صيانة الدائرة الكهربائية لغرف التبريد والتجميد

وصف الموقف التعليمي التعلّمي: حضر صاحب مستودع تبريد إلى ورشة الصيانة يشكو من توقف عمل دائرة التبريد في غرفة التبريد الخاصة بتخزين المنتجات الغذائية، ويطلب المساعدة في إصلاح العطل.

1. أرسم مخططاً توضيحياً لطريقة تشغيل ضاغط ومروحة مكثّف بواسطة كونتاكتر.
2. أفسر سبب استخدام الكونتاكتر في الدائرة الكهربائية الخاصة بغرف التبريد والتجميد.
3. أكتب تقريراً عن أهمية وجود مسخنات الزيت في الضواغط المستخدمة في غرف التجميد.
4. أبيّن فائدة وجود قواطع الضغط المرتفع والمنخفض ضمن الدائرة الكهربائية لغرف التبريد والتجميد.
5. أعمل بحث عن أنواع منظمات درجة الحرارة المستخدمة في دائرة التبريد لغرف التبريد والتجميد.

تتكون الدائرة الكهربائية وملحقاتها لغرف التبريد والتجميد من الأجزاء الآتية:

1. في وحدة التكثيف (محرك الضاغط، ومحرك مروحة المكثف، وقاطع الضغط المرتفع والمنخفض، وملف صمام السولونويد).
2. في وحدة التبخير (محرك مروحة المبخر، وسخانات إذابة الجليد).
3. في وحدة التحكم (ثيرموستات، وكونتاكترات، ولمبات إشارة).

تختلف الدائرة الكهربائية لغرف التبريد عن غرف التجميد بوجود سخانات كهربائية وقاطع ضغط الزيت في ضواغط الدوائر المستخدمة لغرف التجميد.

وظيفته: يعمل هذا القاطع على حماية دائرة التبريد عند ارتفاع الضغط في منطقة الضغط العالي (من مخرج الضاغط حتى بداية صمام التمدد)، حيث يركب هذا القاطع عادة على خط الدفع، ويتصل على التوالي مع الضاغط، حيث يقوم بفصل الدائرة الكهربائية للضاغط، وذلك عند ارتفاع الضغط عن الحد المسموح به نتيجة لحدوث انسداد داخل أنابيب الدائرة أو تعطل مروحة المكثّف أو زيادة في كمية شحنة وسيط التبريد. الشكل (1) يبين قاطع الضغط المرتفع.

مبدأ العمل: عمل قاطع الضغط يشبه عمل الثيرموستات ميكانيكياً، حيث يحتوي جهاز قاطع الضغط على قطع تماس كهربائية (عنصر التبديل) أمامها منفاخ معدني متصل بأنبوب شعري (عنصر الاستشعار) يتم لحام هذا الأنبوب الشعري داخل أنبوب الدفع للدائرة الميكانيكية، فإذا كان الضغط داخل الأنبوب طبيعياً تكون التماسات في حالة وصل، وإذا زادت قيمة الضغط داخل الأنبوب (عنصر الضبط) لأي من الأسباب السابقة تقوم التماسات بفصل الدائرة الكهربائية للضاغط، والشكل (2) يبين العناصر التي يتألف منها قاطع الضغط للضاغط.

طريقة الضبط: يحتوي قاطع الضغط المرتفع على تدريجين لضبط تدريج ضغط الفصل، ويكون مدى الضغط به كبيراً، وعليه مؤشر يتم تحريكه من الأعلى، وضبطه على الضغط الذي سيفصل عليه القاطع وتدريج فرق الضغط، ويكون مدى التدريج به صغيراً، ويمثل الفرق بين ضغط الفصل وضغط الوصل. ويتم ضبط القاطع حسب تعليمات الشركة الصانعة، وذلك حسب المعادلة الآتية:

فإذا كان التدريج الكبير مضبوط على 250 psi والتدريج الصغير على 30 psi فإن القاطع سوف يقوم بالفصل عندما يصل الضغط داخل الدائرة إلى 250 psi وسيعمل عندما ينخفض الضغط إلى 220 psi.

