کنترل کننده‌ های مدار سردخانه

از آنجایی که کنترل کردن دستی بخش های گوناگون سردخانه مواد غذایی کار مشکلی است و نمی تواند دقیق باشد اغلب کار سردخانه ها تا حد زیادی به صورت خودکار انجام می گیرد. به علاوه اگر سیستم به صورت دستی و سنتی عمل کند به متخصصان بسیار ماهری نیازخواهد بود.کنترل دقیق بخش های مختلف یک سردخانه مواد غذایی از جمله دما، رطوبت نسبی، تغذیه اواپراتورها، ظرفیت سرمایشی متناسب با بار سردخانه، دمای کندانسورها و همچنین مدیریت شروع به کار و خروج از حالت یخ زدگی و برفک، نقش بسیار مهمی در حفظ کیفیت و ماندگاری محصولات دارد. انجام این تنظیمات به صورت دستی علاوه بر پیچیدگی و نیاز به مهارت بالا، اغلب دقت کافی ندارد و ریسک خطای انسانی را افزایش می دهد. به همین دلیل، بیشتر سردخانه های صنعتی امروزی به سیستم های کنترل خودکار مجهز هستند تا بتوانند این وظایف حساس را با دقت و سرعت بالا انجام دهند. در ادامه این پست، به بررسی مهم ترین موارد و عملکردهای کنترل کننده های مدار سردخانه می پردازیم و نقش هر یک در بهبود عملکرد سردخانه را توضیح می دهیم.

در سردخانه های مدرن، انواع مختلفی از سیستم های کنترل خودکار به کار گرفته می شوند تا عملکرد دستگاه ها به صورت بهینه و ایمن انجام شود. این سیستم ها شامل کنترل دما، رطوبت، فشار، جریان برق و مدیریت اواپراتورها و کندانسورها هستند. هر یک از این کنترل کننده ها وظایف خاصی دارند و به صورت لحظه ای وضعیت محیط و تجهیزات را پایش می کنند.به طور کلی، این کنترل کننده ها قادرند وضعیت غیرعادی را شناسایی کرده و با فعال کردن سیستم های ایمنی، از ایجاد آسیب یا خرابی جلوگیری کنند. برای مثال، اگر دمای یک اتاق سرد بیش از حد پایین یا بالا برود، سیستم به صورت خودکار هشدار می دهد و یا برخی تجهیزات را خاموش می کند تا از خطر برفک یا یخ زدگی جلوگیری شود.طبیعی است که فعال شدن هر یک از این سیستم های ایمنی، نشان دهنده وجود یک مشکل یا شرایط غیرعادی در سردخانه است. بنابراین پیش از راه اندازی مجدد تجهیزات، باید علت هشدار شناسایی و مشکل برطرف شود. این نکته اهمیت زیادی دارد زیرا تجهیزات ایمنی و کنترل کننده ها برای عملکردهای کوتاه مدت طراحی شده اند و نمی توانند برای مدت طولانی جایگزین مدیریت صحیح و تعمیرات مورد نیاز باشند.

با توجه به این موضوع، استفاده از کنترل کننده های مدار سردخانه نه تنها به افزایش دقت و کاهش خطای انسانی کمک می کند، بلکه موجب افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه های نگهداری می شود. همچنین امکان مانیتورینگ آنلاین و ثبت داده های عملکردی به مدیران سردخانه این امکان را می دهد که با تحلیل دقیق شرایط، تصمیمات بهتری برای بهینه سازی فرآیندها اتخاذ کنند.

یکی از مهم ترین کنترل کننده های مدار سردخانه، سیستم کنترل فشار کندانسور است. این کنترل کننده به طور خودکار گردش کمپرسور را قطع می کند تا از افزایش بیش از حد فشار داخل کندانسور جلوگیری کند. افزایش فشار در کندانسور می تواند خطرناک باشد و در صورت ادامه، باعث ترکیدن لوله ها و آسیب جدی به تجهیزات شود.افزایش فشار کندانسور معمولاً به دلایلی مانند گرفتگی لوله های خنک کننده، کاهش کارایی سیستم گردش آب، از کار افتادن پروانه های خنک کننده هوا یا گرم شدن بیش از حد ماده مبرد رخ می دهد. در چنین شرایطی کنترل کننده فشار به سرعت واکنش نشان داده و کمپرسور را متوقف می کند تا از بروز حادثه جلوگیری شود. با این حال، این سیستم به تنهایی نمی تواند تمام خطرات احتمالی را پیشگیری کند. به همین دلیل، استفاده از روش های حفاظتی مکمل مانند شیرهای فشار ایمنی، سنسورهای اضافی و سیستم های هشدار ضروری است. این تجهیزات در کنار کنترل کننده فشار، یک لایه حفاظتی کامل ایجاد می کنند و از آسیب جدی به سردخانه و محصولات نگهداری شده جلوگیری می کنند.استفاده همزمان از کنترل کننده های خودکار و تجهیزات ایمنی مکمل نه تنها عملکرد سردخانه را بهینه می کند، بلکه آرامش خیال اپراتورها و مدیران را نیز تضمین می کند و از بروز هزینه های تعمیرات سنگین جلوگیری می کند.

