه بزرگ‌تر از نیاز انتخاب شود، همیشه در سی پله‌ی اول کار می‌کند و عملاً مثل یک لوله‌ی نیمه‌باز رفتار می‌کند؛ شیری که کوچک باشد، در اوج تابستان تا آخرین پله باز می‌شود و سوپرهیت را از دست می‌دهد. هر دو حالت در نهایت با برچسب «سیستم تنظیم نیست» به تعمیرکار تحویل داده می‌شوند، در حالی که ریشه‌ی مشکل در انتخاب و راه‌اندازی شیر انبساط الکترونیکی (EEV) بوده است.

این راهنما همان چیزی است که در دفترچه‌های فنی سازندگان هست ولی در متن‌های فارسی معمولاً جا می‌افتد: از فرمول افت فشار و ضریب اصلاح ساب‌کول تا جدول پورت، محدودیت کابل موتور استپر، پارامترهایی که باید در درایو تنظیم شوند و علت فیزیکی پشت پرتکرارترین اشکال‌ها. اگر با چیلر، هیت‌پمپ یا سردخانه‌ی صنعتی کار می‌کنید، این متن به شما یک روش قابل تکرار می‌دهد.

شیر انبساط الکترونیکی دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟

وظیفه‌ی اصلی شیر انبساط، متناسب کردن دبی جرمی مبرد با آن مقداری است که کمپرسور مکش می‌کند. اگر دبی بیشتر از نیاز باشد، بخشی از مبرد مایع بدون تبخیر از اواپراتور خارج می‌شود و به کمپرسور می‌رسد؛ اگر کمتر باشد، سطح تبادل حرارت هدر می‌رود و ظرفیت سرمایش کم می‌شود. در دفترچه‌ی درایو EVD evolution شرکت CAREL این هدف با یک جمله بیان شده است: تبخیر باید در تمام طول اواپراتور رخ بدهد و در خروجی مایع باقی نمانده باشد.

تفاوت بنیادی شیر انبساط الکترونیکی با نوع مکانیکی در همین‌جاست. شیر مکانیکی با تعادل سه نیرو (فشار بالب، فشار اواپراتور و نیروی فنر) کار می‌کند و نقطه‌ی تعادل آن با فنر تنظیم می‌شود؛ شیر الکترونیکی موقعیت خود را از یک فرمان بیرونی می‌گیرد و همین موضوع آن را به یک عضو قابل برنامه‌ریزی تبدیل می‌کند. برای مرور مفاهیم پایه‌ی سوپرهیت و ساب‌کول می‌توانید به مقاله‌ی سوپرهیت و ساب‌کول مراجعه کنید. اگر پیش‌تر فقط کلیات شیر انبساط الکترونیکی را دیده‌اید، این متن گام بعدی است و از تعریف پایه شروع نمی‌شود.

حلقه کنترل سوپرهیت در یک نگاه

سوپرهیت اندازه‌گیری نمی‌شود؛ محاسبه می‌شود. درایو دو ورودی لازم دارد: فشار تبخیر از یک ترانسمیتر فشار و دمای خط مکش از یک سنسور دما. تفاضل دمای مکش با دمای اشباع متناظر با فشار تبخیر، همان سوپرهیت است. در EVD evolution شرکت CAREL ورودی فشار می‌تواند رتیومتریک یا ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر باشد و نکته‌ی مهم اینکه پروب ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر را می‌توان بین حداکثر پنج درایو مشترک کرد؛ در سیستم‌های چندمداره این امکان صرفه‌جویی واقعی در تعداد ترانسمیتر است.

درایو علاوه بر کنترل، چند محافظت را هم روی همان دو پارامتر بنا می‌کند: سوپرهیت پایین (LowSH)، فشار تبخیر پایین (LOP)، فشار تبخیر بالا (MOP) و دمای کندانس بالا (HiTcond). بنابراین انتخاب سنسور و کیفیت سیگنال آن‌ها مستقیماً روی ایمنی کمپرسور اثر می‌گذارد.

استپر یا پالس‌عرض؟ دو خانواده شیر الکترونیکی

دو خانواده‌ی اصلی وجود دارد و اشتباه گرفتن آن‌ها هزینه‌ی سنگینی دارد، چون درایو هر خانواده کاملاً متفاوت است.