وظيفته: يعمل هذا القاطع على حماية دائرة التبريد عند حدوث انخفاض في الضغط ناحية الضغط المنخفض للدائرة، حيث يركب هذا القاطع (من صمام التمدد إلى مدخل الضاغط)، إذ يقوم بفصل الدائرة الكهربائية للضاغط عن العمل؛ مما يؤدي إلى ايقاف عمل دائرة التبريد، ويمكن أن يحدث هبوط الضغط ناحية الضغط المنخفض من الدائرة نتيجة نقص في شحنة وسيط التبريد، أو انسداد داخل الدائرة، وكذلك إذا كان حمل التبريد داخل المكان المبرد قليلاً. الشكل (3) يبين قاطع الضغط المنخفض.

مبدأ العمل: يعمل قاطع الضغط المنخفض بنفس مبدأ عمل قاطع الضغط المرتفع، والشكل (4) يبين عمل التماسات الكهربائية عند التوصيل وعند الفصل، حيث تضيء لمبة التحذير دلالة على فصل قاطع الضغط المنخفض.

طريقة الضبط: يحتوي قاطع الضغط المنخفض على تدريجين للضبط: تدريج ضغط الوصل، ويكون مدى الضغط به كبيراً، وعليه مؤشر يتم تحريكه من الأعلى وضبطه على الضغط الذي ستعمل عليه دائرة التبريد، وتدريج فرق الضغط، ويكون مدى التدريج به صغيراً، ويمثل الفرق بين ضغط الفصل وضغط الوصل. ويتم ضبط القاطع حسب تعليمات الشركة الصانعة، وذلك حسب المعادلة الآتية:

$ضغط التشغيل = ضغط الإيقاف + الفروقات$ فإذا كان التدريج الكبير مضبوط على 50 psi والتدريج الصغير على 10 psi فإن القاطع سوف يقوم بالفصل عندما ينخفض الضغط داخل الدائرة إلى 40 psi وسيعمل على تشغيل دائرة التبريد عندما يرتفع الضغط إلى 50 psi.

1. وكهربائياً توصل قواطع الضغط على التوالي بعضها مع بعض، وكذلك مع الكونتاكتر الخاص بتشغيل الضاغط، وتوجد هذه القواطع إما منفردة أو مزدوجة.
2. والشكل (5) يبين قاطع الضغط المزدوج الذي يتألف من قاطع الضغط المرتفع والمنخفض والفروقات.

يقوم قاطع ضغط الزيت على فصل الدائرة الكهربائية للضاغط عن العمل عند انخفاض ضغط الزيت داخل الضاغط إلى الدرجة التي لا تسمح بتزييت أجزاء الضاغط بالشكل السليم. والشكل (6) يبين الأجزاء والدائرة الكهربائية لقاطع ضغط الزيت.

تتكون الدائرة الكهربائية البسيطة لغرفة التبريد من:

1. محرك الضاغط.
2. قاطع الضغط المرتفع.
3. قاطع الضغط المنخفض.
4. الصمام الكهرومغناطيسي.
5. منظم درجة الحرارة.
6. لمبات إشارة.

1. في هذه الدائرة لا يقوم الثيرموستات بفصل الضاغط عن العمل، وإنما يقوم بفصل الصمام الكهرومغناطيسي (السولونويد) المركب بعد خزان السائل، فيعمل على وقف تدفق وسيط التبريد إلى المبخر؛ مما يؤدي إلى انخفاض الضغط ناحية الضغط المنخفض، حيث يوجد قاطع الضغط المنخفض، فيقوم قاطع الضغط المنخفض بفصل الضاغط عن العمل وايقاف تشغيل الدائرة.
2. وعندما ترتفع الحرارة يقوم الثيرموستات بالعمل، فيعمل السولونويد، ويتدفق السائل إلى المبخر؛ فيعمل قاطع الضغط على إيصال الكهرباء للضاغط ليعمل مرة أخرى.

تستخدم هذه الدائرة في مجموعة من الكونتاكترات التي هي عبارة عن مفاتيح كهربائية تعمل مغناطيسياً، كما هو مبين في الشكل (9).

