کندانسور چیست؟ (از طرز کار تا معرفی اجزای چگالنده)

کندانسور یا چگالنده قطعه ای است که گاز فشرده شده را از کمپرسور می گیرد و بعد از خنک کردن  و گرفتن گرمای بخار، آن را به مایع تبدیل می کند؛ به همین دلیل به کندانسور، مبدل حرارتی نیز می گویند. به بیانی واضح تر کندانسور گاز مبرد گرم با فشار بالا را به مایع با فشار بالا و خنک تبدیل می کند.

به طور کل کمپرسور و کندانسور مهمترین قطعات در سیستم تهویه مطبوع هستند که به کمک آنها سیالات مانند هوا و آب تغییر فاز داده و از حالت بخار به مایع تبدیل می شود. کندانسور جزو مهمترین قسمت های سیکل تبیرد است که نقش زیادی در خنک سازی دارد و برای تغییر فاز یک سیال از آن استفاده می کنند.

کاربرد کندانسور چیست؟

کندانسور کاربردهای متعددی دارد و در صنایع مختلفی هم استفاده می شود. اصلی ترین کاربرد کندانسورها در سیستم های سرمایشی مانند کولر گازی ها، اسپیلت ها، چیلرها و … است. در ادامه برخی از دیگر کاربردهای کندانسور آورده شده است:

• استفاده در یخچال و فریزر برای خنک نگه داشتن مواد غذایی
• استفاده در نیروگاه ها برای تبدیل بخار آب خروجی از توربین ها به مایع و افزایش راندمان
• استفاده در برخی از تجهیزات پزشکی مانند MRI و سی تی اسکن برای خنک کردن آهن رباهای استفاده شده در این تجهیزات
• استفاده در سیستم کولر خودرو (رادیاتور کولر خودرو)
• استفاده در سیستم سرمایشی سردخانه ها و …

طرز کار کندانسور چگونه است؟

1- ورود گاز داغ و پر فشار به کندانسور

در مرحله اول مبرد (گاز فریون) بعد از تبخیر وارد موتور کمپرسور شده و سپس با فشار بالا وارد کندانسور می شود.

2- خنک سازی سیال داغ

در مرحله دوم دمای سیال داغ توسط آب، هوا یا ترکیبی از هر دو، گرفته می شود سپس فاز سیال تغییر کرده و به مایع تبدیل می شود و در نهایت دمای سیال مایع نیز کاهش می یابد.

3- خروج مایع خنک شده

در مرحله آخر مایع خنک شده با فشار بالا از کندانسور خارج می شود و به سمت شیر انبساط هدایت خواهد شد.

اجزای کندانسور چیست؟

کندانسور ها سه نوع دارند که هر کدام از آن ها با توجه به کارایی و ویژگی های خاص، اجزای مختلفی دارند. اجزای کندانسور شامل موارد زیر است:

• شاسی
• کویل حرارتی
• الکترو موتور
• فن
• فین پلیت

انواع مختلف کندانسور

چگالنده ها با توجه به ساختار سازنده آن ها و همچنین نوع سیالی که قرار است مبرد را خنک کنند، به سه دسته تقسیم می شوند.

1- کندانسورهای هوا خنک (طبیعی – فن دار)

2- کندانسورهای آبی

3- کندانسورهای تبخیری (ترکیبی)

کندانسورهای هوا خنک

در این نوع از کندانسور، برای خنک کردن مبرد، از جریان هوا استفاده می شود. هوا به صورت طبیعی یا با استفاده از فن وارد چگالنده شده و پس از آن از میان لوله ها و کویل عبور می کند و گرمای مبرد را دریافت و به محیط منتقل می نماید. در واقع زمانی که مبرد داغ گازی وارد لوله می شود، گرمای آن توسط هوای جریان یافته در میان لوله ها گرفته و سرد شده و در نهایت تغییر فاز می دهد.
کندانسورهای هوا خنک بسته به این که هوا چگونه وارد آن می شود دو نوع هستند که در ادامه مشخصات هر کدام را بیان می کنیم.

 کندانسورهای هوا خنک طبیعی

کندانسورهای هوا خنک طبیعی، وسایلی هستند که جریان هوا به طور طبیعی وارد آن می شود. بیشتر برای پمپ باد یخچالی و فریزرهای خانگی استفاده می کنند. علت این است که به دلیل پایین بودن جریان هوا، گرما به خوبی منتقل نمی شود و نیاز است در سطح بزرگی ساخته شود تا گرما را به خوبی انتقال دهد. در مجموع این نوع چگالنده ها به دلیل ظرفیت پایین برای استفاده در صنعت مناسب نیستند.