نوع استپر موتور: با ارسال پالس به استاتور، روتور به اندازه‌ی مشخصی می‌چرخد و شیر در موقعیت خود باقی می‌ماند. در کاتالوگ سری CEV-S شرکت Parker آمده است که این شیرها ۵۰۰ پله‌ی کامل دارند و ۴۰۰ پله‌ی آن در محدوده‌ی کنترل خطی است؛ یعنی هر پله حدود ۰٫۲۵ درصد از دبی کامل. حدود ۳۲ پله‌ی اول صرف نشستن سوزن روی نشیمن می‌شود و شیر عملاً بسته است. حرکت کامل کمتر از ۶ ثانیه طول می‌کشد و برای نگه‌داشتن موقعیت، جریان نگه‌دارنده لازم نیست. مشخصات سری DPF-TS/S شرکت Sanhua هم همین عدد را تأیید می‌کند: ۵۰۰ پله برای کورس کامل و ۳۲ ± ۲۰ پله‌ی آغازین، با فرمان ۱۲ ولت مستقیم و موج مستطیلی، و محدوده‌ی ظرفیت ۳٫۵ تا ۱۰۵ کیلووات بر مبنای R22.

نوع پالس‌عرض (PWM): در این خانواده شیر با یک چرخه‌ی باز و بسته شدن سریع کار می‌کند و میزان باز بودن مؤثر به نسبت زمان باز بودن در هر دوره بستگی دارد. در دفترچه‌ی فنی شیر AKVH 10 شرکت Danfoss، اصل کار صریحاً پالس‌عرض با دوره‌ی پیشنهادی ۶ ثانیه ذکر شده و بازه‌ی تنظیم ۱۰ تا ۱۰۰ درصد اعلام شده است.

زیرشاخه‌های شیر استپر: دوقطبی و تک‌قطبی

خانواده‌ی استپر خودش دو زیرشاخه دارد: دوقطبی و تک‌قطبی. در راهنمای درایو EKF شرکت Danfoss هر دو پشتیبانی می‌شوند، ولی یک نکته‌ی مهم آن‌جا نوشته شده است: تشخیص مدار باز با سخت‌افزار در دسترس است، اما برای شیرهای تک‌قطبی این قابلیت وجود ندارد. نتیجه‌ی عملی این است که در مدار تک‌قطبی، یک ایراد سیم‌کشی ممکن است تا رسیدن به مرحله‌ی مشاهده‌ی رفتار سیستم پنهان بماند.

مقایسه دو خانواده شیر انبساط الکترونیکی: نوع استپر موتور با پلههای موقعیت و نوع پالسی با چرخه باز و بسته
شکل ۱. دو خانواده‌ی شیر انبساط الکترونیکی: نوع استپر موتور با کورس پله‌ای و نوع پالس‌عرض با چرخه‌ی باز و بسته‌ی زمانی.

انتخاب شیر انبساط الکترونیکی: از ظرفیت اواپراتور تا شماره پورت

انتخاب شیر در کاتالوگ‌ها با یک عدد ظرفیت شروع می‌شود، ولی آن عدد در شرایط مبنا معتبر است، نه در شرایط پروژه. در دفترچه‌ی فنی شیر AKVH 10 شرکت Danfoss تصریح شده که ظرفیت‌های نامی بر مبنای ساب‌کول ۴ کلوین، دمای تبخیر منفی ۲۵ درجه‌ی سلسیوس و سوپرهیت ۵ کلوین داده شده‌اند. اگر شرایط پروژه‌ی شما این اعداد نباشد، مقایسه‌ی سرراست دو کاتالوگ شما را به انتخاب غلط می‌رساند.

گام‌های سایزینگ شیر انبساط الکترونیکی

همان منبع، یک توالی شش‌مرحله‌ای برای سایزینگ پیشنهاد می‌کند: ۱) ظرفیت اواپراتور، ۲) افت فشار روی شیر، ۳) اصلاح برای ساب‌کول، ۴) اصلاح برای دمای تبخیر، ۵) تعیین اندازه‌ی شیر، ۶) اندازه‌گذاری درست خط مایع.

افت فشار روی شیر از رابطه‌ی زیر به دست می‌آید:

Δp شیر = pc − (pe + Δp1 + Δp3 + Δp4)

که در آن pc فشار رسیور، pe فشار تبخیر، Δp1 افت فشار خط مایع، Δp3 افت فشار سیستم توزیع‌کننده و Δp4 افت فشار خود اواپراتور است. این عدد ظرفیت شیر را مستقیماً تعیین می‌کند و باید قبل از هر انتخاب دیگری محاسبه شود.

