ضع في اعتبارك مدير المصنع الذي يجب عليه إضافة عملية التبريد لخط صب الحقن الجديد. لا يحتوي المبنى على برج تبريد، وتفرض هيئة المياه رسومًا باهظة مقابل المياه التجميلية، وتمتد أعمال الصيانة بالفعل لتنظيف المصافي وجرعات المواد الكيميائية في نظام تبريد المياه الحالي. الإجابة المباشرة بسيطة: يعمل المبرد الذي يتم تبريده بالهواء على التخلص من نظام طرد الحرارة من جانب الماء تمامًا. فبدلاً من دفع الحرارة من مادة التبريد إلى حلقة مائية ومن ثم إلى برج التبريد، فإنها ترفض الحرارة مباشرة إلى الهواء الخارجي. يؤدي هذا التغيير الهيكلي إلى تقليل الحمل الكهربائي الإجمالي، وتقصير قائمة الصيانة، وغالبًا ما ينتج عنه تكاليف تشغيل أقل من محطة تبريد المياه التي تدير المضخات والمراوح البرجية على مدار الساعة.
ما ينبغي قياسه على أنه كفاءة التبريد
قبل مقارنة التصاميم، من المفيد تحديد معنى الكفاءة في سياق التبريد الصناعي. الرقم على مستوى الماكينة هو نسبة كفاءة الطاقة (EER)، وهي ناتج التبريد المفيد بالكيلووات مقسومًا على الضاغط ويتحكم في المدخلات في حالة محيطة محددة. يضيف الشكل على مستوى النظام طاقة مروحة المكثف وأي معدات بجانب الماء إلى نفس المعادلة. يمكن أن يظل المبرد ذو التحميل الكامل COP المثير للإعجاب تركيبًا غير فعال إذا كان يفرض مضخة مياه ذات سرعة ثابتة ومروحة برج التبريد على العمل لمدة 8000 ساعة سنويًا. الطريقة العادلة لمقارنة خيارات تبريد الهواء وتبريد الماء هي حساب إجمالي طاقة الموقع لملف تعريف الحمل المتوقع، وليس فقط تصنيف لوحة اسم الضاغط.
من أين يأتي مكاسب الكفاءة فعليًا؟
خطوة واحدة لرفض الحرارة بدلاً من خطوتين
ترفض الأنظمة المبردة بالماء الحرارة على مرحلتين. ينقل المكثف الحرارة من مادة التبريد إلى ماء المكثف، ثم يقوم برج التبريد بطرد حرارة الماء إلى الغلاف الجوي. كل مرحلة تستهلك طاقة: يجب أن تتغلب مضخة الماء المكثف على احتكاك الأنابيب وارتفاع البرج، بينما تقوم مروحة البرج بتحريك كمية كبيرة من الهواء. يقوم المبرد المبرد بالهواء بضغط العملية في مرحلة واحدة. يدخل غاز التبريد الساخن إلى مكثف يتم تبريده بالهواء، وتسحب المراوح الهواء المحيط من خلال الملف، وتغادر الحرارة النظام مباشرة. مع اختفاء حلقة الماء، تختفي المضخة، ومروحة البرج، وصمام ماء المكياج، ومعدات جرعات المواد الكيميائية.
حلقة الماء التي لم تعد موجودة
ويظهر التأثير العملي في فاتورة الكهرباء. حلقة ماء المكثف ليست حرة في التشغيل. يشتمل التركيب النموذجي الذي يخدم حمل تبريد بقدرة 300 كيلووات على مضخة مكثف في حدود 5 إلى 10 كيلووات ومروحة برجية ذات حجم مماثل. يمكن لهذه العناصر المساعدة معًا إضافة ما بين 10 إلى 20 بالمائة إلى سحب طاقة الضاغط خلال موسم التبريد. يستبدل نفس المبرد المزود بمكثف مبرد بالهواء كل ذلك بمراوح مكثفة تستمد طاقة ذات معنى فقط عندما تتطلب درجة الحرارة المحيطة وضغط الرأس ذلك. حتى عندما يكون لدى الجهازين COP كامل التحميل، فإن المحلول المبرد بالهواء يسجل في كثير من الأحيان استهلاكًا إجماليًا أقل للموقع.