 دستگاه کنترل کننده ی دیگر در شرایط کاهش فشار تبخیر مایع مبرد، کمپرسور را از کار خواهد انداخت. کاهش فشار در شرایطی که کم تر از فشار اتمسفر باشد، خطر ورود هوا را به مدار سرمازا در پی خواهد داشت. بیش ترین خطر، کم شدن دمای تبخیر به مقدار زیاد و احتمال خراب شدن محصولات  و یا به طور کلی سیستم سردخانه می باشد. دلایل زیادی می توانند باعث کاهش فشار تبخیر در اواپراتورها شود؛ مانند از کار افتادن فن های تبخیرکننده، ایجاد برفک زیاد، نشتی ضعیف، کشیده شدن روغن به طور ناگهانی به درون سیستم، باز ماندن ترموستات ها در حالت باز  و ...

درسیستم هایی که کمپرسورها مجهز به پمپ روغن کاری هستند، تعیین سطح روغن کمپرسور و حداقل مقدار آن برای روغن کاری مناسب، نیاز به سیستم کنترل کننده دارد. در هر صورت کاهش مقدار روغن، گرفتگی مسیر عبور و یا صافی ها و ... منجر به افزایش اصطکاک کمپرسور و خطر سوختن آن خواهد گردید. کمپرسورهای صنعتی در فشاری حدود 0.35 کیلوپاسکال بر سانتی متر مربع تنظیم می گردند که با کاهش فشار روغن به پایین تر از این مقدار، کمپرسور خاموش خواهد گردید.

شیر تنظیم آب نیز از کنترل کننده های مهم در مدار سردخانه است. این شیر در ورودی کندانسور نصب می شود و فعالیت آن به تخلیه ی کمپرسور بستگی دارد. این شیر، جریان آب از کندانسور را تنظیم می کند تا آب بیش از حد نباشد و بیرون نریزد. براین اساس هنگام خاموش بودن کمپرسورها، فشار در کندانسور پایین آمده، برای خنک کردن کندانسور به آب هم نیازی نیست. بنابر این شیر تنظیم بسته می شود و از مصرف آب و یا چرخش بی دلیل آن در سیستم جلوگیری می شود.

شیرهای انبساط نقش حیاتی در سیستم های تبرید و سردخانه ها دارند و در واقع مرز بین بخش فشار بالا و فشار پایین مسیر مایع مبرد محسوب می شوند. این شیرها دو عملکرد مهم دارند: نخست، کنترل میزان مایع مبرد ورودی به اواپراتور و دوم، حفظ اختلاف فشار مناسب بین قسمت فشار بالا و پایین مدار سرمازا. این دو وظیفه به سیستم امکان می دهند که دما و فشار اواپراتورها در محدوده ایمن و بهینه باقی بمانند.شیرهای انبساط در انواع مختلفی وجود دارند و همه آن ها به صورت خودکار عمل می کنند. با این حال، در سردخانه های صنعتی توصیه می شود که به موازات شیر انبساط، یک کنترل کننده دستی نیز نصب شود. این اقدام از خاموش شدن ناگهانی یا توقف کار سردخانه در صورت خرابی یا شکسته شدن شیر جلوگیری می کند و امنیت و پایداری سیستم را افزایش می دهد.انواع رایج شیرهای انبساط شامل شیر انبساط ترموستاتیکی، شیر شناور فشار پایین و شیر شناور فشار بالا هستند. هر یک از این انواع کاربرد خاص خود را دارند و بسته به نوع سیستم تبرید و نیاز سردخانه، انتخاب می شوند. به کارگیری صحیح این شیرها همراه با کنترل های مکمل، عملکرد سردخانه را بهینه کرده و از آسیب های احتمالی تجهیزات جلوگیری می کند.