گام سوم را جدی بگیرید، چون یک محاسبه‌ی اجباری است و نه یک ریزکاری. اگر ساب‌کول واقعی با ۴ کلوین فرق داشته باشد، باید ظرفیت اواپراتور در ضریب اصلاح ضرب شود. جدول منتشرشده‌ی Danfoss برای مبرد R744 این ضرایب را می‌دهد:

ساب‌کول (کلوین) ۴ ۱۰ ۱۵ ۲۰ ۲۵ ۳۰ ۳۵ ۴۰ ۴۵ ۵۰
ضریب اصلاح ۱٫۰۰ ۰٫۹۱ ۰٫۸۶ ۰٫۸۱ ۰٫۷۷ ۰٫۷۳ ۰٫۶۹ ۰٫۶۶ ۰٫۶۳ ۰٫۶۰

مثال خود دفترچه: اگر ظرفیت اواپراتور ۵ کیلووات و ساب‌کول ۱۰ کلوین باشد، ظرفیت اصلاح‌شده ۴٫۵۵ کیلووات است. توجه کنید که ضریب همیشه کوچک‌تر از یک است؛ یعنی ظرفیت واقعیِ قابل استفاده‌ی شیر کمتر از آن چیزی است که در نگاه اول به نظر می‌رسد. همان منبع هشدار می‌دهد که ساب‌کول کم می‌تواند فلش گس تولید کند و به‌جای مایع، مخلوط دوفازی وارد شیر شود.

جدول انتخاب پورت شیر انبساط الکترونیکی

معیار انتخاب آنچه باید بررسی شود منبع/مرجع عدد
ظرفیت نامی بر مبنای چه ساب‌کولی و چه دمای تبخیری اعلام شده است Danfoss: ساب‌کول ۴ کلوین، تبخیر منفی ۲۵ درجه
اندازه‌ی پورت بزرگ‌ترین پورت به معنی بهترین انتخاب نیست؛ بارگذاری هدف ۵۰ تا ۷۵ درصد است Danfoss
سرعت مایع در خط ورودی بیش از ۱ متر بر ثانیه نباشد Danfoss
نوع خانواده‌ی شیر استپر یا پالس‌عرض؛ تعیین‌کننده‌ی نوع درایو Parker، Danfoss
تعداد پله‌ها ۵۰۰ پله‌ی کامل با ۴۰۰ پله‌ی خطی در نسل متداول Parker
MOPD اختلاف فشار کاری بیشینه؛ نمونه‌ها ۳۵، ۲۶، ۲۲، ۲۰ و ۱۵ بار بسته به مدل CAREL، Parker
سازگاری مبرد فهرست مبردهای مجاز را از کاتالوگ بگیرید Sanhua، Parker

درباره‌ی پورت یک نکته‌ی عملی مهم: در کاتالوگ سری CEV-S شرکت Parker توصیه شده که کنترلر طوری مقیاس‌بندی شود که پله‌ی ۳۲ معادل صفر درصد ظرفیت و پله‌ی ۵۰۰ معادل صد درصد ظرفیت باشد؛ چون بازه‌ی مفید شیر از ۳۲ تا ۵۰۰ پله است و در بسیاری از کاربردها همان چند پله‌ی اول هم می‌تواند کارکرد پایدار بدهد. اگر درایو روی بازه‌ی صفر تا ۵۰۰ مقیاس شده باشد، عملاً بخشی از کورس بی‌استفاده می‌ماند و کنترل‌کننده در ناحیه‌ی مرده کار می‌کند.

از انتخاب پورت تا خرید شیر

انتخاب پورت وقتی به خرید می‌رسد، به قطر نشیمنگاه ترجمه می‌شود. تسیا دو خانواده شیر انبساط الکترونیکی سانهوا را موجود دارد: سری DPF1.65 تا DPF3.2 برای ظرفیت کوچک تا متوسط با اتصال ۶٫۳۵ میلی‌متر، و سری DPF4.0 تا DPF6.5 برای ظرفیت بزرگ‌تر با اتصال ۱۵٫۸۸ میلی‌متر. هر دو استپر تک‌قطبی پنج‌سیمه با تغذیه ۱۲ ولت هستند، شش مبرد R22 و R134a و R404A و R407C و R410A و R507A را پوشش می‌دهند و برای کاربرد هیتم‌پمپ تست شده‌اند.

