منصة الرسائل والاطاريح: منظومة التبريد المركبة

الخلاصة

يهدف البحث الحالي إلى دراسة إمكانية الحصول على هواء مبرّد نقي بالكامل (أي بدون خلط مع الهواء الراجع من الحيّز المكيّف) بواسطة منظومة تبريد جديدة ذات معامل أداء عالٍ، واستهلاك قليل للطاقة الكهربائية المصروفة لكل طن تبريد، بالمقارنة مع منظومة التبريد بانضغاط البخار. وسمّيت هذه المنظومة بـ (المنظومة المركّبة لتكييف الهواء)، وذلك لأنّها مركّبة من منظومتين مختلفتين لتكييف الهواء تمّ تجميعها بتصميم معيّن، بحيث يمكن أن تعمل المنظومتان معاً، أو تعمل إحداهما بدون الأخرى في ظروف معيّنة، وهما منظومة التبريد التبخيري غير المباشر والمتمثلة بالمبادل الحراري الصفائحي ذي السطوح المبتلة، ومنظومة التبريد بانضغاط البخار، والمتمثلة بمكيف الهواء الشباكي (Window Type). ويتلخّص عمل المنظومة المركّبة بسحب هواء من الحيّز المكيّف يخلط مع هواء خارجي (والذي سمّي بالهواء الثانوي) وإدخاله في القنوات الرطبة للمبادل الحراري الصفائحي، والتي يُرشّ فيها الماء بشكل قطرات مستمرّة على جدرانها،، حيث يُبرّد الهواء الثانوي فيها تبريداً تبخيرياً، ومن ثمّ يوجّه إلى مكثف الدورة الإنضغاطية من أجل خفض ضغط المكثف، وكذلك التبريد الإضافي لمائع التبريد، وبالتالي تحسين كفاءة الدورة الإنضغاطية للمنظومة المركّبة، وفي نفس الوقت يتمّ سحب هواء من الخارج (والذي سمّي بالهواء الرئيسي) وإدخاله في القنوات الجافة للمبادل الحراري الصفائحي، ممّا يؤدي بالنتيجة إلى تبريده تبريداً محسوساً، ومن ثم يُبرّد تبريداً أضافياً في مبخّر الدورة الإنضغاطية، ومن ثم يوجّه إلى الحيّز المكيف. ولأجل تحقيق أهداف البحث، تمّ: تصنيع مبادل حراري صفائحي (متعاكس الجريان) بالأبعاد (mm300×400×500) يفي بالغرض الأساسي للبحث. وتصميم وتصنيع المنظومة المركبة لتكييف الهواء، ودراسة تأثير تغيير درجة حرارة الهواء الخارجي ودرجة حرارة هواء الغرفة ومعدل تدفق الهواء الرئيسي والثانوي على كل من (طاقة التبريد ومعامل الأداء الحقيقي والقدرة الكهربائية المستهلكة حقيقياً لكل طن تبريد) لكل من المبادل الحراري الصفائحي والمنظومة المركبة. ومن مقارنة المنظومة المركبة بالمكيف الشباكي أظهرت النتائج ما يلي: زيادة طاقة التبريد (والتي تمثل مقدار الحرارة التي يفقدها الهواء الرئيسي من بداية دخوله لجهاز التبريد لحين دخوله الى الحيز المكيف) باستخدام المنظومة المركّبة مقارنة بالمكيف الشباكي بنسبة تتراوح ما بين (253% - 60.5%). وانخفاض القدرة الكهربائية المستهلكة حقيقياً لكل طن تبريد بنسبة تتراوح ما بين (66.8% - 27%) وفي ظروف تشغيل مختلفة.