لماذا يتم ضبط درجة حرارة مياه تبريد التكييف المركزي على 37 درجة مئوية للمخرج و32 درجة مئوية للمدخل؟ ما هي آثار درجة الحرارة المرتفعة جدًا أو المنخفضة جدًا؟

في نظام تكييف الهواء المركزي المبرد بالماء، يقوم المبرد بتبديد الحرارة من المكثف إلى الخارج. يتم نقل حرارة التكثيف المفرغة بواسطة ماء التبريد إلى برج التبريد. بعد تبديد الحرارة بواسطة برج التبريد، تنخفض درجة حرارة الماء من 37 درجة مئوية إلى 32 درجة مئوية ثم تعود إلى مكثف المبرد. تتكرر هذه الدورة، ويدور نظام مياه التبريد لتبديد الحرارة.

في بلدي، يتم ضبط درجة حرارة ماء التبريد عمومًا وفقًا لظروف العمل القياسية لبرج التبريد. تدخل درجة حرارة الماء الخارج للمبرد إلى برج التبريد عند 37 درجة مئوية، وتبرد إلى 32 درجة مئوية من خلال برج التبريد، ثم تعود إلى درجة حرارة الماء الداخل للمبرد.
ويعود سبب هذا الضبط إلى متطلبات التبادل الحراري لمياه التبريد عند طرفي مكثف المبرد وبرج التبريد، مع الأخذ في الاعتبار كفاءة تشغيل المبرد والتبديد الحراري الفعال لبرج التبريد.
1. التبادل الحراري على جانب المكثف
في مكثف المبرد، يتكثف بخار مادة التبريد ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي إلى سائل، ويتم تبادل حرارة التكثيف المنبعثة إلى ماء التبريد من خلال أنبوب التبادل الحراري.
من أجل ضمان إمكانية نقل حرارة التكثيف في المكثف بسلاسة إلى ماء التبريد، يجب أن تكون درجة حرارة تكثيف مادة التبريد في المكثف أعلى من درجة حرارة ماء التبريد.
عادة، عندما يعمل المبرد بشكل طبيعي، تكون درجة حرارة التكثيف حوالي 40 درجة مئوية. في هذا الوقت، تبلغ درجة حرارة مدخل مياه التبريد 32 درجة مئوية، ودرجة حرارة المخرج بعد التبادل الحراري 37 درجة مئوية، مما يضمن التقدم السلس لعملية تبديد حرارة التكثيف.
2. التبادل الحراري على جانب برج التبريد
ينقسم التبريد وتبديد الحرارة لمياه التبريد في برج التبريد إلى تبديد حرارة التلامس وتبديد حرارة التبخر.
يعمل تبديد الحرارة بالتلامس على نقل حرارة معقولة إلى الهواء المحيط بناءً على اختلاف درجة الحرارة بين درجة حرارة ماء التبريد ودرجة حرارة الهواء الخارجي (درجة حرارة المصباح الجاف).
يقوم تبديد الحرارة بالتبخير بنقل الحرارة الكامنة إلى الهواء المحيط بناءً على اختلاف درجة الحرارة بين درجة حرارة ماء التبريد ودرجة حرارة الهواء الرطب في الهواء الطلق.
وفقًا لمعايير التصميم الخارجي لتكييف الهواء الصيفي في بلدي، تبلغ درجة الحرارة القصوى للهواء الخارجي الجاف حوالي 35 درجة مئوية، والحد الأقصى لدرجة الحرارة الرطبة حوالي 28 درجة مئوية.
ولذلك، فإن ضبط درجة حرارة الماء الداخل لبرج التبريد إلى 37 درجة مئوية يمكن أن يضمن أنه في معظم الحالات، تكون درجة حرارة الماء الداخل لبرج التبريد أعلى من درجة حرارة المصباح الجاف للهواء الخارجي. في هذا الوقت، يوجد تبديد حرارة التلامس وتبديد الحرارة بالتبخير، بحيث يمكن لبرج التبريد تبديد الحرارة بكفاءة.
يعد ضبط درجة حرارة ماء مخرج برج التبريد على 32 درجة مئوية، من ناحية، شرطًا للمبرد لضمان معدل تدفق مياه التبريد وفقًا لفرق درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية لمياه التبريد، ومن ناحية أخرى ، كما أنها أعلى من درجة حرارة الهواء الخارجي الرطب، والتي يمكن ضمانها عن طريق تبديد الحرارة بالتبخر.

3. درجة حرارة ماء التبريد مرتفعة للغاية
عندما تكون درجة حرارة ماء التبريد مرتفعة جدًا، يكون ذلك مفيدًا لتبديد حرارة برج التبريد، ولكنه ليس جيدًا لتشغيل وكفاءة التبادل الحراري للمبرد.
عندما تكون درجة حرارة ماء التبريد مرتفعة للغاية، تزداد درجة حرارة التكثيف وضغط المبرد، وتصبح نسبة الضغط أكبر، مما يزيد العبء على الضاغط واستهلاك الطاقة، وبالتالي تقليل كفاءة تبريد المبرد. في الحالات الشديدة، فإنه سوف يسبب الحماية من الضغط العالي والإغلاق.
بالنسبة للمبردات ذات الطرد المركزي، فهي تنتمي إلى ضغط السرعة. عندما يزيد ضغط التكثيف وتزيد نسبة الضغط، قد يتم تشغيل آلية الحماية من زيادة التيار.
عندما تكون درجة حرارة ماء التبريد مرتفعة للغاية، فإن بيئة العمل ذات درجة الحرارة المرتفعة تعمل على تسريع عملية توسيع نطاق المعدات وخطوط الأنابيب. بالنسبة للمبادلات الحرارية المصنوعة من الأنابيب النحاسية، فإن التقشر سيعيق التبادل الحراري الفعال ويقلل من كفاءة تبريد النظام.
4. درجة حرارة ماء التبريد منخفضة للغاية
عندما تنخفض درجة حرارة ماء التبريد، تنخفض درجة حرارة التكثيف والضغط وفقًا لذلك، وعادةً ما يتم تحسين كفاءة التبريد للمبرد. ومع ذلك، عندما تكون درجة حرارة ماء التبريد منخفضة جدًا، فسيؤثر ذلك على التشغيل الآمن والمستقر للوحدة.
عندما تكون درجة حرارة ماء التبريد منخفضة للغاية، ينخفض ​​ضغط التكثيف، وينخفض ​​فرق الضغط بين المبخر، مما قد يتسبب في تدفق غير كافي لسائل التبريد، وبالتالي يؤدي إلى حماية الضغط المنخفض للوحدة ويؤثر على التشغيل العادي للنظام.
بالنسبة للوحدات التي تستخدم مادة التبريد لتبريد المحرك، يقل فرق الضغط بين المكثف والمبخر، مما سيؤدي أيضًا إلى تقليل تأثير التبريد وزيادة خطر ارتفاع درجة حرارة المحرك، مما يتسبب في بدء تشغيل آلية حماية المحرك.
بالنسبة لنظام زيت التشحيم الخاص بالضاغط، يؤدي انخفاض ضغط التكثيف أيضًا إلى تقليل فرق ضغط الزيت، مما سيعيق الدورة الدموية والتوزيع الفعال لزيت التشحيم، وقد يؤدي إلى إطلاق إنذار نقص الزيت بالوحدة، مما يؤثر على التشغيل العادي للضاغط النظام.