شیر چهار طرفه برقی کولر گازی چیست؟

ساختار و نحوه عملکرد شیر چهار طرفه برقی، علائم خرابی و راهکارها

🌀 شیر چهار طرفه برقی چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟

شیر چهار طرفه (Reversing Valve) — که گاهی تحت عنوان شیر برقی نیز شناخته می‌شود — قطعه‌ای کلیدی در سیستم‌های تهویه مطبوع چهار فصل (کولر گازی اینورتر، اسپلیت سرد و گرم، هیت-پمپ) است. این شیر وظیفه دارد با تغییر مسیر جریان مبرد، سیستم را بین حالت سرمایش و گرمایش جابه‌جا کند. در واقع این قطعه تعیین می‌کند که مبرد پس از کمپرسور به سمت کدام کویل (داخلی یا بیرونی) برود.


🧩 ساختار شیر چهار طرفه — اجزا و قطعات:

شیر چهارطرفه معمولاً شامل اجزای زیر است: 

  • بدنه اصلی با ۴ پورت / مسیر (4way valve body): شامل ورودی کمپرسور (دیسچارج)، خروجی به کویل داخلی، خروجی به کویل بیرونی و مسیر ساکشن به کمپرسور. 

  • اسلاید داخلی (Main slide / shuttle): قطعه فلزی یا تفلونی که با جابه‌جایی‌اش مسیر مبرد عوض می‌شود. HVAC School+1

  • بوبین (Solenoid coil) + شیر پایلوت (Pilot valve): بوبین با ولتاژ کنترل (معمولاً 220V AC در سیستم‌های تهویه) فعال می‌شود و شیر پایلوت کوچک را باز یا بسته می‌کند. این شیر پایلوت مقداری از مبرد تحت فشار را به یکی از محفظه‌های اسلاید اصلی می‌فرستد. library.coburns.com+1

  • خط لوله پایلوت (Pilot line / capillary): لوله بسیار نازک که مبرد تحت فشار را از خط دیسچارج (یا سورس فشار) به شیر پایلوت انتقال می‌دهد. HVAC Global+1

نکته مهم: بسیاری فکر می‌کنند بوبین برق‌دار، اسلاید را مستقیم جابه‌جا می‌کند — در حالی که بوبین فقط شیر پایلوت را کنترل می‌کند. نیروی محرک اصلی از فشار مبرد مدار تبرید (High / Low pressure differential) تامین می‌شود.  HVAC School+1


🔎 نحوه عملکرد شیر چهار طرفه — از بوبین تا مسیر مبرد

🔧 مراحل عملکرد

  1. سیگنال از ترموستات — وقتی کاربر کولر را روی Heat یا Cool قرار می‌دهد، ترموستات به بوبین شیر فرمان می‌دهد (برق ۲۴ ولت یا ۲۲۰ به بسته به سیستم).

  2. فعال شدن بوبین (energize) یا عدم فعال بودن (de-energize): بسته به برند، بوبین در حالت سرمایش یا گرمایش فعال می‌شود. 

  3. عملکرد شیر پایلوت: با فعال شدن بوبین، شیر پایلوت تغییر وضعیت می‌دهد و مسیر مبرد با فشار بالا (گاز داغ خروجی کمپرسور) را به یکی از محفظه‌های اسلاید هدایت می‌کند.

  4. ایجاد اختلاف فشار در دو سمت اسلاید: فشار بالا به یک سو و فشار کم (ساکشن) به سوی دیگر هدایت می‌شود، باعث می‌شود اسلاید داخلی با نیروی فشار جابجا شود. این جابجایی مسیر مبرد را برعکس یا مستقیم می‌کند. HVAC Know It All+1

  5. جریان مبرد طبق حالت تنظیم‌شده: پس از جابجایی اسلاید، مبرد مسیر مورد نظر (کویل بیرونی یا داخلی) را طی می‌کند.

