اساسيات هامه في التبريد و التكيف

من طرف **ahmad doren** السبت 13 مارس - 20:10

بسم لله الرحمن الرحيم

عناصر الراحة في المكان ( 1-درجة الحراره 2- الرطويه 3- سرعة و كمية الهواء )

1- درجة الحرارة:
وهي تركيز الحرارة أو مستوى الحرارة في مادة ما ، و تشييد إلى مدى سخونة أو دفئ أو برودة الجسم أو المادة .
مثلا درجة حرارة الجسم للإنسان في الراحة و التمارين هي من 97ف° إلى 100 ف° و عليه مثلا عندما تكون درجة الحرارة
93 ف° مع نسب رطوبة 75 % نحس بعدم الراحة و الضيف و ذلك
لأن الجسم يعمل بجهد للوصول إلى حرارة 98,6 ف° و التي تساوي 37 درجة
سيليزي لذلك تتم تحديد قيمة درجة الحرارة التي تستعمل للراحة في كثير من
الدول عند التصميم هي :
أ- صيفا 78 ف° و الرطوبة 50%
ب- شتاء 68 ف° و رطوبة 20 %

2- الرطوبة :
الرطوبة هي العنصر الثاني للراحة بعد الحرارة في تصميم
التكييف حيث انخفاض و ارتفع الرطوبة عن المعدل له تأثير على الإنسان و
المكان . فيشكي الإنسان عند انخفض الرطوبة من نشفان الجلد و الحنجرة. و
كبار السن سيجدون مشكلة بالتنفس . و هذا غير التأثيرات المتلفة للديكور و
الأثاث المنزلي .
فمثلا عند درجة حرارة 68 ف° بدون رطوبة أو رطوبة قليلة يحس الإنسان بالبرودة و لكن بوجود نسبة رطوبة تكون الحرارة عادية و مريحة .
معدل الرطوبة يجب أن يكون بين 20% إلى 50% حسب المكان و استغلاله

3- سرعة و كمية الهواء:سرعة الهواء هو العنصر الثالث للراحه في تصميم المكيف .
زيادة أو قلة سرعة الهواء غير مرغوب بها . حيث يشعر
الإنسان بعدم الراحة و البرودة، مثلا عند زيادة سرعة الهواء في المكان رغم
ثبات درجة الحرارة ، و إحساسه بالراحة بنفس المكان إذا كانت سرعة الهواء
أقل.
سرعة حركة الهواء المطلوبة يجب أن تكون بين 3-15 م / دقيقة .
حسب المكان و استغلاله .

ما هو التكييف؟ .

التكييف هي عملية معالجة الجو
المحيط و ذلك بالتحكم بمستوى درجة الحرارة و الرطوبة و حركة الهواء داخل
المكان المراد تكييفه، للحصول على جو مناسب يشعر الموجود فيه بالراحة و
الحرارة المناسب . و هنا يجب أن نلاحظ أن درجة الحرارة 78ف° و الرطوبة 5%
هما المستوى النسبي المطلوب توفيرها في المكان في أغلب الأحيان .

عملية التكييف :

تتم بواسطة جهاز التكييف الذي صمم عل أساس استغلال التغيير في كمية الحرارة الناتجة أثناء عمليتي التبخير و التكييف لأي سائل،
حيث أن كل سائل يحتاج إلى كمية من الحرارة تساعده على
عملية التبخر و التي يكسبها من الحرارة التي اكتسبها تقريبا و التي يفقدها
خارج المكان المراد تبريده .

محتويات جهاز التبريد :

1- المكثف ( يقسم الى 1- مكثف يبرد الهواء 2- مكثف يبرد الماء )
[size="4"]2- الضاغط (ضواغط تردديه 2- الضواغط الطارده المركزيه )[/SIZE]
3- صمام التمدد
4- المبخر
5- وسيط التبريد

1- المكثف :
هو مبادل حراري تتم فيه عملية فقد كمية من الحرارة
من غاز التبريد بواسطة وسط مبرد ( ماء أو هواء)
لكي يتحول غاز التبريد المضغوط إلى سائل أي عملية
تكثيف غاز و تنقسم المكثفات إلى نوعين.