کندانسور های هوا خنک فن دار

در فضای داخلی این کندانسورهای هوا خنک فن دار، در کنار لوله های مبرد، فن هایی را قرار می دهند تا هنگام ورود مبرد داغ به درون لوله ها، هوا را با جریان بیشتری میان لوله های چگالنده عبور دهند. کاربرد این مدل برای ظرفیت های بزرگتر مانند سیستم های تهویه خانگی یا اسپیلت به کار گرفته می شود.

مزایای کندانسورهای هوا خنک

یکی از مهم ترین مزیت های کندانسور های هوا خنک این است که چون با آب ارتباطی ندارند، دچار زنگ زدگی نمی شوند و این موضوع طول عمر آن ها را بالا می برد. در ادامه چند مورد از مزیت های دیگر آن ها را بیان می کنیم.

• نصب راحت
• عدم نیاز به آب
• جلوگیری از فرسودگی
• عدم یخ زدگی هوا

معایب کندانسورهای هوا خنک

یکی از عیب های کندانسور هوایی این است که وقتی درجه هوا تغییر کند، در فشار سیستم نوسان ایجاد می شود. از دیگر عیب های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• احتمال یخ زدگی در هنگام کندانس آب
• سخت بودن تهویه هوای طبیعی مورد نیاز

 کندانسورهای آبی یا آب خنک

در این نوع از چگالنده ها از آب برای خنک کردن مبرد استفاده می کنند. آیا می دانید روش کار این کندانسور چیست؟ در واقع مبرد وارد لوله ها می شود و در مجاورت آب وارد شده به پوسته کندانسور، قرار می گیرد. سپس بدون این که به طور مستقیم با هم تماسی داشته باشند مبرد، گرمای خود را به آب که دمای پایین تری دارد منتقل می کند و سرد می شود.

نکته مهمی که وجود دارد این است که کندانسور های آبی نیاز به برج خنک کننده دارند تا هنگام داغ شدن آب آن را خنک کنند و مجدد به دستگاه بازگردانند.

مزایای کندانسورهای آبی

کندانسور های آبی در مقایسه با کندانسورهای هوا خنک دارای برتری هایی هستند که در ادامه 3 مزیت مهم آن را بیان می کنیم.

• امکان کوچک ساختن این نوع به دلیل بازدهی حرارتی بالا
• کنترل بهتر فشار کندانس
• فشار کمتر در مقایسه با کندانسور هوا خنک

معایب کندانسورهای آبی

گرچه کندانسورهای آبی عملکرد بهتری نسبت به نوع هوایی دارند؛ اما دارای چند ویژگی منفی نیز هستند که بازدهی آنها را کم می کند. از این معایب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• خورده شدن لوله به مرور زمان
• یخ زدن کندانسه در دمای پایین
• عدم استفاده در مناطق رطوبتی

 کندانسورهای تبخیری یا ترکیبی

در کندانسورهای تبخیری هم از آب و هم از هوا برای خنک کردن مبرد استفاده می کنند. فرایند تبدیل گاز به مایع درون این چگالنده به این صورت است که در ابتدا هوا از سمت پایین میان لوله های دارای مبرد، در گردش قرار می گیرد و همزمان آب روی لوله ها پاشیده می شود تا گرمای مبرد را دریافت کند. در نهایت آبی که گرم شده توسط فن و گردش هوا خنک می شود و دوباره به چرخه برمی گردد.

تفاوت کندانسور تبخیری با آبی

در واقع کندانسور های تبخیری در مقایسه با کندانسور های آبی نیاز به برج خنک کننده ندارند. با این حال این عمل یکی برتری های کنداسورهای تبخیری را نشان می دهد.

حرف آخر

کندانسورها مبدل های حرارتی هستند که در سه نوع هوا خنک، آب خنک و ترکیبی تولید می شوند و هر کدام ویژگی ها و کاربرد منحصر به فرد خود را دارند. این قطعه جزو اجزای اصلی سیستم های تبرید (سردسازی) هستند و در کنار کمپرسور، کاربردهای فراوانی در صنایع شیمیایی، تاسیسات پالایشگاهی، سیستم های تهویه صنعتی و خانگی و نیروگاه ها دارند. می توان گفت بدون چگالنده، خنک سازی این سیستم ها امکان پذیر نیست.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.