وضع تشغيل إزالة الجليد في معدات التبريد ومكونات التحكم الخاصة بها

أثناء تشغيل معدات التبريد، يكون سطح ملف التبخير عرضةً لتكوّن الصقيع. إذا تراكم الصقيع بكثافة، فإنه يؤثر على كفاءة التبريد، لذا يجب إزالته فورًا. تختلف مكونات التحكم المستخدمة في إزالة الصقيع بين معدات التبريد ذات درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة، نظرًا لاختلاف نطاقات درجات الحرارة. تشمل طرق إزالة الصقيع عمومًا إزالة الصقيع عند إيقاف التشغيل، وإزالة الصقيع بالحرارة الذاتية، وإزالة الصقيع باستخدام أجهزة خارجية.

في معدات التبريد متوسطة الحرارة، تكون درجة حرارة تشغيل ملف التبخير عادةً أقل من درجة التجمد، وتكون أعلى منها عند إيقاف التشغيل. لذا، تُستخدم طريقة إزالة الصقيع عند إيقاف التشغيل في هذه المعدات، مثل خزائن العرض المبردة. أثناء التشغيل، تكون درجة الحرارة داخل الخزانة حوالي درجة مئوية واحدة، بينما تكون درجة حرارة الملف أقل بحوالي 10 درجات مئوية من درجة حرارة الخزانة. عند إيقاف تشغيل الجهاز، تكون درجة حرارة الهواء داخل الخزانة أعلى من درجة التجمد، ويستمر مروحة المبخر في الدوران، فتتم إزالة الصقيع مباشرةً بواسطة الهواء الساخن داخل الخزانة. يمكن أيضًا إزالة الصقيع بشكل مؤقت أو عشوائي. في إزالة الصقيع المؤقتة، يُجبر الضاغط على التوقف عن العمل لفترة زمنية محددة، وخلال هذه الفترة، يقوم الهواء داخل الخزانة بإزالة الصقيع عن الملف. يتم التحكم في وقت ومدة إزالة الصقيع بواسطة المؤقت وفقًا للترتيب المُحدد. يُضبط عادةً على إيقاف تشغيل الضاغط عندما يكون المجمد في أدنى مستوى من الحمل الحراري. ويمكن ضبط مؤقت إزالة الجليد على عدة أوقات لإزالة الجليد خلال 24 ساعة.

في معدات التبريد ذات درجات الحرارة المنخفضة، تكون درجة حرارة تشغيل المبخر أقل من درجة التجمد، ويجب استخدام طريقة إزالة الجليد الموقوتة. عندما تكون درجة حرارة الهواء في المجمد أقل بكثير من درجة التجمد، يلزم تزويد المبخر بالحرارة لإزالة الجليد. وتأتي الحرارة اللازمة لإزالة الجليد عادةً من الحرارة الداخلية في النظام والحرارة الخارجية خارجه.

تُعرف طريقة إزالة الصقيع بالحرارة الداخلية عمومًا باسم إزالة الصقيع بالهواء الساخن. وتعتمد هذه الطريقة على استخدام البخار الساخن من الضاغط لتوصيل أنبوب العادم الخاص به بمدخل المبخر، مما يسمح بتدفق البخار الساخن بكامل قوته حتى تذوب طبقة الصقيع المتراكمة على المبخر تمامًا. وتُعد هذه الطريقة اقتصادية وموفرة للطاقة، لأن الطاقة المستخدمة في إزالة الصقيع تأتي من النظام نفسه.

إذا كان المبخر عبارة عن خط واحد وصمام التمدد عبارة عن خط على شكل حرف T، فيمكن سحب الغاز الساخن مباشرةً إلى المبخر لإزالة الصقيع. أما إذا كانت هناك عدة خطوط، فيجب حقن البخار الساخن بين صمام التمدد ومقسم تدفق المبرد، بحيث يتدفق البخار الساخن إلى كل خط من خطوط المبخر بالتساوي، وذلك لتحقيق هدف إزالة الصقيع بشكل متوازن.

تبدأ عملية إذابة الثلج عادةً بواسطة مؤقت. ويتم ضبط المؤقت على أوقات مختلفة حسب نوع الجهاز أو الولاية لمنع زيادة استهلاك الطاقة أو ارتفاع درجة حرارة الطعام بشكل غير مناسب نتيجةً لطول مدة إذابة الثلج.