یادآوری مهم: هیچ مبرد «جداگانه» برای حرکت شیر وجود ندارد — مبرد پایلوت همان مبرد سیکل است، و تنها مقدار کمی از آن برای فشار دادن اسلاید استفاده می‌شود. The Furnace Outlet+1


🔄 نحوه مسیر حرکت مبرد در حالت سرمایش و گرمایش

✅ حالت سرمایش (Cooling)

  1. مبرد گازی پس از کمپرسور با فشار و دمای بالا وارد شیر چهارطرفه می‌شود.

  2. شیر در وضعیت «Cooling» است: پلاگ داخلی طوری تنظیم شده که مسیر را به سمت کویل بیرونی (کندانسور) هدایت کند.

  3. در کندانسور مبرد تقطیر می‌شود و گرمای دفع می‌شود.

  4. مبرد مایع از لوله مایع عبور کرده، پس از شیر انبساط وارد اواپراتور داخلی می‌شود.

  5. در اواپراتور، مبرد تبخیر شده و گرمای داخل را جذب می‌کند و هوای خنک وارد داخل فضا می‌شود.

  6. مبرد گازی به سمت کمپرسور بازگشته و سیکل تکرار می‌شود.
    در این حالت، شیر چهارطرفه فقط مسیر مبرد را برای سرمایش تنظیم می‌کند.

🔥 حالت گرمایش (Heating / Heat Pump Mode)

  1. با فرمان ترموستات و تحریک بوبین شیر، پلاگ لغزنده جابه‌جا می‌شود تا مسیر جریان مبرد معکوس شود. Lennox+1

  2. گاز داغ خروجی کمپرسور به سمت اواپراتور بیرونی هدایت می‌شود — جایی که مبرد گرما را از هوای بیرون جذب می‌کند و تبخیر می‌شود.

  3. مبرد گازی سپس به شیر انبساط و اواپراتور داخلی می‌رود؛ در آنجا مبرد تقطیر می‌شود و گرما آزاد می‌کند.

  4. هوای گرم از اواپراتور داخلی به محیط دمیده می‌شود و مبرد پس از ساکشن به کمپرسور بازمی‌گردد.
    با این تغییر مسیر، سیستم نقش خود در گرمایش را ایفا می‌کند. Carrier West Training+2ACHR News+2


❗ علائم خرابی شیر چهار طرفه برقی کولر گازی

۱. عدم تغییر حالت بین سرمایش و گرمایش
🔹 اگر سیستم شما چهار فصل است و با زدن ریموت حالت عوض نمی‌شود، شیر برقی می‌تواند معیوب باشد.

۲. سرمای ناکافی یا عملکرد ضعیف در یکی از حالت‌ها
🔹 عبور محدود مبرد از شیر برقی معیوب باعث کاهش ظرفیت سرمایش یا گرمایش می‌شود.

  1. صدای تق تق یا ویز ویز غیرعادی در زمان کارکرد
    🔹 شیر برقی در هنگام باز و بسته شدن ممکن است صدا تولید کند. صداهای پیوسته یا غیرعادی نشانه‌ی خرابی کویل یا گیرکردن پین است.

  2. روشن و خاموش شدن پی‌در‌پی کمپرسور (Cycling)
    🔹 عملکرد نادرست شیر برقی می‌تواند باعث تغییر ناگهانی فشار در مدار شود و کمپرسور را دچار سیکل‌زنی کند.


🔧 چرا شیر چهار طرفه گیر می‌کند یا عمل نمی‌کند؟ (دلایل فنی)

چون عملکرد شیر وابسته به اختلاف فشار مدار + سلامت شیر پایلوت + تمیزی مسیر مبرد است. در ادامه دلایل اصلی خرابی:

  • کمبود مبرد یا فشار دیسچارج پایین: فشار کافی برای جابجایی اسلاید وجود ندارد. library.coburns.com+1

  • گرفتگی یا انسداد در مسیر مبرد یا مسیر پایلوت: رسوبات، آلودگی، رطوبت یا ذرات مس — مسیر حرکت مبرد را مسدود می‌کند و اسلاید نمی‌لغزد. HVAC Global+1

  • سیم‌پیچ بوبین خراب یا سوخته: اگر بوبین تحریک نشود، شیر پایلوت فعال نمی‌گردد و اسلاید جابجا نمی‌شود.