انتخاب شیر انبساط الکترونیکی برای هیت‌پمپ

در هیت‌پمپ، مسیر جریان مبرد در حالت گرمایش برعکس می‌شود و همین موضوع یک تله‌ی انتخاب ایجاد می‌کند. کاتالوگ Parker توضیح می‌دهد که چون سوزن شیر فنری است، MOPD در جریان معکوس می‌تواند به‌طور معناداری کمتر از جریان مستقیم باشد و به اندازه‌ی پورت هم بستگی دارد. تجاوز از این حد به شیر آسیب نمی‌زند، اما تا زمانی که اختلاف فشار به زیر MOPD برنگردد، از نشیمن شیر نشتی وجود خواهد داشت. پس در پروژه‌ی هیت‌پمپ، MOPD را باید برای حالت گرمایش و در جهت معکوس هم کنترل کنید، نه فقط برای حالت سرمایش.

نکته‌ی دوم اینکه توانایی جریان دوسویه در کاتالوگ‌ها صریحاً ذکر می‌شود و برای سیستم‌های برگشت‌پذیر ضروری است؛ در مشخصات سری DPF-TS/S شرکت Sanhua هم همین قابلیت به‌عنوان ویژگی کاربرد در هیت‌پمپ آمده است. سوم اینکه بارگذاری هدف ۵۰ تا ۷۵ درصد در ظرفیت نامی یعنی شیری که همیشه صد درصد باز کار می‌کند، عملاً کم‌ظرفیت انتخاب شده است و شیری که همیشه در چهل پله‌ی اول می‌ماند، بیش‌ازحد بزرگ است.

نمودار جریان سایزینگ شیر انبساط الکترونیکی: از ظرفیت اواپراتور تا ضریب اصلاح سابکول و انتخاب اندازه شیر
شکل ۲. توالی سایزینگ شیر انبساط الکترونیکی و جای ضریب اصلاح ساب‌کول در آن.

سنسورهای شیر انبساط الکترونیکی و نقطه تنظیم سوپرهیت

چه سنسورهایی لازم است

حلقه‌ی کنترل به دو اندازه‌گیری نیاز دارد و هیچ‌کدام جایگزین دیگری نیست: فشار تبخیر و دمای خط مکش. برای فشار، ترانسمیتر رتیومتریک یا ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر مناسب است؛ همان‌طور که در EVD evolution اشاره شده، نمونه‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر را می‌توان بین چند درایو مشترک کرد. برای دما، پروب NTC روی خط مکش نصب می‌شود و در همان درایو امکان استفاده از پروب‌های پشتیبان هم پیش‌بینی شده است تا در صورت ایراد پروب اصلی، کنترل کامل قطع نشود.

جزئیات انتخاب و نصب ترانسمیتر فشار در چیلرهای صنعتی موضوع مستقلی است که در راهنمای انتخاب و نصب سنسور فشار به آن پرداخته شده و بهتر است قبل از نصب حلقه‌ی EEV مرور شود.

نقطه تنظیم سوپرهیت شیر انبساط الکترونیکی

پاسخ صادقانه این است که یک عدد جهانی وجود ندارد، ولی منطق انتخاب عدد روشن است. ظرفیت‌های نامی در کاتالوگ‌ها بر مبنای سوپرهیت ۵ کلوین اعلام می‌شوند، که یک نقطه‌ی مرجع مهندسی است. در مستندات صنعتی برای اواپراتورهای انبساط مستقیم هم مقادیر منتشرشده در همین محدوده دیده می‌شود؛ برای نمونه، مرجع فنی شرکت Hillphoenix برای یک ویترین انبساط مستقیم، نقطه‌ی تنظیم سوپرهیت روی بالب را ۱۰ درجه‌ی فارنهایت، حدود ۵٫۶ کلوین، اعلام کرده است. توجه کنید که این یک کاربرد ویترینی است و نه چیلر؛ اواپراتور صفحه‌ای یا پوسته‌ولوله‌ی چیلر می‌تواند نقطه‌ی بهینه‌ی دیگری داشته باشد.

