برج التبريد ومبادئ التبريد التبخيرية والاختلافات وسيناريوهات التطبيق

برج تبريد تكييف الهواء المركزي والتبريد التبخيري هما جهازان تبريدان مختلفان ، يلعبان دورًا مهمًا في أنظمة تكييف الهواء. من أجل فهم مفاهيم ووظائف الاثنين بشكل أفضل ، يمكننا مناقشتها من جوانب مبادئ العمل والخصائص الهيكلية وسيناريوهات التطبيق.

1. برج التبريد
برج تبريد تكييف الهواء المركزي هو جهاز تبريد يستخدم في أنظمة تكييف الهواء المركزية المبردة بالماء. يحقق تأثير التبريد عن طريق رش الماء الساخن على مواد تبديد الحرارة والاتصال بالهواء الممر. تعتمد عملية التبريد بشكل أساسي على جانبين: نقل الحرارة المعقول ونقل الحرارة الكامنة: يشير نقل الحرارة المعقول إلى التبادل الحراري المباشر بين الماء الساخن والهواء البارد ؛ بينما يشير نقل الحرارة الكامنة إلى عملية إزالة الحرارة عندما يتبخر جزء من الماء الساخن في البخار. تتيح طريقة التبريد هذه إعادة تدوير مياه التبريد ، وبالتالي توفير موارد المياه وتقليل تكاليف التشغيل.
تشمل أبراج التبريد نوعين: التدفق المتقاطع والتدفق المضاد. يتميز برج التبريد عبر التدفق بالهواء الذي يدخل من الجانب ويتقاطع مع فيلم الماء الذي يتدفق من أعلى إلى أسفل بزاوية 90 درجة ، وهو مناسب للأماكن ذات المساحة المحدودة ؛ تتطلب أبراج تبريد التدفق المضاد أن يتدفق الهواء لأعلى من أسفل لتشكيل تدفق مضاد مع الماء الساخن التنازلي لتعزيز كفاءة نقل الحرارة. بغض النظر عن الشكل ، تستخدم أبراج التبريد الظاهرة الفيزيائية الأساسية لتبخر الماء الذي يمتص الحرارة لتقليل درجة حرارة ماء التبريد.

مزايا أبراج التبريد:

فعالية التكلفة: بالنسبة لاحتياجات التبريد على نطاق واسع ، عادة ما تكون أبراج التبريد خيارًا أكثر اقتصادا ، خاصة في الحالات التي يلزم فيها كمية كبيرة من تداول مياه التبريد.

الصيانة السهلة: تصميم أبراج التبريد بسيطة نسبيًا ، والصيانة اليومية سهلة نسبيًا ، والمهارات المهنية المطلوبة منخفضة نسبيًا.

قابلية التطبيق على نطاق واسع: يمكن استخدام أبراج التبريد مع مجموعة متنوعة من أنواع المبردات ، بما في ذلك آلات المسمار ، وآلات الطرد المركزي ، وما إلى ذلك ، ولديها قدرة قوية على التكيف.

عيوب أبراج التبريد:

ارتفاع استهلاك المياه: تعتمد أبراج التبريد التقليدية على تبخر الماء لتحقيق تأثيرات التبريد ، مما يؤدي إلى ارتفاع استهلاك المياه ، وخاصة في المناخات الساخنة والجافة.

احتلال الفضاء: غالبًا ما تتطلب أبراج التبريد مساحة تركيب كبيرة ، خاصة بالنسبة للمباني الكبيرة ، وقد تتطلب سقفًا أو موقعًا مخصصًا لوضع المعدات.

مشكلة الضوضاء: نظرًا لعمل المشجعين وتدفق المياه ، قد يولد أبراج التبريد تلوثًا ضوضاءًا معينًا أثناء التشغيل ، مما يؤثر على البيئة المحيطة.

