سابکولینگ چیست ؟

یکی از مفاهیم مهم و کاربردی در سیکل تبرید مفهوم سابکولینگ می باشد . همانطور که میدانیم مبرد فوق گرم خروجی از کمپرسور وارد کندانسور شده و در کندانسور در حالت آدیاباتیک در فشار ثابت و دمای ثابت تغییر فاز داده و به مایع تبدیل می گردد . البته در عمل گاز داغ در کندانسور تا رسیدن به دمای کندانسینگ سرد شده و از فشار آن کاسته شده و سپس عمل کندانس انجام می گیرد. در کندانسور ، سابکولینگ در قسمت انتهایی آن ، هنگامی که تمامی مبرد گازی شکل به مایع تبدیل شده باشد اتفاق می افتد. میزان اختاتف دمای مایع خروجی از کندانسور نسبت به دمای اشباع تقطیر را سابکولینگ می گویند.

مقدار انرژی که در سابکولینگ از مبرد دفع می شود در مقایسه با انرژی دفع شده در هنگام کندانس کوچکتر خواهد بود. این مقدار انر ژی دفع شده هنگامی که به اندازه 1 درجه کلوین سابکولینگ ایجاد شود در حدود 1 درصد کل انتقال حرارت کندانسور می باشد.

سابکولینگ در سیکل تبرید یک امر ضروری محسوب می گردد .افت فشار خط مایع باعث کاهش فشار مبرد شده و در صورت عدم ایجاد سابکولینگ امکان رسیدن دمای مبرد به نقطه جوش(Flash gas) نیز وجود خواهد داشت . در این حالت عملکرد شیر انبساط و به دنبال آن عملکرد سیستم با مشکل روبرو می گردد.
با افزایش مقدار سابکولینگ ، عملکرد شیر انبساط بهتر بوده و میزان مبرد مایع بیشتری وارد اواپراتور می گردد. این امر موجب افزایش راندمان سیستم خواهد شد. بازای هر یک درجه افزایش میزان سابکولینگ ، بین 5/0 تا 2 درصد میزان راندمان سیستم (COP) افزایش می یابد که این میزان به نوع مبرد و شرایط عملکرد سیستم بستگی خواهد اشت .
در اواپراتور نیز با افزایش میزان مبرد مایع ( مبرد با ضریب کیفیت بالا) در یک جرم ثابت ، میزان انرژی جذب شده توسط مبرد و به دنبال آن راندمان دستگاه افزایش می یابد. (تصویر 1-1)


انواع سابکولینگ در تبرید

همانطور که عنوان شد ، هدف از ایجاد سابکولینگ ، تامین دما و کیفیت مناسب مبرد قبل از شیر انبساط می باشد . سابکولینگ به طرق مختلفی اتفاق می افتد . ولی در کل سابکولینگ را می توان به دو دسته سابکولینگ طبیعی (Natural subcooling)   و سابکولینگ مکانیکی یا مصنوعی (Artificial subcooling)  تقسیم کرد .

به افت دما مبرد مایع که در کندانسور اتفاق می افتد سابکولینگ طبیعی یا سابکولینگ کندانسور می گویند. مبرد مایع سرد شده پس از خروج از کندانسور ممکن است در خط مایع به تنهایی و یا بوسیله عوامل خارجی دچار کاهش دما گردد. مقدار افت دمای مبرد خارج از کندانسور را سابکولینگ مکانیکی یا سابکولینگ مصنوعی می نامند. به مجموع این دو پارامتر ، سابکولینگ نهایی (Total subcooling)  اطلاق می گردد.

ادامه دارد....