شیر انبساط الکترونیکی در کنار کمپرسور،کندانسور و اواپراتور یکی از چهار جزء اصلی سیکل سرمایش فریونی ست.شیر انبساط ضمن شکستن فشار مبرد مایع ارسال شده وظیفه ی کنترل کیفیت و کمیت مبرد ورودی به اوپراتورهای انبساط مستقیم را عهده دار است.استفاده از شیر انبساط الکترونیکی جهت یخچال و فریزرها و سردخانه های هایپرمارکت ها و سوپرمارکت ها بجای استفاه از شیر انبساط ترموستاتیکی می تواند علاوه بر کاهش مصرف انرژی و کنترل دقیق دمای اواپراتور،کابین و یا اتاق، از خطراتی که کمپرسورها را تهدید می کند کاسته و بر عمر آنها بیفزاید.
عملکرد شیر انبساط الکترونیکی
عملکرد شیر انبساط الکترونیکی بر پایه ی یک طراحی بسیار ماهرانه قرار دارد.شیرهای انبساط الکترونیکی جریان مبرد ورودی به اواپراتورهای انبساط مستقیم را کنترل می کنند.آنها این عمل را در پاسخ به سیگنال های ارسال شده از طرف یک کنترلر الکترونیکی انجام می دهند.برای باز و بسته شدن شیر از یک موتور کوچک استفاده می شود.این موتور استپ موتور (step motor)و یا استپر موتور (stepper motor)نام دارد.استپ موتورها (stepper motors)عمل دوران را بصورت پیوسته انجام نمی دهند.موتورها تحت کنترل یک کنترلر الکترونیکی می باشند و به ازای هر سیگنالی که از کنترلر برای آنها فرستاده میشود به اندازه ی کسری از یک دور کامل دوران می کنند.استپ موتور (step motor)براساس حرکت چرخ دنده ای که موقعیت یک پین را در مجرای عبور مبرد تغییر می دهد عمل می کند.
استپ موتورها(step motors) می توانند با ۲۰۰ گام در ثانیه پیش رفته و سریعا به موقعیت دقیق قبلی بازگردند.کنترلر تعداد سیگنال–گام های ارسال شده را بیاد می سپارد.این امر کنترلر را قادر می سازد تا شیر را در هر لحظه ای به هر موقعیت قبلی ای برگرداند.بدین ترتیب شیر کنترل بسیار دقیقی روی جریان مبردی دارد که از آن در حال عبور است.این نوع از شیرها عموما ۱۵۹۶ گام کنترلی دارند و مقدار هرگام برابرست با ۰٫۰۰۰۰۷۸۳ اینچ.
حسگرهای شیر انبساط الکترونیکی
ارسال سیگنال های الکترونیکی از کنترلر به شیر انبساط معمولا بوسیله یک مقاومت گرمایی(Thermistor) که با جریان هوای تخلیه شده(Discharge airflow) به داخل اتاق یا کابین در ارتباط می باشد، انجام می پذیرد. یک مقاومت گرمایی(Thermistor) چیزی نیست جز یک مقاومت الکتریکی(Resistor) که با تغییر نمودن دما، مقدار مقاومتش تغییر می کند. معمولا حسگرهای دیگری هم به منظور تشخیص مقدار فوق گرم شدن(Superheat) مبرد در ورودی و خروجی اواپراتور نصب می شوند.این امر کپرسور را در مقابل هرنوع برگشت مبرد مایع به آن در شرایط کم بودن فوق گرمی(Low superheat) محافظت می نماید.همچنین می توان از مبدل های فشار(Pressure transducers) بمنظور کنترل فشار/دما و فوق گرم بودن مبرد استفاده نمود. مبدل های فشار(Pressure transducers) عموما دارای ۳ رشته سیم هستند دوسیم برای تامین برق تغذیه و سیم سوم جهت سیگنال خروجی. عموما با افزایش فشار، ولتاژ خروجی از سیم مربوط به سیگنال نیز افزایش می یابد و کنترلر با استفاده از این سیگنال و بکمک جدول فشار/دما که درونش برنامه ریزی شده، دمای مبرد را محاسبه می نماید. .
ترکیب هم زمان عمل حفاظت کمپرسور در مقابل برگشت مبرد مایع و قابلیت بدست آوردن کنترل دمای تنظیمی تخلیه شده در کابین، شیر انبساط الکترونیکی را به وسیله ای مفید برای کابردهای متنوع تبدیل نموده است. برخی از شیرهای انبساط الکترونیکی می توانند برای کاربردهای خاص برنامه ریزی شوند.
“حلقه ى بازخوردى“
این احتمال وجود دارد که کنترلر,شیر انبساط الکترونیکى را بیش از نیاز باز کند و سبب پرخورانى شدن اواپراتور گردد.در این شرایط حسگرهاى بکاررفته در سیستم تبرید و متصل به کنترلر شرایط را حس نموده و بازخورد ان را به کنترلر و شیر انبساط خواهند داد. این امر باعث حرکت استپ موتور(Step motor) در جهت بسته شدن مى شود و شیر را بیشتر مى بندد.