چکیده : در طراحی کویل های انبساط مستقیم DX Coil که معمولاً در سيستم هاى تهويه مطبوع خانگى و تجارى به كار مى روند با درجه حرارت تبخير مبرد به كار رفته نظیر (HFC407C ، HFC134a ،HFC404A ،HFC410A ، HFC407A، 22-HCFC) در سمت لوله های کویل معمولاً 37 تا 52 درجه فارنهايت (2,8 تا 11,1 درجه سانتيگراد) است.
از طرفى درجه حرارت سطح كويل معمولاً پايين تر از درجه حرارت نقطه شبنم هواى ورودى به كويل است و در نتيجه در روى سطح خارجى كويل تقطير رخ داده و آن را مرطوب مى كند.
بنابراين كارى كه يك كويل DX انجام می دهد عبارت است از فرآيند سرمايش و رطوبت گيرى.
لذا علاوه بر فرآیند انتقال حرارت ، یک فرآیند انتقال جرم نیز محسوب می شود.
ساختار كويل هاى DX :
معمولاً در طراحی کویل های انبساط مستقیم DX Coil كه از مبردهاى هالو كربن استفاده مى كنند از لوله هاى مسى و فينهاى آلومينيومى استفاده مى شود.
قطر لوله هاى مسى غالبا 3/8 اینچ تا 5/8 اینچ (10 تا 16 میلی متر) می باشد.
فاصله فين ها از همديگر در اين كويل ها معمولاً به صورت 12 تا 18 فين در هر اينچ مى باشد (1.4 تا 2 فین در هر میلی متر).
ضخامت هر فين غالباً 0,006 اينچ است.
فين هاى صفحه اى موجدار (Corrugated plate fins) اغلب براى افزودن بر آشفتگى turbulance و در نتيجه افزايش انتقال حرارت به كار مى روند .
در روى سطح داخلى لوله هاى مسى اين كويل ها، معمولاً از ميكروفين با فاصله 60 فين در هر اينچ (0.42 فين در هر ميلى متر) و ارتفاع 0.008 اینچ (0.2 میلی متر) براى بالا بردن نرخ انتقال حرارت جوششى استفاده مى شود.
تجربيات نشان مى دهند كه براى كويل هايى كه از مبرد HFC – 134a استفاده مى كنند، لوله هايى كه سطح داخلى آنها ميكروفين دارد در مقايسه با لوله هاى صاف داراى فاكتور افزايش انتقال حرارت 1,5 تا 2,5 برابر در تقطير يا تبخير مى باشند .
در تحليل و محاسبات مربوط به عملكرد كويل هاى آب سرد، آب گرم و انبساط مستقيم ؛ مقادير A0/Ai مقدار فين در هر اينچ و فاصله بين لوله ها به عنوان پارامترهاى اصلى مورد استفاده قرار مى گيرند. A0 بيانگر سطح خارجى كويل شامل لوله و فين و Ai بيانگر مساحت سطح داخلى كويل مى باشند.
بسيارى از سازندگان كويل براى بهينه سازى ساخت و كاهش هزينه هاى آن و همچنين به علت افزايش نرخ انتقال حرارت كويل و كاهش افت فشار آن از مقادير زير در طراحى كويل استفاده مى كنند .
جدول زير ساير مشخصه هاى به كار رفته در ساختمان كويل هاى با فين صاف را بر حسب داده هاى فوق ارايه داده است :
در جدول فوق Ap مساحت خارجى لوله هاى مسى كويل و Af مساحت فين ها مى باشد.
همچنين اين جدول براى فين هاى صاف ارايه شده و در صورت استفاده از فين هاى موجدار مقادیر A0/Ap ، A0/Ai و Fs بايد در ضريب تصحيحى بين 1,1 تا 1,2 ضرب شوند.
بخاطر كاهش افت فشار در فرآيند توزيع مبرد در لوله هاى كويل معمولاً در يك كويل انبساط مستقيم؛ مسير جريان مبرد به چندين مدار تقسيم مى شود.
كنترل مبرد معمولاً از طريق يك شير انبساط ترموستاتيكى انجام مى شود. سپس مطابق شكل مبرد از طريق يك توزيع كننده به طور مساوى بين لوله ها تقسيم مى شود .
براى عمليات توزيع مبرد اغلب از يك ونتورى استفاده مى شود. اين توزيع كننده از طريق لوله هاى مسى به قطر اينچ 1/4 یا 5/16 اینچ به مدار توزيع مبرد متصل مى شود.
همچنين براى ايجاد يك جريان مخالف بين مبرد و هوا يك هدر مكش بايد نزديك به محل ورود هوا به كويل نصب شود.
انتخاب کویل DX در طراحی کویل های انبساط مستقیم DX Coil :
ظرفيت سرمايشى يك سيستم تهويه مطبوع تبريدى مثل پكيج يونيت ها دقيقاً ظرفيت برودتى كويل DX آنها مى باشد و لذا امروزه براى اين نوع سيستم هاى تهويه مطبوع يك الگوى مشخصى از كويل DX آنها شامل تعداد رديف هاى كويل، تعداد فين ها در هر اينچ و فاصله عرضى و طولى لوله هاى كويل از يكديگر مشخص شده است كه در كاتالوگ سازنده ها موجود مى باشد.
چنانچه فرآيند سرمايش و رطوبت گيرى از مخلوط هواى رفت و برگشتى مدنظر باشد ، معمولاً از دو، سه و يا چهار رديف در كويل ها استفاده مى شود و چنانچه اين فرآيند براى صد در صد هواى تازه Fresh Air مدنظر باشد از يك كويل چهار يا شش رديفه استفاده مى شود .
همچنين سرعت هواى روى كويل ها نيز نبايد از 2.75 متر بر ثانیه بيشتر باشد.
(منبع : ماهنامه تهویه و تاسیسات hvacmag – نویسنده : مهندس وحید وکیل الرعایا)
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع سیستم های تهویه مطبوع و تجهیزات آن و نیز مشاوره رایگان ، با مهندسین ما تماس حاصل نمایید.