شیر انبساط الکترونیک | نحوه عملکرد، اجزا و نحوه تست

شیر انبساط الکترونیک دستگاه های کنترلی ای هستند که امروزه در بسیاری از تجهیزات نوین تهویه مطبوع به کار می روند. یونیت های وی ار اف، مینی اسپلیت های اینورتر و بسیاری چیلر های جدید امروزه از شیر های انبساط الکترونیک استفاده می کنند. شیر های انبساط الکترونیک در مقایسه با شیر های انبساط ترموستاتیک مکانیکی قدیمی، با دقت بالاتری می توانند جریان مبرد ورودی اواپراتور را کنترل کرده و در نتیجه راندمان سیستم های برودتی را افزایش می دهد.

در شرکت های مختلف ممکن است نام های متفاوتی روی این شیر انبساط الکترونیک بگذارند. شیر انبساط خطی در شرکت میتسوبیشی (lEVs)، شیر انبساط الکترونیک(EXVs) در شرکت کرل، و استپ موتور الکترونیک در شرکت اسپورلن. 

امروزه انواع گوناگونی از شیر های انبساط الکترونیک وجود دارد. در این مقاله با توجه به هدف از نگاشت مقاله ما به انواع متداول این نوع از شیر های انبساط می پردازیم. 

شیر انبساط الکترونیکی

شیر انبساط الکترونیکی نوعی از شیر انبساط است که به صورت الکترونیکی و بعد از دریافت داده های متفاوت سنسور ها توسط کنترلر، حجم مبرد عبوری مناسب را به اواپراتور مشخص می کند.

در شیر های انبساط الکترونیکی بسته به سازنده این شیر ها از سنسور های دمایی و فشار متفاوتی برای اندازه گیری مبرد و محاسبه سوپرهیت استفاده می شوند. فشار ها و دماها توسط سنسور ها به کنترلر منتقل شده و در کنترل مشخص می شود که برای حفظ مقدار سوپرهیت درست، شیر چه مقدار باز یا بسته باشد. 

مانند هر تجهیز الکترونیکی یا مکانیکی دیگر، شیر انبساط الکترونیک نیز ممکن است خراب شود. در ادامه به برخی از ایرادات شایع در این نوع شیر ها خواهیم پرداخت و روش های عیب یابی شیر انبساط الکترونیک را بررسی خواهیم کرد. 

کاربردهای شیر انبساط الکترونیک

از شیر های انبساط الکترونیک در واحد های VRF، اسپلیت های اینورتر، هیت پمپ ها، چیلر ها ، واحد های هواساز و ... استفاده می شود.

مزایای شیر انبساط الکترونیک

شیر های انبساط الکترونیکی مزایای زیادی را بریا سیستم به ارمغان می آورند. برخی از این مزایا عبارتند از: 

1. پاسخ سریع و دقیق به بار برودتی
2. کنترل دقیق 
3. تغییرات باز جزیی تر و گسترده تر نسبت به شیر های ترموستاتیک
4. کاهش صرفه جویی در مصرف انرژی تا حدود 15 درصد 

نحوه عملکرد شیر انبساط الکترونیک

فهمیدن و درک اصول اولیه کارکرد شیر انبساط الکترونیک قبل از هر گونه عیب یابی این تجهیز بسیار مهم است. در ادامه در قالب توضیح اجزای شیر انبساط الکترونیکی به روش کار شیر انبساط الکترونیکی نیز می پردازیم. باید توجه داشت که عمده شیر های انبساط الکترونیکی موجود در بازار از استپ موتور با 480 پالس استفاده می کنند. به طور مثال در بازار امریکای شمالی در حدود 95 درصد از این تجهیزات از این نوع اند.اجزای شیر انبساط الکترونیک

      شیر انبساط الکترونیک شامل اجزای زیر است. 

1. پاور شیر انبساط
2. شیر 
3. کویل الکترومگنتیک
4. مگنت دائمی
5. سوزن شیر 
6. شافت رزوه ای شیر 

پاور شیر انبساط الکترونیک

      پاور شیر به عنوان مغز شیر انبساط الکترونیک عمل می کند. این بخش سیگنال الکتریکی را از کنترلر دریافت می کند . با ورود برق به کویل الکترومغناتیسی شیر، روتور شیر به چرخش در آمده و سوزن شیر را به بالا یا پایین حرکت می دهد . 

شیر های انبساط الکترونیکی برنامه ریزی شده اند و الگوریتمی دارند که بسته به اطلاعات ورودی از هر دو یونیت خارجی و داخلی کار می کنند. اگر بخواهیم به صورت خیلی ساده بررسی کنیم، سنسورهای فشار و دما از طریق کنترلر، شیر انبساط الکترونیکی را باز کرده یا می بندد.  باید در نظر داشت اطلاعاتی شامل دمای هوای بیرون، سرعت کمپرسور، سرعت فن، دمای کویل، فشار مبدل حرارتی، دمای تنظیم مبرد و برخی از پارامتر های ایمنی، همگی شیر انبساط را کنترل می کنند. تمامی این داده ها موقعیت قرارگیری سوزن را در شیر انبساط الکترونیکی تنظیم خواهند کرد. 

