مقالات
خازن در سیستم های تهویه مطبوع و انواع آن
آبان
خازن یکی از اجزای الکتریکی سیستم‌های تهویه مطبوع به شمار می‌رود و برای راه اندازی موتور فن کاربرد دارد. همچنین نیروی مورد نیاز برای راه‌اندازی کمپرسور را افزایش می‌دهد. در این مطلب بادبزن قصد داریم با این قطعه و انوع آن آشنا شویم.
خازن چیست؟
خازن(Capacitor)، وسیله‌ای الکتریکی است که انرژی الکتریکی را ذخیره می‌کند. این قطعه از اجتماع دو یا چند صفحه تشکیل شده است که در میان آنها ماده عایقی به نام دی الکتریک، وجود دارد و ذخیره انرژی بوسیله این عایق انجام می‌شود. خازن‌ها از نظر شکل ظاهر و اندازه متفاوت می‌باشند اما مکانیزم کارکرد مشابهی دارند.
اصول کار خازن به این صورت است که دو صفحه دارای بار ناهمنام در فاصله کمی از یکدیگر قرار گیرند. دوبار مخالف، میدان الکتریکی برای ذخیره انرژی ایجاد می‌نمایند و در صورت لزوم می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.
ساختار Capacitor
- بدنه پلاستیکی یا فلزی
- عایق
- صفحع حادی
دسته‌بندی خازن‌ها از نظر نظر نوع فعالیت
خازن‌ها از نظر نوع فعالیت به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
استارت
این نوع Capacitor در طول مرحله راه‌اندازی موتور کاربرد دارد و بعد از آنکه موتور با سرعت از پیش تعیین شده‌ای به حدودا 70 درصد از حداکثر سرعت موتور برسد، از مدار خارج می گردد. بسته به کاربردهای مختلف، این نوع خازن ممکن است ولتاژهای گوناگونی داشته باشد اما در حالت کلی ظرفیت(C) خازن استارت بیش از 70 میکروفاراد می‌باشد.
دائم کار
این نوع Capacitor، با استفاده از موتورهای جریان متناوب (AC) تک فاز کاربرد دارد. در این نوع خازن بعد از قطع نوعی استارت بوسیله سوپاپ گریز از مرکز، خازن دائم کار، به سیم پیچ کمکی متصل می‌ماند. همانطور که از اسم این نوع مشخص است، برای کار دائم طراحی شده‌اند و با خاموش شدن موتور نیز نیروی مورد نیاز کار خود را ذخیره می‌نمایند و دارای ظرفیتی بین 1.7 تا 100 میکروفاراد می‌باشد.
لازم به توضیح است هر دو نوع استارت و دائم کار، در موتورهای القایی تک فاز کاربرد دارند که تنها در موتورهای با قدرت کم استفاده می‌شوند. این دو نوع عموما در وسایلی نظیر کولر گازی، کمپرسورها، ماشین لباسشویی، خشک کن، ماشین ظرفشویی، جارو برقی و … کاربرد دارند.
انواع خازن
در این بخش با دو نوع خازن خشک و الکترولیتی آشنا خواهیم شد:
خازن خشک:
Capacitor خشک برای کار متناوب و غیر دائم مورد استفاده می‌باشد و نسبت به مدل روغنی(الکترولیتی) دارای ولتاژ کم و ظرفیت بالا می‌باشد. این نوع خشک به صورت لحظه‌ای وارد مدار شده و با سیم پیچ استارت از مدار خارج می‌شود. حداکثر میزان استارت این نوع بین 6 تا 10 بار در ساعت است و در موارد زیر کاربرد دارند:
- در موتورهایی که سیم پیچ استارت آنها از مدار خارج می‌شود.
- در رله‌های جریانی و ولتاژی
خازن الکترولیتی:
Capacitor الکترولیتی یا روغنی در مقایسه با خازن‌های خشک دارای ظرفیت کمتر و ولتاژ بالاتری می‌باشد. کپسیتورهای روغنی به طور دائمی در مدار و به شکل موازی میان سیم پیچ‌های استارت و رانینگ نصب می‌شود و در موارد زیر کاربرد دارد:
- رله ولتاژی
- اتصال مستقیم به کمپرسور
خازن مورد استفاده در کولر گازی چیست؟
در کولرهای گازی و اسپلیت از دو نوع Capacitor روغنی استفاده می شود:
- خازن روغنی کمپرسور که در مدل‌های مختلف دارای ظرفیت بین 25 تا 60 میکروفاراد می‌باشد.
- خازن روغنی فن که دارای ظرفیت بین 3 تا 7 میکروفاراد در مدل‌های مختلف است.
ظرفیت خازن
به میزان توانایی ذخیرهسازی بارهای الکتریکی در Capacitor، ظرفیت خازن گفته می‌شود و با حرف C نمایش داده می‌شود. این مقدار اختلاف پتانسیل بین دو سر این قطعه حاصل می‌گردد و میزان ذخیره بار الکتریکی در قطعه را نمایش می‌دهد. برای نمونه زمانی که اختلاف دو سر خازن برابر 1 ولت باشد، بین دو صفحه این قطعه یک کولن با الکتریکی ذخیره می‌شود.
ظرفیت خازن در سیستم‌های سرمایشی
در موتور سیستم‌های سرمایشی، خازن‌هایی با واحدهای کوچکتر از فاراد مورد استفاده قرار می‌گیرند و دارای یکی از واحدهای زیر می باشند:
- میکروفاراد
- نانوفاراد
- پیکوفاراد
عوامل تاثیر گذار در ظرفیت خازن‌ها
- سطح صفتات: به هر میزان که سطح صفحات بیشتر باشد، میزان بارالکتریکی که در آنها ذخیره می‌شود، بیشتر خواهد بود.
- فاصله بین دو صفحه: به میزانی که فاصله بین دو صفحه افزایش یابد، نسبت اثر بارالکتریکی دو صفحه بر یکدیگر کاهش می‌یابد و در نتیجه ظرفیت خازن کم می‌شود.
- نوع عایق: به میزانی که خاصیت عایق میان صفحات بیشتر باشد ظرفیت نیز افزایش می‌یابد.
نحوه اتصال خازن‌ها به یکدیگر
دو نوع اتصال برای این قطعه در نظر گرفته می‌شود:
- اتصال موازی: در اتصال موازی خازن‌ها، ظرفیت کل افزایش می‌یابد زیرا سطح معادل صفحات افزایش می‌یابد.
- اتصال سری: در این نوع اتصال، به دلیل افزایش فاصله بین صفحات ظرفیت کل کاهش می‌یابد.