مطابقة التحميل الجزئي التي توفر الطاقة طوال العام
تتغير أحمال الإنتاج حسب الوردية والموسم ومزيج المنتج، ولا تتغير معها حلقة الماء الثابتة. ولهذا السبب تتراكم هدر الطاقة خارج ظروف الذروة. يمكن تصنيع المبردات المبردة بالهواء باستخدام دوائر تبريد متعددة وضواغط مرحلية ومراوح متغيرة السرعة. عندما ينخفض الحمل الحراري للعملية، يقوم نظام التحكم بإيقاف تشغيل الدائرة، أو تفريغ الضاغط، أو إبطاء المراوح للحفاظ على ضغط التكثيف. تمنع هذه الاستجابة المرحلية دورة قصيرة وتحافظ على استقرار درجة حرارة إمدادات المياه المبردة، وهو بالضبط ما يهتم به مهندسو العمليات.
تبريد الهواء مقابل تبريد الماء: مقارنة صادقة
إن الاختيار لا يتعلق بأي التكنولوجيا أفضل من الناحية المجردة؛ يتعلق الأمر بأي واحد يناسب الموقع. يلخص الجدول أدناه الاختلافات المتعلقة بالكفاءة التي ينبغي أن تدفع القرار.
| عامل | مبرد الهواء المبرد | مبرد بالماء |
|---|---|---|
| خطوات رفض الحرارة | المبرد للهواء في مرحلة واحدة | المبرد إلى الماء، ثم الماء إلى الهواء من خلال برج |
| الطاقة المساعدة | مراوح المكثف فقط | مضخة المكثف، ومروحة البرج، ومعدات الجرعات |
| استهلاك المياه | لا شيء للتشغيل العادي | المكياج المستمر والتفجير |
| حمل الصيانة | تنظيف الملف وفحص المروحة | تنظيف حشوة البرج، الجرعات الكيميائية، أختام المضخة |
| كفاءة التحميل الكامل في الظروف المحيطة العالية | يسقط مع ارتفاع درجة حرارة الهواء | يتحمل بشكل أفضل لأن مياه البرج تظل قريبة من درجة حرارة المصباح الرطب |
| سلوك التحميل الجزئي | الدوائر المرحلية والمراوح ذات السرعات المتغيرة | يعتمد على التحكم في البرج واستراتيجية المضخة |
| مرونة تحديد المواقع | السطح أو الفناء، بالقرب من العملية | يحتاج إلى موقع البرج، ومسارات الأنابيب، وإمدادات المياه |
عندما لا يزال نظام التبريد المائي منطقيًا
تكتسب المبردات المبردة بالماء مكانتها في المصانع الكبيرة حيث يكون حمل التبريد ثقيلًا ومستمرًا، وحيث يوجد برج بالفعل، وحيث تؤدي درجات الحرارة المحيطة المرتفعة في الصيف إلى تقليل أداء المكثف المبرد بالهواء. في تلك الظروف، قد يسحب الضاغط طاقة أقل ببضع نقاط مئوية، وهو ما يمكن أن يدفع ثمن المعدات الموجودة بجانب الماء. يتغير القرار بسرعة إذا كانت نوعية المياه رديئة، أو كان البرج صغير الحجم، أو استمرت حلقة المياه في العمل بينما يكون المبرد في وضع الخمول. نظام تبريد الهواء ليس له خسارة مخفية مكافئة.