در عمل، نقطه‌ی تنظیم از دو طرف محصور است. سوپرهیت پایین‌تر، اواپراتور را پرتر می‌کند و راندمان را بالا می‌برد، اما حاشیه‌ی امنیت کمپرسور را کم می‌کند و ریسک برگشت مایع را افزایش می‌دهد. سوپرهیت بالاتر امن‌تر است ولی ظرفیت را هدر می‌دهد. راه درست این است که با مقدار پیشنهادی سازنده‌ی درایو برای کاربرد چیلر شروع کنید و بعد بر اساس اندازه‌گیری واقعی، تا نزدیک‌ترین نقطه‌ی پایدار پایین بیایید؛ در EVD evolution شرکت CAREL، انتخاب حالت کاربرد چیلر خودبه‌خود نقطه‌ی تنظیم و پارامترهای PID پیشنهادی را بارگذاری می‌کند و نقطه‌ی شروع خوبی است. محاسبه‌ی دقیق سوپرهیت، تفاوت سوپرهیت استاتیک و دینامیک و روش تنظیم بدون نوسان موضوع یک راهنمای جداگانه است و در همین مجموعه منتشر خواهد شد.

حلقه کنترل سوپرهیت: ترانسمیتر فشار تبخیر و پروب دمای مکش، محاسبه سوپرهیت در درایو و فرمان به شیر
شکل ۳. حلقه‌ی کنترل سوپرهیت؛ سوپرهیت محاسبه می‌شود و درایو آن را با نقطه‌ی تنظیم مقایسه می‌کند.

نصب شیر انبساط الکترونیکی: چیزهایی که بعداً قابل جبران نیستند

جای نصب، جهت جریان و فیلتر

در مشخصات سری DPF-TS/S شرکت Sanhua، شرایط نصب صریح آمده است: کویل به سمت بالا، محور مرکزی روتور شیر در محدوده‌ی ۱۵± درجه نسبت به محور عمودی، ورودی ترجیحاً از پهلو و خروجی ترجیحاً به سمت پایین. رعایت نکردن همین چند شرط، به‌جای یک ایراد جزئی، باعث می‌شود سوزن و روتور در درازمدت بار نامتقارن ببینند.

فیلتر هم بخشی از خود شیر است، نه یک قطعه‌ی اختیاری. در دفترچه‌ی Danfoss برای شیر AKVH 10، فیلتر داخلی قابل تعویض با مش ۱۰۰ میکرومتر ذکر شده و نشت نشیمن شیر کمتر از ۰٫۰۲ درصد kv اعلام شده است. این عدد کوچک معنی مهمی دارد: نشیمن این شیرها آب‌بندی کامل نیست و اگر روی مدار مایع، ذرات و آلودگی باقی بماند، همین نشتی کوچک به نشتی محسوس تبدیل می‌شود.

سیم‌کشی موتور استپر شیر انبساط الکترونیکی

کابل موتور استپر یک محدودیت مهندسی واقعی است، نه یک توصیه‌ی عمومی. در دفترچه‌ی EVD evolution شرکت CAREL آمده که کابل موتور شیر باید چهارسیمه‌ی شیلددار باشد و با سطح مقطع AWG 22 حداکثر ۱۰ متر و با AWG 14 حداکثر ۵۰ متر طول داشته باشد. شیلد کابل باید به ارت تابلو وصل شود. در همان سند، در بخش توصیه‌های سیم‌کشی، صریحاً هشدار داده شده که کابل برق و کابل سیگنال با هم و در یک مسیر نباشند؛ همچنین طول کابل ورودی‌های دیجیتال حداکثر ۳۰ متر و حداقل سطح مقطع کابل اتصال ۰٫۵ میلی‌متر مربع است.

نکته‌ی دومی که به‌سادگی فراموش می‌شود: درایو تشخیص می‌دهد که موتور شیر بعد از روشن شدن درایو وصل نشده است و آلارم خطای موتور EEV تولید می‌کند. اگر سیم‌کشی موتور را اشتباه ببندید، انتظار این آلارم را داشته باشید.

تخلیه و رطوبت‌زدایی مدار

رطوبت، رقیب پنهان EEV است. ترکیب آب با روغن و مبرد می‌تواند اسید و رسوب ایجاد کند و چون قطر مجرای شیر الکترونیکی کوچک است، اولین جایی که این آلودگی خودش را نشان می‌دهد غالباً همین‌جاست. تخلیه‌ی صحیح مدار، استفاده از فیلتردرایر مناسب و پرهیز از باز ماندن مدار از نکات پایه‌ای هستند که در متن‌های فارسی کمتر با جزئیات پوشش داده شده‌اند؛ تمیزکاری مدار و روش‌های اندازه‌گیری رطوبت، موضوع یک راهنمای جداگانه در همین خوشه خواهد بود.