عکس پاور

 کویل شیر انبساط الکترونیک

کویل شیر انبساط الکترونیک از چهار سیم پیچ مسی تشکیل شده است. این سیم پیچ ها توسط آهن احاطه شده اند. محفظه های اهنی به شکل مثلث های کوچک با فاصله از هم در درون کویل دیده می شوند. 

وقتی برق این نقاط متصل می شود، قطب های مثبت و منفی شکل گرفته و هنگامی که قطب های مثبت و منفی جا به جا می شوند، ساقه درونی شیر انبساط الکترونیک به چرخش درآمده و سوزن را باز یا بسته می کند. اگر هر کدام از چهار سیم پیچ معیوب باشند، اهنربای ثابت نمی چرخد. به همین دلیل در ادامه روش های مطمین تر را برای عیب یابی شیر انبساط الکترونیکی بیان می کنیم.
تست کویل شیر انبساط الکترونیک

در تست شیر انبساط الکترونیک ابتدا باید برق کنترلر را قطع کرده و سپس فیش های شیر انبساط الکترونیک را از کنترلر جدا کنید. مولتی متر را بر روی اهم برای سنجش مقاومت سیم پیچ ها تنظیم کنید. برخی از کویل های شیر انبساط الکترونیک دارای 4 سیم و برخی دیگر 6 سیم هستند. باید توجه داشت در نمونه های چهار سیم یک سیم مشترک و در نمونه های 6 سیم، دو سیم مشترک وجود دارند. ابتدا باید سیم مشترک را پیدا کنید. سپس مقاومت بین سیم مشترک و دیگر سیم ها را بسنجید. 

مقاومت سیم پیچ ها بین 26 تا 750 اهم بسته به ظرفیت و مدل شیر متفاوت خواهند بود. اختلاف 10 درصدی مقاومت  نیز ممکن است مشاهده شود. هر مقاومتی کمتر از مقادیر ذکر شده نشانه خرابی شیر سیم پیچ بوده و کویل مورد نظر باید تعویض شود. گاها نیز ممکن از مشاهده شود که ارتباط بین سیم مشترک و سیم دیگر سیم چیپ وجود ندارد. این نیز از نشانه های خرابی کویل شیر انبساط است. 

عکس تستر مکانیکی

تست مکانیکی شیر انبساط الکترونیکی 

برای تست مکانیکی شیر انبساط الکترونیکی باید از ابزار مخصوص آن استفاده کرد. ابزار ویژه این کار یک آهنربای ثابت به شکل کویل شیر انبساط الکترونیکی بوده و روی جای خود قرار می گیرد. بعد از این باید به آرامی آهنربا را چرخاند تا موقعیت شیر تغییر کند. هر نوع گیر کردن اجزای داخلی با کنترل فشار و دمای اواپراتور قابل تشخیص است.

برخی از عیوب رایج در شیر های انبساط الکترونیک

صدای کلیک در شیر انبساط الکترونیکی

     در هنگام روشن شدن سیستم و برقدار شدن شیر انبساط الکترونیکی، یک صدای کلیک مانند شنیده می شود. این صدا زمانی که شیر به صورت کامل باز یا بسته می شود شنیده می شود. باید با دقت به این صدا گوش کرد. این صدا در عیب یابی شیر انبساط الکترونیک کمک کننده است. در برخی از شیر ها اگر این صدا به صورت کامل شنیده نشود، ممکن است خرابی کویل یا پین های شکسته و معیوب را شاهد باشیم. عموما عمده سازندگان در هنگام استارت سیستم شیر را به صورت کامل بسته و دوباره باز می کنند. این عمل به خاطر دریافت و درک موقعیت دقیق شیر انجام می شود. این کار به این صورت انجام میگیرد که مثلا اگر شیر 500 استپ داشته باشد، در ابتدا تا 700 استپ باز شده تا کاملا مطمین شویم که شیر باز باز است. کنترلر در این نقطه، تشخیص باز بودن صد درصد شیر را می دهد. متاسفانه عیب یابی شیر انبساط الکترونیک با این صدا اندکی دشوار بوده و ممکن است روش دقیقی نباشد.

شیر انبساط الکترونیکی حرکتی نمی کند

اگر تشخیص دادید که شیر انبساط حرکت نمی کند بعد از اطمینان از اتصال تغذیه به برد و کارکرد صحیح دستگاه، باید به صدای کلیک گوش دهید. اگر در ابتدای راه اندازی دستگاه صدای کلیک نمی شنوید، باید موقعیت کویل شیر را بررسی کنید که در محل صحیح قرار گرفته باشد. در غیر این صورت باید از روش های تست الکترونیکی و مکانیی که پیشتر شرح داده شد استفاده کرد.