همانگونه که از اسم آن مشخص است کنترل کننده های فشار جهت حفاظت در مقابل فشار مکش خیلی پایین یا فشار دیسک شارژ بالا استفاده می شود و در سیستم های تبرید تجاری و صنعی و تهویه مطبوع بکار گرفته می شود.کنترل کننده فشار نقش دستور دادن به کمپرسور جهت قطع یا شروع عملیات تبرید و علاوه براین کنترل صنعت کندانسورهای هوایی را بر عهده دارد، تا از صدمات احتمالی به سیستم تبرید جلوگیری کند.برای کمپرسورهای یک اسب بخار به بالا کنترل کننده های فشار کارایی بسیاری دارند، به دلیل اینکه با استفاده از کنترل کننده های فشار از وضعیت فشار در دستگاه های مربوطه اطلاع پیدا خواهید کرد چرا که فشار با میزان برد ارتباط مشابهی دارد. انواع کنترل کننده های فشار به عبارت زیر می باشند:

low pusher (کنترل کننده فشار پایین) یا همام LPC
high pusher ( کنترل کننده فشار بالا) یا همان HPC
کنترل کننده فشار روغن (oil.p.c)

یکی از مهم ترین انواع کنترل کننده های فشار در سیستم های تبرید، کنترل کننده فشار پایین است که نقش بسیار حیاتی در عملکرد ایمن و بهینه سردخانه دارد. در مقایسه با سایر انواع کنترل کننده های فشار، اهمیت کنترل فشار پایین بیشتر است، زیرا فشار کم به طور مستقیم نشان دهنده دمای پایین در اواپراتورها است. این موضوع به ویژه در سردخانه ها و سیستم های تبرید حساس اهمیت بالایی دارد، چرا که دمای پایین اواپراتورها رابطه مستقیم با کیفیت و ماندگاری مواد غذایی دارد.در مقابل، فشار بالا معمولاً بیانگر افزایش دما در اواپراتورها است و البته کنترل آن نیز مهم است، اما در انتخاب نوع کنترل کننده، توجه اصلی باید بر فشار پایین متمرکز شود. کنترل فشار پایین به اپراتورها و سیستم این امکان را می دهد که در صورت کاهش بیش از حد دما یا فشار در اواپراتور، اقدامات اصلاحی سریع انجام شود و از آسیب احتمالی به کمپرسور و سایر تجهیزات جلوگیری شود.دانستن این نکته که فشار پایین بیانگر دمای پایین و فشار بالا نشان دهنده دمای بالای اواپراتور است، به تصمیم گیری صحیح در انتخاب و نصب کنترل کننده های فشار کمک بزرگی می کند. به این ترتیب، سیستم تبرید قادر خواهد بود به شکل ایمن و بهینه کار کند و از خرابی های احتمالی و کاهش کیفیت محصولات جلوگیری شود.

یکی دیگر از کنترل کننده های مهم در مدار سردخانه، کنترل کننده فشار روغن کمپرسور است. این کنترل کننده معمولاً در کمپرسورهایی به کار می رود که دارای پمپ روغن جداگانه هستند و این پمپ به وسیله میل لنگ کمپرسور به حرکت درمی آید. دوران میل لنگ باعث عملکرد پمپ روغن می شود و علاوه بر تأمین روغن مورد نیاز، موجب روانکاری مناسب و کارکرد بهتر قطعات متحرک داخل کمپرسور می گردد.در این سیستم، اگر فشار روغن از حد مجاز کمتر شود، کنترل کننده فشار روغن کمپرسور پس از حدود دو دقیقه عملکرد را متوقف کرده و کمپرسور به طور خودکار خاموش می شود. این اقدام به محافظت از کمپرسور و جلوگیری از آسیب شدید به قطعات داخلی کمک می کند.اگر کنترل کننده فشار روغن از کار بیفتد، باید دلیل خرابی شناسایی و مشکل برطرف شود. در برخی سیستم ها ممکن است لازم باشد تنظیمات کنترل کننده به صورت دستی انجام شود تا کمپرسور دوباره بتواند با ایمنی کامل کار کند. کنترل کننده های فشار روغن الکترونیکی در بازار دارای انواع مختلفی هستند که از جمله آن ها می توان به برندهای آلکو، دانفوس و جانسون کنترل (پن) اشاره کرد. انتخاب نوع مناسب کنترل کننده با توجه به نوع کمپرسور و نیازهای عملیاتی، نقش مهمی در عملکرد ایمن و طول عمر تجهیزات دارد.