راه‌اندازی شیر انبساط الکترونیکی و پارامتردهی درایو

توالی راه‌اندازی گام‌به‌گام

  1. پیش از برق‌دار کردن، نوع شیر و شماره‌ی پورت را با پارامتر یا کلید انتخاب درایو مطابق کنید؛ در راهنمای درایو EKF شرکت Danfoss، انتخاب شیر از طریق کلیدهای DIP و انتخاب نوع سیگنال آنالوگ از دو کلید دیگر انجام می‌شود.
  2. در حالت مستقل، موقعیت شیر را دستی تنظیم کنید تا مطمئن شوید مسیر مکانیکی آزاد است. در EVD evolution شرکت CAREL این کار با قابلیت جابه‌جایی دستی انجام می‌شود که در حالت آماده‌به‌کار یا کنترل قابل فعال‌سازی است و اولویت آن از هر محافظتی بالاتر است.
  3. هم‌ترازی پله‌ها را بازیابی کنید. اگر سیستم برق را از دست بدهد، شمارش پله‌ی درایو از موقعیت واقعی شیر جدا می‌شود. هر دو سازنده برای این حالت راه‌حل دارند؛ CAREL قابلیت بازیابی موقعیت فیزیکی شیر با حرکت تا انتهای باز یا بسته را پیش‌بینی کرده و Danfoss هم ورودی باتری پشتیبان را برای بستن شیر در قطع برق در نظر گرفته است، با هشدار باتری زیر ۱۶ ولت مستقیم.
  4. مدار را زیر بار ببرید و سوپرهیت واقعی را در چند نقطه‌ی بار اندازه‌گیری کنید، نه فقط در بار کامل.
  5. پایداری را در بار جزئی بررسی کنید. بیشترین نوسان در بار جزئی دیده می‌شود و نه در بار نامی.

پارامترهای کلیدی شیر انبساط الکترونیکی

در کنار نقطه‌ی تنظیم سوپرهیت، چهار پارامتر اهمیت حیاتی دارند: نوع و مقیاس شیر، مبرد (چون تبدیل فشار به دمای اشباع از آن ساخته می‌شود)، آستانه‌های محافظت LowSH و LOP و MOP، و پارامترهای حلقه‌ی PID. در EVD evolution شرکت CAREL اگر پارامترهای PID دستی تغییر داده شوند، درایو نوع کنترل را به‌عنوان کنترل سفارشی علامت می‌زند؛ همین علامت به شما می‌گوید که از مقادیر پیشنهادی کاربرد خارج شده‌اید. اگر هم درایو در حالت آماده‌به‌کار و با تغذیه‌ی ۲۴ ولت مستقیم راه‌اندازی شود، شیر را می‌بندد و باید پارامتر نوع تغذیه را درست تنظیم کرده باشید.

یک نکته‌ی عملی درباره‌ی محل قرارگیری: درایو را نزدیک شیر یا نزدیک ترمینال کنترلر نصب نکنید بدون اینکه طول کابل موتور را حساب کرده باشید. فاصله‌ی ۱۰ متر با AWG 22 سقف مطلقی است که در دفترچه آمده و با سیم نازک‌تر یا مسیر مشترک با کابل برق، حاشیه‌ی خطا کم می‌شود.

اگر سیستم شما بر پایه‌ی کنترلر چیلر کار می‌کند، ارتباط درایو با کنترلر باید از ابتدا در طراحی دیده شود؛ در غیر این صورت بعداً افزودن قابلیت‌هایی مثل مانیتورینگ یا ثبت روند دما و فشار به بازبینی برنامه نیاز پیدا می‌کند. تسیا همین حلقه را به‌صورت یک بسته‌ی آماده عرضه می‌کند: درایو انبساط الکترونیکی تک‌مداره TVD100-S روی کنترلر TS20 می‌نشیند و درایو دومداره‌ی TVD100-T روی TS28. برای جزئیات پروتکل و نقشه‌ی رجیستر، راهنمای مدباس در کنترلر چیلر مرجع مستقیم است.