2. التبريد التبخير
التبريد التبخير هو أيضًا جهاز يستخدم تأثير امتصاص الحرارة لتبخر الماء لتحقيق أغراض التبريد ، لكن تصميمه يركز أكثر على عملية التكثيف للمبرد. تستخدم المكثفات التبخرية بشكل أساسي في بناء التخزين البارد وتكييف الهواء المركزي وغيرها من مرافق التبريد كمكون أساسي في نظام التبريد. إنها تتيح أن يمر المبرد الغازي ذو درجة الحرارة العالية والضغط من خلال مجموعة أنبوب التبادل الحراري ، ويصبح تغيير الطور مبردًا سائلًا تحت عمل رش الماء خارج الأنبوب.
الفرق الرئيسي بين المكثف التبخيري وبرج التبريد التقليدي هو أن الوسيلة المبردة تخضع لتغيير الطور ، أي من الغاز إلى السائل. بالإضافة إلى ذلك ، عادةً ما يتبنى المكثف التبخيري نظامًا تداولًا مغلقًا ، مما يعني أنه يمكن أن يعمل في ظل ظروف ضغط أعلى. نظرًا لأن المكثف التبخيري يمكنه التعامل مباشرة مع المبرد ، فيمكنه استبدال مجموعة من القشرة والأنبوب التقليدية بالإضافة إلى مزيج برج التبريد ، وتبسيط بنية النظام وتحسين كفاءة الطاقة.
مزايا التبريد التبخيري:
الكفاءة العالية وتوفير الطاقة: يمكن للمكثف التبخيري إجراء عمليات التكثيف عند درجة حرارة أقل من خلال استخدام مبدأ امتصاص الحرارة عن طريق تبخر الماء ، وبالتالي تحسين نسبة كفاءة الطاقة في النظام بأكمله.
توفير كبير للمياه: بالمقارنة مع أبراج التبريد التقليدية ، يتم تقليل كمية مياه المكياج المطلوبة للمكثفات التبخرية إلى حد كبير لأن تصميمه يميل إلى زيادة إمكانات تبريد كل لتر من الماء إلى الحد الأقصى.
التصميم المدمج: نظرًا للحاجة المنخفضة لأبراج التبريد ، يمكن أن توفر المكثفات التبخرية حلًا أكثر إحكاما ، مما يوفر مساحة تثبيت قيمة.

عيوب التبريد التبخيري:
استثمار أولي مرتفع: على الرغم من أن تكاليف التشغيل طويلة الأجل أقل ، إلا أن تكلفة الشراء الأولية للمكثفات التبخرية عادة ما تكون أعلى من أنظمة برج التبريد التقليدية.
خطر التآكل: بسبب التلامس بين الماء والهواء ، قد يحدث التآكل داخل المكثف التبخيري ، وخاصة جزء ملف السربنتين ، مما يزيد من صعوبة الصيانة.
متطلبات جودة المياه الصارمة: من أجل ضمان التشغيل الطبيعي للمعدات وتجنب مشاكل التحجيم ، فإن المكثفات التبخرية لها متطلبات عالية لجودة مصدر المياه ، ويجب مراقبة جودة المياه بانتظام ويجب اتخاذ تدابير معالجة مماثلة.

في التطبيقات الفعلية ، يتم استخدام أبراج التبريد في كثير من الأحيان في المناسبات التي يلزم وجود كمية كبيرة من تداول مياه التبريد ، مثل أنظمة تكييف الهواء المركزية في مراكز التسوق الكبيرة ومباني المكاتب وغيرها من الأماكن. تعد المكثفات التبخرية أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات متطلبات كفاءة الطاقة الأعلى ، مثل وحدات التبريد الكبيرة والمتوسطة الحجم ، نظرًا لخصائصها العالية وخصائصها لتوفير الطاقة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن التبريد التكاثري له مزايا كبيرة لتوفير الطاقة ، في بعض الحالات ، مثل المناطق ذات جودة المياه الرديئة أو الرطوبة المحيطة العالية ، إلا أن تكنولوجيا التبريد التبخرية قد لا تكون مناسبة .