  • رسوب / خوردگی یا فرسودگی اسلاید داخلی: لقی یا فرسودگی مهره‌ها باعث گیر مکانیکی می‌شود.

  • نوسان برق یا قطع شدن لحظه‌ای تغذیه بوبین: اگر ولتاژ پایدار نباشد، شیر ممکن است مدام تغییر وضعیت بدهد یا گیر کند.

  • خطای نصب یا اشتباه در لوله‌کشی: اشتباه در اتصال پورت‌ها یا برعکس بودن جهت لوله‌ها → شیر قادر به عملکرد صحیح نیست.

عملکرد شیر چهار طرفه برقی کولر گازی
مسیر گرمایش شیر چهار طرفه برقی کولر گازی

🧪 روش‌های تست شیر چهار طرفه برقی کولر گازی

  1. بررسی ولتاژ ورودی به کویل شیر برقی
    با مولتی‌متر، بررسی کنید که ولتاژ لازم (معمولاً 220 یا 24 ولت بسته به مدل) هنگام فعال بودن ارسال می‌شود یا خیر.

  2. تست اهم‌متر (مقاومت کویل)
    با اندازه‌گیری مقاومت کویل، می‌توان تشخیص داد که سیم‌پیچ سالم است یا دچار قطعی یا اتصال کوتاه شده.

  3. استفاده از دستگاه منیفولد گِیج برای بررسی تغییرات فشار
    در حین تغییر وضعیت، فشار سیستم باید تغییر کند. در غیر این صورت احتمال گیرکردن پین یا نشت وجود دارد.

  4. تست دستی با آهن‌ربا یا ابزار مخصوص
    در برخی موارد تکنسین‌ها از روش‌های دستی برای بررسی باز و بسته شدن شیر استفاده می‌کنند.

برای کسب اطلاعات جامع و تخصصی به صفحه روش‌های تست شیر برقی کولر گازی مراجعه کنید.


⚙️ علل رایج خرابی شیر چهار طرفه برقی

  • افت کیفیت مبرد یا وجود رطوبت

  • کثیفی مدار مبرد

  • فشار بالا به علت گرفتگی کندانسور

  • سیم‌پیچ نیم‌سوز

  • رسوب و لاک‌زدگی اسلاید داخلی

  • نصب اشتباه لوله‌ها

  • برگشت مایع به کمپرسور


روش‌های رفع عیب (موقتی و دائمی)

رفع عیب موقتی (برای تست)

  • تحریک چندبار کمپرسور بین Heat/Cool

  • ضربه سبک با دسته پیچ‌گوشتی روی بدنه شیر (اصولاً فقط برای گیر جزئی مجاز است)

  • چک کردن کامل ولتاژ تغذیه

  • شست‌وشوی کامل کندانسور برای کاهش فشار

رفع عیب دائمی و اصولی

  • تعویض سیم‌پیچ (Solenoid Coil) : اگر سیم‌پیچ سوخته یا ولتاژ ندارد.

  • تعویض کامل شیر: زمانی که اسلاید داخلی گیر کرده یا نشت دارد.

  • فلاشینگ کامل مدار مبرد: برای پاک‌سازی مسیر از ذرات و رسوبات.

  • وکیوم استاندارد ۳ مرحله‌ای

  • تعویض فیلتر درایر: مهم برای جلوگیری از انتقال ذرات به شیر جدید.

  • شارژ گاز دقیق طبق وزن


چه زمانی باید شیر چهار طرفه برقی تعویض شود؟

  • سیم‌پیچ سالم است اما شیر تغییر وضعیت نمی‌دهد

  • نشت داخلی دارد

  • اسلاید مکانیکی گیر کرده و با ضربه هم آزاد نمی‌شود

  • دمای دو طرف شیر در حالت گرمایش/سرمایش تفاوتی ندارد

  • اختلاف فشار High/Low در دو حالت تغییر نمی‌کند

  • کمپرسور دائم کار می‌کند اما خروجی ناکافی است.