يمكن تحديد إيقاف عملية إزالة الصقيع بالوقت أو درجة الحرارة. في حالة إيقافها عند درجة حرارة معينة، يلزم تركيب جهاز استشعار حراري لتحديد ما إذا كانت درجة حرارة المبخر أعلى من درجة التجمد. إذا رصد الجهاز أن درجة الحرارة أعلى من درجة التجمد، يجب قطع تدفق البخار الساخن إلى المبخر فورًا لإعادة النظام إلى وضعه الطبيعي. في هذه الحالة، يُركّب عادةً مؤقت ميكانيكي، وتُوقف عملية إزالة الصقيع بناءً على الإشارة الكهربائية الصادرة من عنصر الاستشعار الحراري. تتلخص آلية عمل كل مكون فيما يلي: عند الوصول إلى درجة حرارة إزالة الصقيع المحددة، يُغلق مفتاح المؤقت، ويُفتح صمام الملف اللولبي، ويتوقف المروحة عن الدوران، بينما يستمر الضاغط في العمل، ويُرسل البخار الساخن إلى المبخر. عندما ترتفع درجة حرارة الملف إلى قيمة معينة، تُفصل مفاتيح منظم الحرارة، ويُفصل طرف X في المؤقت، فتتوقف عملية إزالة الصقيع. عندما تنخفض درجة حرارة الملف إلى قيمة معينة، يتم تبديل نقاط تلامس منظم الحرارة ويتم إعادة تشغيل المروحة.

أثناء عملية إزالة الصقيع بالبخار الساخن، يحتاج المؤقت إلى تنسيق تشغيل المكونات التالية في نفس الوقت:

1) يجب فتح صمام الملف اللولبي للبخار الساخن؛

2) تتوقف مروحة المبخر عن الدوران، وإلا فلن يتم إزالة الجليد عن الهواء البارد بشكل فعال؛

3) يجب أن يعمل الضاغط بشكل مستمر؛

4) عندما يتعذر على مفتاح إنهاء عملية إزالة الجليد إنهاء عملية إزالة الجليد، يجب ضبط المؤقت على الحد الأقصى لوقت إزالة الجليد المسموح به؛

5) تم تشغيل سخان التصريف.

تستخدم بعض معدات التبريد مصدر حرارة خارجي لإزالة الصقيع، كتركيب جهاز تسخين كهربائي بالقرب من ملف التبريد. وتُتحكم هذه الطريقة أيضًا بواسطة مؤقت. وبما أن قدرة إزالة الصقيع تعتمد على جهاز خارجي، فهي ليست اقتصادية كإزالة الصقيع بالهواء الساخن. مع ذلك، إذا كانت مسافة الأنابيب طويلة، تكون كفاءة إزالة الصقيع بالتسخين الكهربائي أعلى نسبيًا. فعندما يكون أنبوب البخار الساخن طويلًا، يكون المبرد عرضة للتكثيف، مما يؤدي إلى بطء شديد في إزالة الصقيع، بل وقد يدخل المبرد السائل إلى الضاغط، مسببًا ارتدادًا سائلًا، ما يُلحق الضرر به. ويتطلب مؤقت إزالة الصقيع الحراري التحكم في تشغيل العناصر التالية:

1) في معظم الحالات، تتوقف مروحة المبخر عن العمل؛

2) يتوقف الضاغط عن العمل؛

3) يتم تشغيل السخان الكهربائي؛

4) تم تشغيل سخان التصريف.

مستشعر درجة الحرارة المستخدم مع المؤقت هو عادةً جهاز أحادي القطب ثنائي الاتجاه بثلاثة أسلاك توصيل، طرف ساخن وطرف بارد. عند ارتفاع درجة حرارة الملف، يتم تنشيط الطرف الساخن، وعند انخفاضها، يتم تنشيط الطرف البارد.

لتجنب طول مدة إزالة الجليد أو زيادة الحمل على الضاغط بعد إزالة الجليد، يمكن تركيب مفتاح إيقاف إزالة الجليد، المعروف أيضًا بمفتاح تأخير المروحة، في النظام. عادةً ما تُثبّت حساسات درجة الحرارة الخاصة بمفتاح إيقاف إزالة الجليد في الجزء العلوي من المبخر. بمجرد ذوبان طبقة الجليد على الملف تمامًا، يستشعر حساس درجة الحرارة المنفصل في وحدة التحكم حرارة إزالة الجليد، فيُغلق الدائرة الكهربائية، ويُفعّل صمام الملف اللولبي لإزالة الجليد، ليعود النظام إلى وضع التبريد. في هذه الحالة، لا يبدأ المبخر والمروحة بالعمل فورًا، بل بعد فترة تأخير لإزالة الحرارة المتبقية على الملف وتجنب زيادة الحمل على الضاغط نتيجة ضغط السحب الزائد بعد إزالة الجليد. كما يمنع هذا النظام المروحة من توجيه هواء رطب إلى الطعام داخل الخزانة.