مبادل حراري لمكيف الهواء

أنواع مبادلات حرارة مكيف الهواء

مبادل حرارة مكيف الهواء هو مكون ينقل الحرارة من وسط إلى آخر، مما يتيح عملية التبريد أو التسخين في مكيف الهواء. هناك نوعان رئيسيان لمبادلات الحرارة في مكيف الهواء، وهما المكثف والتبخير.

• المكثف: يزيل مبادل حرارة مكثف مكيف الهواء الحرارة من المبرد. ويوجد خارج الغرفة أو المنطقة التي يهدف مكيف الهواء إلى تبريدها. نظرًا لأن عمل المكثف هو إطلاق الحرارة، مما يجعله يغير المبرد من غاز إلى سائل، فإن درجة الحرارة حول المكثف تكون غالبًا دافئة. يمكن أن يكون تصميم مبادل حرارة المكثف أحد التصاميم التالية:
  • المكثفات المنفصلة: هذه هي المكثفات التي تُثبت عادةً خارج وحدة مكيف الهواء الداخلية. وهي تعمل مع أنابيب المبرد التي تتصل بالوحدة الداخلية، حيث سيطلق المبرد الحرارة إلى الهواء الخارجي. يمكن أيضًا تصميم المكثفات المنفصلة في وحدات مدمجة وسهلة التركيب.
  • لفائف المكثف: اللفائف هي النوع الأكثر شيوعًا لمبادلات حرارة المكثف. غالبًا ما تحتوي مكثفات اللفائف على أنابيب تعمل مع زعانف. تسمح الأنابيب بتدفق المبرد، بينما تضمن الزعانف أن الهواء المحيط ينفخ ويمتص الحرارة من الأنابيب، مما يسمح للمبرد بإطلاق الحرارة والعودة إلى سائل.
  • صفائح المكثف: الصفائح هي نوع آخر شائع لمبادلات حرارة المكثف، وتوجد بشكل أساسي في مكيفات الهواء ذات النوافذ. غالبًا ما تكون تصاميم صفائح المكثف مسطحة وتعمل عن طريق السماح للمبرد بالتدفق داخل الصفائح. ينفخ الهواء المحيط فوق الصفائح ويمتص الحرارة من المبرد داخل الصفائح.
• التبخير: يمتص مبادل حرارة التبخير الحرارة من المبرد. غالبًا ما يقع داخل وحدة مكيف الهواء الداخلية. على عكس المكثفات، التي تطلق الحرارة إلى المنطقة المحيطة، فإن مبادلات حرارة التبخير ترفع درجة حرارة البيئة المباشرة، والتي يمكن أن تكون باردة. يمكن أن يكون تصميم مبادل حرارة التبخير أيضًا أحد التصاميم التالية:
  • المبخرات المنفصلة: يعمل مبخر منفصل مع مكثف منفصل لتشكيل نظام تكييف هواء منفصل. مثل نظرائهم من المكثفات، تحتوي المبخرات المنفصلة أيضًا على أنابيب مبرد تتصل بالوحدة الخارجية.
  • لفائف التبخير: تُعد لفائف التبخير من أكثر مبادلات الحرارة شيوعًا، خاصةً في مكيفات الهواء ذات الإطارات. تحتوي لفائف التبخير على أنابيب تعمل مع زعانف. تسمح الأنابيب بتدفق المبرد دخولًا وخروجًا، بينما تضمن الزعانف أن الماء أو الجليكول يتدفقان ويمتصان الحرارة.
  • صفائح التبخير: مثل نظائرها من لفائف التبخير، توجد صفائح التبخير أيضًا في مكيفات الهواء ذات النوافذ. الصفائح مسطحة أيضًا، ويتدفق الماء أو الجليكول بين الصفائح ويمتص الحرارة.

المواصفات والصيانة

عند الحديث عن مبادلات حرارة مكيف الهواء، هناك نوعان رئيسيان من المواصفات سيتم مناقشتهما هما الأحجام والمواد. غالبًا ما ترتبط المواصفات الأخرى، مثل أداء مبادلات حرارة مكيف الهواء، بالسعة وفقدان الضغط التي تمت مناقشتها بالفعل في هذه الوثيقة.