أ- مكثف يبرد الهواء و
هو عبارة عن ملف من النحاس أو الألمنيوم ويفضل من النحاس مثبت علية زعانف
من الألمنيوم لزيادة المساحة المعرضة للهواء و تستخدم مروحة أو أكثر من
النوع الطارد المركزي أو من النوع ذي الرفاص لسحب الهواء الخارجي من خلال
ملفات الكافية لطرد الهواء بعيدا عن المكثف . المكثف لتبرده ويجب أن تراعي
الأبعاد المطلوبة سحب كميات الهواء المناسبة و كذلك الأبعاد.

ب- مكثف يبرد الماء و
ذلك بدفع الماء بواسطة مضخات المكثف داخل أنابيب محاطة بغاز التبريد داخل
مبادل حراري و باستخدام هذا النوع من المكثفات تحتاج العملية إلى دوران
لمياه داخل برج التبريد لإعادة تبريد الماء المستخدم مرة أخرى .

2- الضاغط.
وظيفته زيادة ضغط سائل التبريد و هو في الحالة الغازية
و دفعه إلى باقي أجزاء دورة التبريد التي تبدأ من الضاغط و هناك عدة أنواع
من الضواغط المستخدمة في عملية التبريد منها .

أ- ضواغط الترددية و تشمل

النوع المقفل: يكون الضاغط و المحرك
في نفس وعاء الضغط مع ملامسة غاز التبريد للمحرك و هذا النوع شائع
الاستعمال و هو أيضا نوعان مقفل ملحوم و نصف المقفل.

النوع المفتوح: يدار الضاغط بمحرك خارج حيز وعاء الضغط .

ب- الضواغط الطاردة المركزية :
و تستخدم في أجهزة التكيف ذات السعات
الكبيرة .
ج- الضواغط الدورانية وهي نوعان أيضا .
ضاغط ذو مكبس دوار.
ضاغط ذو ريشة دوارة .

3- صمام التمدد :
وظيفته إجراء خفض مفاجئ في ضغط سائل التبريد و كي تسهل عملية تحويله من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية في المبخر
.
4- المبخر :هو مبادل حراري تتم فيه عملية تحويل سائل التبريد إلى غاز بواسطة امتصاصة للحارة من المكان المراد تبريده أي عملية تبخير سائل التبريد
.
5- وسيط التبريد