✅ پیشگیری از خرابی شیر چهار طرفه برقی کولرگازی

  • سرویس منظم سیستم و جلوگیری از ورود رطوبت یا آلودگی به مدار مبرد

  • استفاده از فیلتر درایر مناسب

  • جلوگیری از نوسان برق با نصب محافظ ولتاژ


حذف شیر چهار طرفه در کولر گازی و Heat Pump — پیامدها، نکات ایمنی، و الزامات اصلاح مدار

در برخی موارد تعمیرات اسپیلت، تکنسین‌ها به دلیل خرابی شیر چهار طرفه، نبود قطعه، یا هزینه بالای تعویض تصمیم می‌گیرند شیر را از مدار خارج کرده و دستگاه را تنها به حالت سرمایش دائم (Cooling-Only) تبدیل کنند.
این اقدام در کشورهایی مانند آمریکا، کانادا و استرالیا در منابع معتبر به عنوان Permanent Conversion to Cooling-Only Mode شناخته می‌شود.

اما حذف این شیر تنها به «بستن مسیر» ختم نمی‌شود. برای جلوگیری از خرابی کمپرسور، باید شیر یکطرفه (Check Valve) و لوله مویی یا Capillary Bypass را نیز حذف یا اصلاح کرد.
منابعی مانند Carrier Heat Pump Servicing Manual، Emerson/Copeland Reversing Valve Bulletin 93-11, و HVAC School تاکید کرده‌اند که هرگونه باقی‌ماندن این قطعات بدون شیر چهارطرفه باعث آسیب جدی به کمپرسور و افت راندمان می‌شود.


چرا حذف شیر چهارطرفه نیازمند اصلاح مدار است؟

شیر چهار طرفه در Heat Pump تنها یک سوئیچ نیست؛ این شیر یک معماری کامل تبادل مسیر ایجاد می‌کند که شامل اجزای وابسته زیر است:

  • Check Valve (شیر یکطرفه)

  • Capillary Bypass Line (لوله مویی الحاقی / pilot return)

  • Pilot Line Connections

  • Reheat bypass or equalization ports

وقتی شیر چهارطرفه حذف می‌شود، این اجزا دیگر وظیفه‌ای ندارند و در برخی موارد باعث گرفتگی، برگشت مبرد، یا فشار اشتباه می‌شوند.


۱. ضرورت حذف شیر یکطرفه (Check Valve)

در heat pump، شیر یکطرفه معمولاً روی خط مایع یا بای‌پس نصب می‌شود تا هنگام تغییر حالت، مسیر جریان مبرد فقط در یک جهت خاص باز شود.

طبق Carrier Tech Bulletin 13HVAC-RV و Goodman Heat Pump Installation Guide، اگر شیر چهارطرفه حذف شود:

  • Check Valve همچنان مسیر یک‌طرفه را تحمیل می‌کند

  • جریان مبرد در حالت Cooling-Only دچار برگشت فشار می‌شود

  • افت فشار، صدای ناهنجار، یخ‌زدگی و گرم‌شدن خط برگشت ایجاد می‌کند

  • در شروع کار (Start-up) ممکن است مبرد مایع به سمت کمپرسور کشیده شود

نتیجه:

برای عملکرد پایدار، شیر یکطرفه باید حذف یا بای‌پس کامل شود تا جریان مبرد بدون محدودیت در یک مسیر ثابت (سرمایش) برقرار گردد.


۲. لزوم حذف لوله مویی الحاقی (Capillary bypass / Pilot Line)

طبق Emerson/Copeland Bulletin 93-11 و HVACRSchool Training, لوله مویی کنار شیر چهارطرفه وظیفه دارد:

  • بخشی از گاز داغ دیسچارج را برای ایجاد اختلاف فشار به محفظه اسلاید هدایت کند

  • مسیر برگشت فشار را فراهم کند

  • جابجایی اسلاید را ممکن کند

وقتی شیر چهارطرفه حذف می‌شود، این لوله مویی:

  • هیچ کاربردی ندارد

  • ولی همچنان مانند یک محدودکننده (restriction) در مدار باقی می‌ماند

  • باعث افت فشار، کاهش راندمان و افزایش دمای دیسچارج می‌شود

  • می‌تواند در دراز مدت باعث سوختن کمپرسور شود

نتیجه

تمام لوله‌های پایلوت باید کاملاً کور یا حذف شوند تا هیچ محدودیت غیرضروری روی مدار باقی نماند.