عوامل العالم الحقيقي التي تقرر ما إذا كانت المدخرات ستتحقق أم لا
تصميم درجة الحرارة المحيطة
يتم تصنيف المكثفات المبردة بالهواء عادةً عند درجة حرارة محيطة خارجية تبلغ 35 درجة مئوية في مراجع الصناعة الشائعة مثل AHRI 550/590. تشهد العديد من المناطق الصناعية ارتفاعًا في درجات الحرارة في الصيف فوق 38 درجة مئوية. نظرًا لأن المكثف المبرد بالهواء يرفض الحرارة مقابل درجة حرارة الهواء تلك، فإن الضاغط يعمل بجهد أكبر وتنخفض السعة في نفس اللحظة التي قد تكون فيها العملية في أمس الحاجة إليها. يحدد الاختيار المسؤول السعة المطلوبة في درجة حرارة التصميم الصيفية المحلية ويضيف هامشًا صغيرًا لتلوث الملف. هذا هو السبب الأكثر شيوعًا للمنشآت المبردة بالهواء ذات الحجم الصغير.
حالة ملف المكثف ووضعه
الهواء الذي لا يتحرك عبر الملف لا يمكنه إزالة الحرارة. الغبار والوبر وحبوب اللقاح والعادم من معدات التجفيف القريبة تغطي الزعانف وتزيد من ضغط التكثيف. تستحق الملفات ذات المسافات الواسعة للزعانف والطلاءات المقاومة للتآكل التكلفة الإضافية في البيئات الساحلية أو الصناعية. التنسيب مهم بنفس القدر. مدخل المكثف الموجود بالقرب من الجدار، أو في الفناء حيث يتم إعادة تدوير الهواء الساخن المفرغ، يشهد ارتفاعًا في درجة حرارة الهواء الداخل، وكل درجة إضافية من درجة حرارة الهواء الداخل تقلل من الكفاءة والقدرة.
تكنولوجيا الضاغط لنطاق السعة
تستخدم المبردات الصغيرة عمومًا الضواغط اللولبية لأنها تتحمل ركوب الدراجات وتتعامل مع الأحمال المختلفة بشكل جيد. فوق ما يقرب من 150 إلى 200 كيلو واط من التبريد، تصبح الضواغط اللولبية هي الأفضل لأنها تعمل بشكل مستمر لفترات طويلة، وتوفر تحكمًا في السعة متعدد الخطوات أو بدون خطوات، وتحافظ على كفاءة عالية تحت حمل ثابت. بالنسبة لمصنع يقوم بتشغيل قوالب الحقن، أو المفاعلات الكيميائية، أو مصادر الليزر، غالبًا ما يكون الاختيار العملي هو الاختيار الصحيح مبرد لولبي مبرد بالهواء مع ضواغط مفردة أو مزدوجة . يمكن للمشترين الذين يرغبون في فهم الحدود بين أنواع الآلات قراءة مقارنتنا لـ مبرد لولبي مبرد بالهواء مقابل مبرد طرد مركزي .
الجملة الحرارة المبردة ضاغط واحد ضواغط مزدوجة تبريد الهواء المسمار C شنغهاي سوني لمعدات التبريد المحدودة هي الصين بالجملة الحرارة المبردة ضاغط واحد ضواغط مزدوجة تبريد الهواء... عرض المنتج → حيث توفر المبردات المبردة بالهواء أقوى عائد
تتحول مزايا الكفاءة للتصميمات المبردة بالهواء إلى توفير حقيقي في ظل ظروف موقع محددة:
- مواقع ليس بها أبراج تبريد ولا مساحة لشخص واحد أو مؤسسة مياه تحد من التصريف وصرف المياه.
- المصانع التي يؤدي توقف معالجة المياه فيها إلى انقطاع الإنتاج؛ لا تحتوي أنظمة تبريد الهواء على حشوة للبرج، ولا تحتوي على جرعات كيميائية، ولا توجد مراقبة لجودة المياه.
- التركيبات الخارجية أو المثبتة على السطح حيث يكون للمكثف تدفق هواء دون عائق وتمتد خطوط المياه المبردة مباشرة إلى منطقة المعالجة.
- العمليات التي تحتاج إلى توفير مياه أقل من درجات حرارة التبريد القياسية، وقد تتطلب بخلاف ذلك ترتيبًا متقنًا لجانب الماء.