هو الوسيط الذي يقوم بامتصاص كمية
معينة من الحرارة من داخل المكان المراد تبريده أثناء مروره في المبخر ثم
يفقدها خارج المكان المراد تبريده أثناء مروره في المكثف حيث أن أساس
عملية التبريد هي استغلال الفرق في كميات الحرارة الناتجة عن عمليتي
التبخير و التكثيف للسوائل , فكل سائل عندما يتبخر يحتاج إلى اكتساب كمية
من الحرارة تساعد على عملية تبخرة و في هذه الحالة نستطيع أن نحصل على تلك
الكمية من المكان المراد تبريده بينما في عملية التكثيف يكون غاز التبريد
في حاجة إلى أن يفقد كمية الحرارة التي اكتسبها و نستطيع أن نع كمية
الحرارة هذه بواسطة أي وسط مبرد سواء هواء أو الماء أية وسيلة أخرى
و تبدأ دورة التبريد من الضاغط حيث يقوم بعملية زيادة
ضغط الغاز و دفعه داخل الجهاز ثم ينتقل غاز التبريد إلى المكثف و الذي
عادة يكون خارج المبنى في عمليات التبريد حيث يتكثف الغاز و يتحول إلى
سائل بسبب فقده كمية الحرارة التي ينتقل إلى الوسط المبرد سواء كان الهواء
الجوي أو الماء أو أي وسط آخر ، حيث ينتف سائل التبريد إلى صمام التمدد
حيث يتعرض إلى تمدد فجائي يؤدي إلى انخفاض في ضغطه ثم ينتقل السائل بعد
ذلك إلى المبخر و عادة يكون داخل المبنى في عمليات التبريد حيث يتبخر بسبب
اكتسابه كمية من الحرارة من المكان الموجود فيه و يؤدي ذلك إلى تقليل درجة
حرارة المكان المراد تبريده ثم يرجع الغاز إلى الضاغط مرة أخرى لكي تتكرر
الدورة طالما كلن الجهاز يعمل ، أما سبب رفع ضغط غاز التبريد في المكثف
فيرجع إلى الرغبة في رفع درجة غليان سائل التبريد و التي تعادل درجة
تكثيفه حيث أنه كلما زاد الضغط كلما زادت درجة الغليان و كلما قل الضغط
كلما قلت درجة الغليان لكي تكون أعلى من درجة حرارة الجو و بالتالي نستطيع
أن نستخدم الهواء الجوي كمبرد تنتقل إلية كمية من حرارة غاز التبريد التي
اكتسبها في المبخر ثم نقوم بتقليل الضغط في المبخر بواسطة صمام التمدد لكي
تقل درجة غليان سائل التبريد و التي تعادل درجة تكثيفه إلى درجة حرارة
تكون أقل من درجة حرارة المكان المراد تبريده و بالتالي تنتقل كمية من
الحرارة لسائل التبريد من المكان المراد تبريده فيبرد و التي سوف يفقرها
سائل التبريد في المكثف بعد ذلك
.
6- أنواع وسيط التبريد

هناك أنواع من سوائل التبريد فريون 502 ، 512 ، 1222
و في الفترة الأخيرة اعتمدت أنواع من السوائل التي لا تؤثر في طبقة الأوزون و منها فريون 123 – 1340 .

الوحدات الحرارية :

ا- كالوري: هي كمية الحرارة اللازمة لرفع حرارة جرام واحد من الماء درجة سيليزية واحدة.
الوحدة الحرارية البريطانية : Btuب- بي تي يو
هي كمية الحرارة اللازمة لرفع باوند واحد من الماء درجة فهرنهايتية واحدة (1 بي. تي. يو = 252 كالوري)

ج- طن التبريد
هي الوحدة التي يدلل بها على القدرة على التبريد، ( ويمثل طن التبريد معدل التبريد الناتج عن ذوبان طن من الجليد خلال 24 ساعة (
طن تبريد واحد = 12,000 بي. تي. يو لكل ساعة = 3,024 كيلو كالوري / ساعة

العناصر الأساسية المستخدمة في أنظمة التبريد :
.
1- الضغط بفعل الكمبريسور

ينتج عن عملية الضخ إذ يتبخر غاز
التبريد إلى خارج جهاز التبخير و إلى داخل المكثف مكونا حرارة و ضغطا
مرتفعين على المكثف في حين تتكون حرارة و ضغطا منخفضين على جهاز التبخير
.
2- التكييف بفعل المكثف

عند تدفق غاز التبريد الساخن عبر خط
التفريغ إلى المكثف يتم هنا التخلص من الحرارة نسبيا عن طريق توجيه هواء
المروحة باتجاه المكثف . و أثناء التخلص من الحرارة يتحول الغاز إلى
الحالة السائلة
.
3- جهاز التحكم في تدفق سائل التبريد ( التمدد)
عندما يتدفق سائل التبريد ذو الضغط المرتفع و درجة
الحرارة العالية من جهاز الاستقبال عبر أنبوب السائل يقوم جهاز التحكم
بتدفق السائل التبريد بعملية تنظيم تدفق سائل التبريد من المكثف ذو الضغط
العالي إلى جهاز التبخير ذو الضغط المنخفض.

4- جهاز التبخير( التبخير )يتم
تبخير السائل عند درجة حرارة و ضغط منخفضين ثابتة المقدار حيث يتم امتصاص
الحرارة داخل النظام و هنا يتحول سائل التبريد إلى الحالة الغازية أثناء
امتصاص الحرارة