أما بالنسبة لصيانة مبادل حرارة مكيف الهواء، بشكل عام، يجب إجراء صيانة وتنظيف مبادلات الحرارة في مكيفات الهواء طوال عملية صيانة وخدمة نظام تكييف الهواء بالكامل. وبالتالي، ستنطبق نصائح الصيانة التالية أيضًا على محيط مبادل حرارة مكيف الهواء.

أولاً وقبل كل شيء، من الضروري التأكد من نظافة مبادل حرارة مكيف الهواء دائمًا. وذلك لأن تراكم الأوساخ يمكن أن يؤثر على الأداء. يجب إجراء التنظيف باستخدام مكنسة كهربائية مزودة بملحق فرشاة ناعمة لإزالة الأوساخ السائبة. سيساعد أيضًا مسح الأسطح بقطعة قماش مبللة. يجب توخي الحذر عند تنظيف الجزء الداخلي من مبادل حرارة مكيف الهواء. عادةً ما تكون المواد الكيميائية غير ضرورية ويمكن أن تكون ضارة أيضًا.

إذا تم تلوث ملف مبادل حرارة مكيف الهواء الداخلي بمادة تقاوم الماء، مثل الزيت، فيجب الاتصال بمورد محترف للتعامل مع الموقف. وذلك لأن استخدام المنظفات الخاصة وطريقة الغسيل بالماء قد لا تكون كافية لتنظيف مبادل الحرارة بشكل صحيح.

سيؤدي الحفاظ على بيئة مبادل حرارة مكيف الهواء الداخلي جافة إلى منع نمو العفن والفطريات التي قد تسد أو تلوث المبادل. يوصى بإجراء فحص منتظم للمبادلات الداخلية والخارجية والقنوات والآلات والمراوح للتأكد من عدم وجود تسربات. في حالة حدوث أي تسرب، سيؤدي سد التسرب على الفور إلى منع الهواء من تجاوز المبادل وضمان كفاءة النظام الكاملة.

أخيرًا، يجب عدم تغيير اتجاه تدفق الهواء. وذلك لأن المبادل مصمم لاتجاه تدفق معين، ويمكن أن يؤدي تغيير الاتجاه إلى فقدان كفاءته.

سيناريوهات مبادلات حرارة مكيف الهواء

تُنشئ وظيفة مبادلات حرارة مكيف الهواء مجموعة واسعة من سيناريوهات الاستخدام.

• مبادلات حرارة داخلية:

  يوفر المبادل الداخلي الموضوع في أي مساحة داخلية وظيفة أساسية لتقسيم التبريد والتسخين. على المبادل الداخلي، يمتص مكيف الهواء الدفء من مساحة داخلية ويطلقه في الاتجاه المعاكس لإنشاء مساحة داخلية ذات درجة حرارة عالية. لذلك، تعتبر المبادلات الداخلية مفيدة للأشخاص الذين يرغبون في العيش في غرفة مريحة ذات درجة حرارة مناسبة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمبادلات الداخلية التحكم في رطوبة الغرفة. فهي تبرد المساحة وتجففها، مما يجعل الناس يعيشون بشكل أكثر راحة. تعتبر المبادلات الداخلية من سيناريوهات الاستخدام الشائعة في المباني السكنية والتجارية والمكاتب والفنادق والمستشفيات والمدارس ومراكز التسوق والمصانع ومجموعة واسعة من المساحات الداخلية.

• مبادلات حرارة خارجية:

  تُعد المبادلات الخارجية مفيدة في العديد من المرافق العامة عن طريق العمل مع المبادلات الداخلية. وهي تمتص الدفء من الهواء البارد الخارجي وتطلقه لتدفئة الهواء البارد عن طريق التبريد. تُستخدم المبادلات الخارجية على نطاق واسع في الأماكن ذات حجم أعمال كبير، مثل المصانع والمدارس ومراكز التسوق وقاعات الأعمال ومباني المكاتب وأماكن أخرى. يمكنها حماية المبادلات الداخلية عن طريق ضبط درجة حرارة المبادلات الخارجية. تُعد متاجر الشوارع والفنادق أيضًا من السيناريوهات الشائعة التي تُستخدم فيها المبادلات الخارجية.

