سوپرهیت و سابکول در چیلرهای تراکمی
دوشنبه، ۱۴ مهر ۱۴۰۴
تعریف سوپرهیت (Superheat)
در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع، سوپرهیت به مقدار افزایش دمای مبرد گازی (بخار) بالاتر از دمای اشباع (Saturation Temperature) در همان فشار گفته می‌شود.
یعنی وقتی مایع مبرد تبخیر شد و کاملاً به بخار اشباع رسید، اگر همچنان گرما بگیرد، دمای آن بیشتر می‌شود بدون اینکه تغییر فاز بدهد. این اختلاف دما را سوپرهیت می‌گویند.
فرمول محاسبه سوپرهیت
مثال ساده
فرض کنید:
فشار مکش در خروجی اواپراتور: 70 psi برای مبرد R22
از جدول R22 می‌دانیم در 70 psi دمای اشباع ≈ 41°F (5°C)
دمای واقعی خط ساکشن (با ترمومتر): 55°F (13°C)
بنابراین:
Superheat=55−41=14°FSuperheat = 55 - 41 = 14°FSuperheat=55−41=14°F
یعنی سوپرهیت ۱۴ درجه فارنهایت است.
چرا سوپرهیت مهم است؟
خیلی کم باشد (تقریباً صفر): خطر ورود مایع به کمپرسور و آسیب دیدن آن.
خیلی زیاد باشد: نشانه کمبود مبرد یا جریان ناکافی و کاهش راندمان سیستم.
مقدار مناسب: بستگی به نوع سیستم دارد (مثلاً ۸ تا ۱۲°F در سیستم‌های تهویه مطبوع معمولی رایج است).
📊 جدول راهنمای مقدار مناسب سوپرهیت
کاربرد سیستم | محدوده‌ی معمول سوپرهیت (°F) | محدوده‌ی معمول سوپرهیت (°C) | توضیحات |
|---|---|---|---|
سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی (Residential AC) | 8 – 12 °F | 4 – 7 °C | بهترین محدوده برای راندمان و محافظت کمپرسور |
سیستم‌های تبرید تجاری (فروشگاهی، ویترین‌ها) | 10 – 15 °F | 5 – 8 °C | کمی بالاتر، چون تغییر بار سریع‌تر رخ می‌دهد |
سردخانه‌ها (Cold Storage) | 6 – 10 °F | 3 – 5 °C | برای اطمینان از خنک‌سازی یکنواخت و جلوگیری از برگشت مایع |
چیلرها (Chillers) | 8 – 14 °F | 4 – 8 °C | بستگی به طراحی و نوع مبرد دارد |
سیستم‌های با شیر انبساط الکترونیکی (EEV) | 5 – 8 °F | 3 – 5 °C | چون کنترل دقیق‌تر است، سوپرهیت کمتر تنظیم می‌شود |
✅ نکته کلیدی:
اگر سوپرهیت خیلی کم (≈۰–۲°C) باشد ⇒ احتمال برگشت مایع به کمپرسور (Liquid Floodback)
اگر سوپرهیت خیلی زیاد (>۱۲–۱۵°C) باشد ⇒ نشانه‌ی کمبود مبرد یا جریان ضعیف هوا/آب
🧰 چک‌لیست عیب‌یابی با سوپرهیت
🔹 حالت ۱: سوپرهیت خیلی کم (۰–۲°C یا نزدیک صفر)
📌 علائم: بخار تقریباً اشباع، خطر ورود مایع به کمپرسور (Liquid Floodback)
✅ علت‌های احتمالی:
شارژ مبرد زیادتر از حد
شیر انبساط (TXV/EEV) بیش از حد باز است
بار سرمایی سیستم بالاتر از حد طراحی است
کنترل سوپرهیت یا سنسور شیر انبساط درست کار نمی‌کند
🔹 حالت ۲: سوپرهیت نرمال (۳–۷°C یا 8–12°F)
📌 علائم: سیستم در شرایط ایده‌آل کار می‌کند
✅ اقدام: نیازی به اصلاح نیست، فقط سرویس و نگهداری عادی
🔹 حالت ۳: سوپرهیت زیاد (بیشتر از ۱۰–۱۲°C یا >18°F)
📌 علائم: بخار خیلی داغ وارد کمپرسور می‌شود، راندمان پایین، کمپرسور بیش از حد گرم می‌شود
✅ علت‌های احتمالی:
شارژ مبرد کم (کمبود گاز)
فیلتر-درایر یا لوله مایع گرفته یا محدود شده است
جریان هوا یا آب ضعیف روی اواپراتور (فن خراب، فیلتر هوای کثیف، کویل کثیف)
شیر انبساط (TXV/EEV) گیر کرده یا بسته است
بار سرمایی سیستم کمتر از طراحی
🔹 حالت ۴: سوپرهیت خیلی بالا (مثلاً >۲۰°C)
📌 علائم: کمپرسور خیلی داغ، ظرفیت خنک‌کنندگی بسیار پایین
✅ علت‌های احتمالی:
مبرد تقریباً خالی است
نشتی شدید در سیستم وجود دارد
مسیر لوله‌کشی یا اوریفیس به شدت مسدود شده است
✅ نکته مهم
همیشه همراه با سوپرهیت، سابکول (Subcooling) رو هم اندازه بگیرید تا تشخیص دقیق‌تری داشته باشید.