بالنسبة للعمليات التي تحتاج إلى درجات حرارة منخفضة للإمداد، أ مبرد الهواء المبرد بدرجة الحرارة المحيطة يوسع نفس رفض الحرارة أحادي المرحلة إلى نقاط ضبط أقل دون إضافة حلقة مياه منفصلة. عندما تكون المساحة الأرضية محدودة، أ مبرد صندوقي صغير الحجم يتم تبريده بالهواء يقوم بتجميع الضاغط والمبخر والمكثف في إطار واحد، مما يقلل من وقت التثبيت ويقلل من التوصيلات الخارجية التي يتعين على المقاول إجراؤها في الموقع.
الجملة درجة الحرارة المحيطة المبردة الهواء المبرد مربع مبرد الموردين، شركة Shanghai Soouney Refrigeration Equipment Co., Ltd. هي شركة صينية تبيع مبردات صندوق تبريد الهواء بدرجة الحرارة المحيطة بالجملة،... عرض المنتج → 
الجملة موردو مبردات الهواء المبردة بدرجة الحرارة المحيطة، الشركة، E شركة شنغهاي سوني لمعدات التبريد المحدودة هي موردي مبردات تبريد الهواء المبردة بدرجة الحرارة المحيطة بالجملة في الصين، والشركة... عرض المنتج → يجب على النباتات التي تحتاج إلى عدة مئات من الكيلووات من عملية التبريد الموثوقة فحص مجموعة كاملة من المبردات الصناعية ، بما في ذلك الحزم اللولبية للخدمة المستمرة.
قائمة مرجعية للاختيار للمشترين الذين يركزون على الكفاءة
استخدم هذه الاختبارات الستة عند مقارنة عروض الأسعار. إنهم يفصلون الآلة التي تعمل في الميدان عن تلك التي تعمل على الورق فقط.
- تحقق من قدرة التبريد عند درجة الحرارة المحيطة بتصميم الصيف المحلي، وليس عند نقطة تصنيف الكتالوج.
- قارن بين EER وIPLV؛ تعتبر قيمة الحمل الجزئي المتكاملة هي المؤشر الأفضل لاستخدام الطاقة السنوي.
- عد دوائر مادة التبريد وخطوات الضاغط؛ المزيد من الخطوات تعني تحكمًا أفضل في التحميل الجزئي.
- تحقق من نوع مروحة المكثف. تعمل مراوح EC المزودة بنظام التحكم في السرعة المعتمد على الضغط على توفير الطاقة في الطقس البارد.
- افحص التصميم المادي، بما في ذلك خلوص الملف، والوصول إلى الخدمة، والموضع الذي يحافظ على هواء التفريغ الساخن بعيدًا عن المدخل.
- تأكد من نطاق درجة حرارة الماء المبرد المطلوب مع الشركة المصنعة قبل عرض الأسعار، لأن واجبات درجات الحرارة المنخفضة تغير اختيار الضاغط وحجم المبخر.
للحصول على رؤية أوسع لكيفية تفاعل أحمال التبريد وظروف الموقع عبر الصناعات، اقرأ دليلنا حول كيفية القيام بذلك اختر وحدات التبريد الصناعية لتطبيقات التبريد الصناعية المختلفة .
الخط السفلي
يعمل المبرد المبرد بالهواء على تحسين كفاءة التبريد لسبب عملي: فهو يزيل حلقة الماء بمضخاتها، ومراوحها، ومياه المكياج، والمعالجة الكيميائية، ويطرد الحرارة مباشرة إلى الهواء المحيط. علاوة على هذا التوفير الهيكلي، تسمح الضواغط المرحلية والمراوح ذات السرعة المتغيرة للماكينة بتتبع حمل العملية بدلاً من ركوب الدراجات مقابل دائرة مياه ثابتة. تحدد المتغيرات المتبقية، ودرجة حرارة الصيف المحلية، ونظافة الملف، والتقييم الواقعي للحمل الجزئي، مقدار هذه الفائدة التي تظهر على فاتورة الكهرباء الشهرية.
ابدأ التحديد بالسعة المطلوبة والملف التعريفي المحيط الفعلي للموقع. ومن هنا، يتعلق القرار في الغالب بمطابقة تكوين الضاغط والمكثف المناسب للعملية.