• سيناريوهات خاصة:

  يمكن أيضًا العثور على مبادلات الحرارة لمكيفات الهواء في بعض سيناريوهات الاستخدام الخاصة. على سبيل المثال، في صناعة السيارات، تُستخدم مبادلات الحرارة بشكل شائع في أنظمة تكييف الهواء في السيارات. تلعب دورًا رئيسيًا في الحفاظ على راحة ركاب السيارة عن طريق تنظيم درجة الحرارة داخل المقصورة. تعمل الثلاجات بواسطة مبادل حرارة مكيف الهواء أيضًا. يقوم المبادل الداخلي في الثلاجة بتكثيف الحرارة من داخل خزانة الثلاجة للحفاظ على طعام طازجًا. علاوة على ذلك، تتطلب عمليات التصنيع الصناعية أحيانًا استخدام مبادلات حرارة مكيف الهواء للحفاظ على درجة حرارة ورطوبة محددة. على سبيل المثال، في صناعة الكيماويات، تصنيع أشباه الموصلات، معالجة الأغذية، ومجالات أخرى، يمكن استخدام مبادلات حرارة مكيفات الهواء لضمان التشغيل المستقر لخطوط الإنتاج وجودة المنتجات.

كيفية اختيار مبادلات حرارة مكيف الهواء

بشكل عام، يتم اختيار مبادلات حرارة مكيف الهواء بناءً على عوامل مثل المواد والحجم والأداء والتوافق والسلامة.

• المادة

  يعتمد أداء مبادل الحرارة وعمر التشغيل إلى حد كبير على المادة. على سبيل المثال، توفر النحاس نقلًا ممتازًا للحرارة، بينما يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة للتآكل ومتانة. يوفر الألومنيوم توازنًا جيدًا بين نقل الحرارة والوزن.

• الحجم

  من المهم اختيار الحجم الذي يمكن أن يوفر سعة التسخين أو التبريد المقصودة. إذا كان صغيرًا جدًا، فقد يفشل مكيف الهواء في تنظيم درجة الحرارة. من ناحية أخرى، إذا كان كبيرًا جدًا، فسيستهلك الطاقة.

• الكفاءة

  يُعرف أداء مبادل الحرارة بمعامل الأداء (COP) أو نسبة كفاءة الطاقة (EER). عند الاختيار، يمكن للمرء أيضًا مقارنة طرز مختلفة واختيار تلك التي تتمتع بـ COP أو EER عالية لتوفير الطاقة.

• التوافق

  تأكد من أن مبادلات الحرارة المختارة متوافقة مع مكيف الهواء من حيث الحجم والمبردات والاتصال.

• المتانة

  اختر مبادلات الحرارة التي يمكنها تحمل الاستخدام الشديد، مثل المواد الممتازة والحرفية الجيدة. ضع في اعتبارك أيضًا مقاومة مبادل الحرارة للتآكل والتسرب والإجهاد ومقاومة درجات الحرارة والضغط.

• السلامة

  اختر مبادلات الحرارة التي تحتوي على ميزات أمان مثل صمامات تخفيف الضغط وحماية ارتفاع درجة الحرارة.

أسئلة وأجوبة

س: ما هو دور مبادل حرارة مكيف الهواء؟

ج: عادةً ما يكون المبادل الداخلي للهواء عبارة عن نظام أنابيب نحاسية ملفوفة. إنه يسمح للمبرد داخل الأنبوب بامتصاص الحرارة من الهواء الداخلي الذي ينفخ فوق اللفائف، وبالتالي يصبح الهواء باردًا. لا يتم تبادل أي حرارة في ملف التبخير. تُعرف الملف الخارجي باسم ملف المكثف، وعملها هو إطلاق الحرارة إلى الهواء الخارجي.

س: هل تبرد مبادلات الحرارة؟

ج: تُستخدم مبادلات الحرارة بشكل أساسي لأغراض التبريد والتسخين. وهي مصممة لتسهيل نقل الحرارة بين سائلين أو أكثر دون اختلاط السوائل.

س: هل تتآكل مبادلات الحرارة؟

ج: يمكن أن يدوم مبادل الحرارة جيد الصيانة لفترة طويلة جدًا. يمكن أن تتآكل مبادلات الحرارة مع مرور الوقت بسبب الاستخدام المستمر وضغط التسخين والتبريد.

س: ما هي علامات تلف مبادل الحرارة؟

ج: تشمل بعض علامات تلف مبادل الحرارة الشقوق وتراكم السخام والتآكل المنتشر وارتفاع ضغط السكون.