وذلك للتحكم بتشغيل محركات الضواغط والمراوح والسخانات، ويتم اختيارها بناءً على شدة التيار الكهربائي المار بها، ويحسب من خلال المعادلة الآتية:

حيث:

• P: قدرة الجهاز الكهربائي (واط).
• V: فرق الجهد الكهربائي (فولت).
• cos ∅: معامل القدرة، وهو تقريباً 0.85

وفي حال كانت الدائرة ثلاثية الطور تصبح المعادلة السابقة كالآتي:

يضاف للدائرة جهاز حماية في حالة تعطل أحد الفازات، أو عند التبديل بين الفازات بعد عمليات الصيانة، يعمل هذا الجهاز على فصل التيار الكهربائي عن الدائرة لحماية أجزاء الدائرة الكهربائية من التلف.

أضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي:

1. مما تُصنع جدران غرف التبريد والتجميد؟

• أ. الألمنيوم.
• ب. الصاج المجلفن.
• ج. البلاستيك.
• د. ألواح الصاج المجلفن بينها مادة رغوية عازلة.

2. على ماذا تعتمد سماكة العزل لجدران غرف التبريد والتجميد؟

• أ. درجة الحرارة الخارجية.
• ب. الفرق بين درجتي الحرارة الخارجية والداخلية.
• ج. درجة الحرارة الداخلية.
• د. الرطوبة داخل الغرفة.

3. ما وظيفة صمام السولونويد في دائرة التبريد؟

• أ. تقليل ضغط وسيط التبريد.
• ب. تجميع وسيط التبريد داخل خزان التجميع.
• ج. إيقاف تدفق وسيط التبريد.
• د. التحكم بدرجة الحرارة داخل الغرفة.

4. لماذا تستخدم مسخنات الزيت في الضواغط المستخدمة في دوائر غرف التجميد؟

• أ. تسهيل عمل الضاغط عند بداية التشغيل.
• ب. زيادة لزوجة الزيت.
• ج. فصل الزيت عن وسيط التبريد.
• د. ضمان عدم ترسب الزيت في المبخر.

4. ما عمل قاطع الضغط المرتفع في دورات التبريد؟

• أ. إيقاف تدفق وسيط التبريد.
• ب. رفع ضغط وسيط التبريد.
• ج. حماية الدائرة من ارتفاع الضغط وإيقاف عمل الضاغط.
• د. إيقاف الضاغط عن العمل عند حصول هبوط في الضغط على خط السحب.

لماذا لا يستخدم الأنبوب الشعري بدلاً عن صمام التمدد الحراري في دوائر التبريد لغرف التبريد والتجميد؟

السؤال الثالث: أرسم مخططاً يبين دائرة إذابة الجليد عن المبخر بواسطة غاز وسيط التبريد.

أوضح الفائدة من وجود صمامات الخدمة على مدخل الضاغط ومخرجه.

كيف تقوم بمعايرة قاطع الضغط المنخفض ليعمل عند ضغط 15psi ويفصل عند ضغط 10psi؟

ما مبدأ عمل الكونتاكتر (contactor)؟ وما الفائدة من وجوده في الدائرة الكهربائية؟

أنفذ زيارة لأحد غرف التبريد في بلدك أو في البلدان المجاورة، وأكتب تقريراً مفصلاً عن:

1. مكان غرفة التبريد، والظروف المناخية المحيطة.
2. طريقة عزل الجدران.
3. نوع المواد الغذائية المخزنة، ودرجة الحرارة التي تحفظ عليها، وطريقة ترتيبها داخل الغرفة.
4. أجزاء الدائرة الميكانيكية لدائرة التبريد، ووظيفة كل جزء.
5. الدائرة الكهربائية لغرفة التبريد.
6. الفائدة الاقتصادية من بناء غرف التبريد حسب رأي صاحب غرفة التبريد.

   مع مراعاة مراحل المشروع (اختيار المشروع، خطة المشروع، تنفيذ المشروع، تقويم المشروع).

د. صبري صيدم | د. بصري صالح | أ. ثروت زيد د. سمية النخالة | م. وسام نخلة

م. ماهر يعقوب | م. اسامة صبيح | م. سامر الكرمي م. أيمن نعيرات | م. احسان يحيي | م. ناظم صالح م. ماهر أبو الرب | م. فؤاد الصفدي | أ. محمد ربايعة أ. محمد أبو فرحة | أ. ابراهيم قدح | م. معاذ أبو سليقة