طراحی و ساخت تستر ACM

ACM tester

به طور معمول یک هواپیما دارای دو یا سه عدد  ACM است. هر ACM و اجزای آن اغلب به عنوان بسته تهویه مطبوع شناخته می شوند. فرآیند خنک‌سازی چرخه هوا از هوا به جای مواد تغییر فاز دهنده مانند فریون در چرخه گاز استفاده می‌کند. هیچ تراکم یا تبخیر مبرد درگیر نیست و هوای خنک خروجی حاصل از این فرآیند مستقیماً برای تهویه کابین یا برای خنک کردن تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود.

فشرده سازی، سرمایش و انبساط معمولی که در هر سیکل تبرید مشاهده می شود در ACM توسط یک کمپرسور گریز از مرکز، دو مبدل حرارتی هوا به هوا و یک توربین انبساط انجام می شود.

هوای موتورها، یک واحد قدرت کمکی یا یک منبع زمینی که می تواند بیش از 150 درجه سانتیگراد و با فشار 32 psi (220 کیلو پاسکال) باشد به یک مبدل حرارتی اولیه هدایت می شود. هوای بیرون در دما و فشار محیط به عنوان خنک کننده در این مبدل حرارتی هوا به هوا استفاده می شود. هنگامی که هوای گرم خنک شد، سپس توسط یک کمپرسور گریز از مرکز فشرده می شود. این فشرده سازی هوا را گرم می کند (حداکثر دمای هوا در این نقطه حدود 250 درجه سانتیگراد است) و به یک مبدل حرارتی ثانویه فرستاده می شود که دوباره از هوای بیرون به عنوان خنک کننده استفاده می کند. پیش سرد کردن از طریق اولین مبدل حرارتی، راندمان ACM را افزایش می دهد، زیرا دمای هوای ورودی به کمپرسور را کاهش می دهد، به طوری که برای فشرده سازی یک جرم معین از هوا (انرژی مورد نیاز برای فشرده سازی یک گاز توسط یک مقدار معین) به کار کمتری نیاز است. مقدار با افزایش دمای ورودی گاز افزایش می یابد).

در این مرحله دمای هوای فشرده تا کمی بالاتر از دمای محیط هوای بیرون خنک می شود. سپس هوای فشرده و خنک شده از یک توربین انبساط عبور می کند که در حین انبساط گرما را از هوا خارج می کند و آن را تا دمای کمتر از محیط (تا 20- درجه سانتیگراد یا 30- درجه سانتیگراد) خنک می کند. این امکان برای ACM وجود دارد که هوای خنک شده تا زیر 0 درجه سانتیگراد تولید کند، حتی زمانی که دمای هوای بیرون بالا است (همانطور که ممکن است با هواپیمای ثابت روی زمین در هوای گرم تجربه شود). کار استخراج شده توسط توربین انبساط توسط یک شفت برای چرخاندن کمپرسور گریز از مرکز محصور و یک فن ورودی که هوای خارجی را به مبدل‌های حرارتی هنگام کار بر روی زمین می‌کشد، منتقل می‌شود. هوای رام در پرواز استفاده می شود. قدرت پک تهویه مطبوع ناشی از افت فشار هوای ورودی نسبت به هوای خنک خروجی از سیستم است. دیفرانسیل های معمولی از حدود 30 psi یا 210 کیلو پاسکال تا حدود 11 psi یا 76 کیلو پاسکال هستند.

مرحله بعدی رطوبت زدایی هوا است. خنک شدن هوا باعث متراکم شدن بخار آب موجودوتبدیل آن به مه شده است که می توان با استفاده از جداکننده سیکلون آن را از بین برد. از لحاظ تاریخی، آب استخراج‌شده توسط جداکننده به سادگی به بیرون ریخته می‌شد، اما ACM‌های جدیدتر آب را به ورودی‌های هوای بیرونی برای هر مبدل حرارتی اسپری می‌کنند که به کولر ظرفیت گرمایی بیشتری می‌دهد و کارایی را بهبود می‌بخشد. (همچنین به این معنی است که اجرای ACM در هواپیمای پارک شده روی آسفالت، گودالی باقی نمی‌گذارد.)

اکنون می توان هوا را با مقدار کمی هوای بدون شرط موتور در یک محفظه اختلاط مخلوط کرد. این کار هوا را تا دمای مورد نظر گرم می کند و سپس هوا به داخل کابین یا تجهیزات الکترونیکی تخلیه می شود.