نقشه راهاندازی و عیبیابی درایو شیر انبساط الکترونیکی: تطبیق شیر، تست دستی، بازیابی پله، اندازهگیری سوپرهیت
شکل ۴. توالی راه‌اندازی درایو و نقشه‌ی سریع عیب‌یابی، با تمرکز بر بازیابی هم‌ترازی پله‌ها.

عیب‌یابی شیر انبساط الکترونیکی: اشکال‌های پرتکرار

جدول زیر اشکال‌های پرتکرار را به علت فیزیکی و اولین قدم بررسی وصل می‌کند. این یک نقشه‌ی راه سریع است؛ ماتریس کامل اشکال‌یابی، کدهای آلارم و روش‌های تست کویل و موتور موضوع یک راهنمای جداگانه در همین خوشه خواهد بود.

نشانه علت فیزیکی محتمل اولین قدم بررسی
شیر بسته نمی‌شود از دست رفتن مرجع پله در اثر قطع برق اجرای بازیابی موقعیت فیزیکی یا بستن کامل تا انتها
شیر باز نمی‌شود آلارم خطای موتور یا مدار باز در سیم‌کشی موتور بررسی اتصال موتور بعد از روشن شدن درایو و آلارم درایو
نوسان مداوم سوپرهیت تنظیم نامناسب PID یا شیر بیش‌ازحد بزرگ بررسی بارگذاری شیر در ظرفیت نامی و بازبینی پارامترهای کنترل
کمبود ظرفیت در گرمای اوج شیر کم‌ظرفیت یا ساب‌کول کمتر از شرایط نامی محاسبه‌ی ضریب اصلاح ساب‌کول و بازبینی افت فشار روی شیر
نشتی از نشیمن در حالت گرمایش تجاوز از MOPD در جریان معکوس کنترل MOPD برای جهت جریان در حالت گرمایش
آلارم پروب ایراد سنسور دما یا ترانسمیتر فشار بررسی سیم‌کشی و صحت خوانش هر دو پروب حلقه
شیر در ناحیه‌ی اول کار می‌کند و کنترل نمی‌شود شیر بیش‌ازحد بزرگ انتخاب شده است بررسی بارگذاری در ظرفیت نامی و در صورت لزوم تعویض پورت

سوالات متداول

شیر انبساط الکترونیکی چیست و چه تفاوتی با شیر مکانیکی دارد؟

شیر انبساط الکترونیکی یک شیر کنترل جریان مبرد است که موقعیت آن با فرمان الکتریکی تعیین می‌شود و نه با تعادل مکانیکی بالب و فنر. همین تفاوت باعث می‌شود سوپرهیت آن قابل برنامه‌ریزی، قابل ثبت و قابل اتصال به سیستم کنترل مرکزی باشد. ادامه‌ی مقایسه‌ی تفصیلی این دو نوع، موضوع یک مقاله‌ی جداگانه در همین مجموعه است.

ظرفیت شیر انبساط الکترونیکی چطور محاسبه می‌شود؟

ظرفیت اواپراتور را از مشخصات سازنده بردارید، افت فشار روی شیر را از رابطه‌ی اختلاف فشار رسیور و تبخیر منهای افت‌های خط مایع و توزیع‌کننده و اواپراتور حساب کنید، سپس اگر ساب‌کول واقعی از ۴ کلوین فرق دارد ظرفیت را در ضریب اصلاح ضرب کنید. عدد نهایی را با ظرفیت نامی شیر مقایسه کنید و هدف را بارگذاری ۵۰ تا ۷۵ درصد بگذارید.

چند پله یا چند پورت برای کاربرد من مناسب است؟

در نسل متداول شیرهای استپر، کورس کامل ۵۰۰ پله است که حدود ۴۰۰ پله‌ی آن در محدوده‌ی کنترل خطی قرار می‌گیرد و حدود ۳۲ پله‌ی اول صرف نشستن سوزن می‌شود. بازه‌ی مفید طراحی ۳۲ تا ۵۰۰ پله است و درایو باید طوری مقیاس شود که همین بازه را به صفر تا صد درصد ظرفیت نگاشت کند.

نقطه تنظیم سوپرهیت باید چند باشد؟

ظرفیت‌های نامی معمولاً بر مبنای سوپرهیت ۵ کلوین اعلام می‌شوند و این یک نقطه‌ی مرجع منطقی برای شروع است. مقدار نهایی به نوع اواپراتور و کاربرد بستگی دارد و باید با اندازه‌گیری واقعی تنظیم شود. از نقطه‌ی تنظیم پیشنهادی سازنده‌ی درایو برای کاربرد چیلر شروع کنید و تا نزدیک‌ترین نقطه‌ی پایدار پایین بیایید.