ترکیب این دو عدد کمک می‌کنه بفهمید مشکل از کمبود یا اضافه مبرد هست یا از جریان هوا/آب و گرفتگی مسیر.
🔹 تعریف سابکول
سابکول به اختلاف دمای مایع مبرد در خروجی کندانسور با دمای اشباع همان فشار گفته می‌شود.
یعنی اگر مایع بعد از کندانسور بیشتر از حد اشباع خنک شود، می‌گوییم "سابکول" داریم.
به عبارت ساده:
وقتی مبرد در کندانسور از حالت بخار به مایع اشباع تبدیل می‌شود، دمایی که این تغییر فاز در آن فشار رخ می‌دهد، دمای اشباع (Saturation Temperature) نام دارد.
اگر مایع کندانس شده بیشتر خنک شود، دمایش پایین‌تر از دمای اشباع می‌آید → این مقدار کاهش دما همان سابکول است.
🔹 فرمول محاسبه سابکول
مثال
فرض کنید فشار کندانسور 250 psi است.
از جدول مبرد R-22، این فشار متناظر با دمای اشباع 48°C می‌باشد.
دمای واقعی لوله مایع در خروجی کندانسور را با دماسنج اندازه می‌گیریم و 42°C است.
پس:
Subcooling=48−42=6°C\text{Subcooling} = 48 - 42 = 6°CSubcooling=48−42=6°C
یعنی سابکول سیستم ۶ درجه سانتی‌گراد است.
🔹 اهمیت سابکول
اگر کم باشد → احتمال ورود بخار به شیر انبساط، اختلال در سرمایش
اگر زیاد باشد → معمولاً نشان‌دهنده شارژ زیاد مبرد یا مشکل در کندانسور
در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع، مقدار مناسب سابکول (Subcooling) بسته به نوع سیستم و نوع مبرد متفاوت است، اما می‌توان یک راهنمای تقریبی ارائه داد که اکثر تکنسین‌ها از آن استفاده می‌کنند:
🔹 جدول راهنمای سابکول استاندارد
نوع سیستم | مبرد رایج | مقدار سابکول توصیه‌شده |
|---|---|---|
کولر گازی اسپلیت مسکونی | R-22 / R-410A | 5–10 °C |
چیلر آب خنک | R-134a | 3–7 °C |
سیستم‌های صنعتی کوچک | R-22 / R-407C | 5–8 °C |
یخچال و فریزر خانگی | R-600a / R-134a | 3–5 °C |
سیستم‌های تبرید تجاری بزرگ | R-404A / R-507 | 6–10 °C |
🔹 نکات مهم جدول
اگر سابکول کمتر از حد توصیه‌شده باشد → احتمال ورود بخار به شیر انبساط و کاهش راندمان سرمایش.
اگر سابکول بیشتر از حد توصیه‌شده باشد → سیستم ممکن است بیش از حد شارژ شده باشد یا کندانسور بیش از حد خنک می‌شود.
همیشه برای هر سیستم خاص کتابچه سازنده یا دیتاشیت سیستم را چک کنید؛ ممکن است اعداد کمی متفاوت باشند.
نمونه جدول تصویری آموزشی سابکول
سیستم | مبرد | سابکول کم (°C) | سابکول استاندارد (°C) | سابکول زیاد (°C) |
|---|---|---|---|---|
کولر گازی اسپلیت | R-22 / R-410A | <5 🔴 | 5–10 🟢 | >10 🟡 |
چیلر آب خنک | R-134a | <3 🔴 | 3–7 🟢 | >7 🟡 |
سیستم صنعتی کوچک | R-22 / R-407C | <5 🔴 | 5–8 🟢 | >8 🟡 |
یخچال و فریزر خانگی | R-600a / R-134a | <3 🔴 | 3–5 🟢 | >5 🟡 |
تبرید تجاری بزرگ | R-404A / R-507 | <6 🔴 | 6–10 🟢 | >10 🟡 |
✅ توضیح رنگ‌ها:
🔴 = خطر ورود بخار به شیر انبساط یا راندمان پایین
🟢 = عملکرد بهینه و ایمن
🟡 = ممکن است سیستم شارژ بیش از حد داشته باشد یا کندانسور خیلی خنک شود
تهویه کهن دیار
شرکت الکترو تهویه کهن دیار به شماره ثبت ۶۳۲۰۹۱ با داشتن 15 سال سابقه مرتبط در زمینه تاسیسات برودتی و حرارتی در خرداد 1403 تاسیس گردید. فعالیت شرکت الکترو تهویه کهن دیار در ارائه بهترین پیشنهادات و راه حل ها به کارفرمایان ، پیمانکاران و مشاوران در زمینه تاسیسات مسکونی کارخانه ها و شرکت ها است.