۳. روش استاندارد حذف شیر چهارطرفه (طبق رفرنس‌های بین‌المللی)

طبق Carrier Tech Manual, Lennox Service Handbook, و استاندارد ASHRAE:

گام‌های اصلی:

  1. خارج کردن مبرد با دستگاه بازیافت (Recovery Unit)

  2. جدا کردن کامل شیر چهارطرفه از مدار

  3. حذف کامل:

    • شیر یکطرفه

    • لوله مویی پایلوت

    • خطوط capillary بای‌پس

  4. اتصال مستقیم خط دیسچارج به کندانسور

  5. اتصال صحیح خط ساکشن بدون هیچ مسیر کمکی

  6. لوله مویی اصلی دستگاه بدون تغییر باقی می‌ماند.

  7. نصب درایر جدید

  8. نیتروژن‌زنی 

  9. وکیوم عمیق سه‌مرحله‌ای

  10. شارژ مبرد طبق کل وزن مدار جدید


۴. چه اتفاقی می‌افتد اگر فقط شیر چهارطرفه حذف شود ولی بقیه اجزا باقی بمانند؟

طبق Goodman Heat Pump Troubleshooting Guide و HVAC School Failure Analysis:

۱) Liquid Floodback (برگشت مایع به کمپرسور)

  • مسیرهای محدودکننده (شیر یکطرفه و capillary) باعث عدم تبخیر کامل مبرد می‌شوند

  • مایع مستقیماً وارد کمپرسور می‌شود

  • خطر شکستن رید ولو، خم شدن میل‌لنگ و سوختن سیم‌پیچ

۲) افت راندمان شدید

به دلیل وجود محدودیت‌های بای‌پس، فشار کندانسینگ افت کرده و سرما دهی ضعیف می‌شود.

۳) بالا رفتن دمای هد کمپرسور

به دلیل اختلاف فشار اشتباه، دمای دیسچارج تا ۱۲۵–۱۴۰ درجه می‌رسد (غیرمجاز).

۴) صدای تق‌تق یا هیس دائمی

به دلیل تلاطم جریان در capillary و check valve.

۵) یخ‌زدگی اواپراتور

به دلیل افت غیرطبیعی فشار ساکشن.

۶) فشار High Side پایین‌تر از مقادیر استاندارد R410A یا R22

در تست گیج‌ها کاملاً مشخص می‌شود.


۵. آیا حذف شیر چهارطرفه از نگاه منابع معتبر توصیه می‌شود؟

غیرتوصیه‌شده ولی در شرایط خاص قابل انجام است.

مواردی که مجاز است:

  • شیر در دسترس نبودن قطعه

  • قدیمی بودن دستگاه (بیش از ۱۰ سال)

  • کاربر فقط نیاز به سرمایش دارد

  • هزینه تعویض شیر بسیار بالاست

موارد غیرمجاز:

  • دستگاه اینورتر

  • دستگاه‌های دارای چند اواپراتور

  • مدل‌های دارای شیرهای بای‌پس پیچیده

  • اسپیلت‌هایی که مدیریت سوپرهیت حساس دارند.


📌 نتیجه‌گیری

شیر چهار طرفه برقی، قطعه‌ای کوچک اما حیاتی در عملکرد درست کولر گازی است. بی‌توجهی به علائم خرابی آن، می‌تواند باعث کاهش بازدهی، افزایش مصرف انرژی یا آسیب به کمپرسور شود. در صورت مشاهده اختلال در عملکرد سیستم، با تکنسین‌های مجرب آرن سرویس ( 02188694489 ) تماس بگیرید تا شیر برقی بررسی و در صورت نیاز تعویض شود.

📚 منابع :

  • کتاب Refrigeration and Air Conditioning Technology – Cengage

  • راهنمای فنی شرکت Carrier

  • Danfoss Solenoid Valves Handbook
اشتراک گذاری این پست
فیس‌بوک
توییتر
لینکدین
واتساپ