چرا شیر EEV نوسان می‌کند یا هانتینگ دارد؟

دو علت رایج دارد: پارامترهای کنترل و پایداری حلقه، و انتخاب شیر بیش‌ازحد بزرگ که کنترل‌کننده را مجبور می‌کند در چند پله‌ی اول کار کند. اول بارگذاری شیر را در ظرفیت نامی بررسی کنید و بعد سراغ بازبینی پارامترهای کنترل بروید. راهنمای تنظیم بدون نوسان در همین خوشه منتشر خواهد شد.

آلارم خطای موتور EEV به چه معناست؟

این آلارم معمولاً یعنی درایو نتوانسته ارتباط درست با موتور شیر را برقرار یا حفظ کند. در دفترچه‌ی EVD evolution شرکت CAREL به‌صراحت آمده که اگر موتورهای شیر بعد از اتصال درایو وصل نشوند این آلارم تولید می‌شود؛ پس اولین قدم بررسی سیم‌کشی و اتصال موتور است. در شیرهای تک‌قطبی، تشخیص مدار باز سخت‌افزاری در دسترس نیست و بررسی باید دقیق‌تر انجام شود.

جمع‌بندی

شیر انبساط الکترونیکی یک قطعه‌ی آماده‌ی نصب نیست که فقط پورتش بزرگ‌تر از ظرفیت اواپراتور باشد؛ یک زیرسیستم کنترل است که درایو، سنسور، پارامتر و سیم‌کشی آن باید با هم و بر مبنای شرایط واقعی پروژه انتخاب شوند. سه گام عملی که بیشترین اثر را دارند این‌ها هستند: ظرفیت را با ضریب اصلاح ساب‌کول تصحیح کنید و بارگذاری هدف را ۵۰ تا ۷۵ درصد بگذارید؛ بازه‌ی مفید ۳۲ تا ۵۰۰ پله را در درایو درست نگاشت کنید؛ و هم‌ترازی پله‌ها را بعد از هر قطع برق بازیابی کنید. اگر در پروژه‌ای هستید که انتخاب یا تنظیم شیر انبساط الکترونیکی برایتان به تصمیم فنی تبدیل شده، با کارشناسان تسیا تماس بگیرید تا شرایط واقعی سیستم شما بررسی شود.

منابع

  • CAREL — راهنمای کاربر درایو شیر انبساط الکترونیکی EVD evolution، سند +0300005EN، نسخه ۳٫۳، ۲۰۱۳: https://www.phys.au.dk/~srf/SONG/0300005EN.pdf
  • Parker Hannifin (Sporlan) — کاتالوگ سری شیر انبساط الکترونیکی CEV-S، مه ۲۰۱۹: https://www.mosinv.ru/Documentation/EEV/Stepper/Parker/CEV-S_Catalogue_2019_05.pdf
  • Sanhua — مشخصات فنی سری شیر انبساط الکترونیکی DPF-TS/S: https://www.sanhuausa.com/us/en/products/electronic-expansion-valve-2
  • Danfoss — دفترچه‌ی فنی شیر الکترونیکی AKVH 10 برای CO2، سند DKRCC.PD.VA1.D3.02، ۲۰۱۲: https://avrora-arm.ru/data/armatura01/Danfoss/DOC038786441042.pdf
  • Danfoss Climate Solutions — راهنمای نصب درایو شیر استپر EKF 1A و EKF 2A، سند AN375548103097en-000209، اکتبر ۲۰۲۵: https://assets.danfoss.com/documents/latest/549069/AN375548103097en-000209.pdf
  • Hillphoenix — مرجع فنی BSD-R، راهنمای کنترل سیستم انبساط مستقیم، ۲۰۱۴: https://hillrmtstoragedev.blob.core.windows.net/hilldrive/Resources/Products/Resources/Legacy%20Tech%20Sheets/BSD-R-tech-reference-Legacy.pdf
اگر در انتخاب یا تنظیم شیر انبساط الکترونیکی برای چیلر خود به کمک نیاز دارید، کارشناسان تسیا آماده مشاوره فنی هستند.

مشاهده درایو شیر انبساط الکترونیکی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *