وحدة مغلقة جويًا

أنواع وحدات التكييف المجمعة

وحدة التكييف المجمعة هي نظام HVAC مُجمّع مسبقًا يوفر التدفئة والتبريد والتهوية في وحدة مُجمّعة واحدة. تم تصميم هذه الوحدات للتثبيت الخارجي ويتم استخدامها بشكل شائع في المباني التجارية والمستودعات والمرافق الصناعية حيث تكون المساحة الداخلية محدودة أو حيث يلزم التحكم المركزي في نظام HVAC. يمكن تقديم هذا المفهوم من خلال تقسيم وحدات التكييف المجمعة إلى ثلاث فئات رئيسية بناءً على هيكلها ووظيفتها.

• وحدات التكييف المجمعة (APUs)

  يستخدم هذا المصطلح غالبًا بالتبادل مع "وحدات السقف"، مما يعني أن الوحدة بأكملها يتم تثبيتها على السقف أو خارج المبنى. تُجمّع APU جميع مكونات HVAC في وحدة واحدة. تتضمن عادةً ضاغطًا ومكثفًا ومبخرًا وصمامًا موسّعًا ونظام معالجة الهواء. قد يتم تقسيم الوحدة بشكل أكبر إلى الفئات التالية:

  وحدات APUs الغازية / الكهربائية:

  تم تصميم وحدات APUs الغازية / الكهربائية لتوفير إما التدفئة أو التبريد للمساحة. كما يوحي الاسم، تعتمد وحدات APUs الغازية فقط على الغاز لتوفير التدفئة للمساحة. من ناحية أخرى، تأتي وحدات APUs الكهربائية مزودة بلفائف مقاومة كهربائية توفر الحرارة. قد تجمع بعض النماذج بين كلا الطريقتين لتشكل وحدات APUs هجينة تعمل بالغاز / الكهرباء.

  وحدات APUs ذات منطقة واحدة / متعددة المناطق:

  تخدم وحدة APUs ذات منطقة واحدة منطقة أو مساحة واحدة فقط من المبنى، بينما يمكن لوحدة APUs متعددة المناطق تكييف مناطق متعددة. تأتي الأخيرة عادةً بسعة أعلى، حيث يجب أن تخدم مساحة أكبر.

• وحدات التكييف المجمعة ذات مصدر الهواء (ASHPs)

  تنقل ASHP الحرارة بين الهواء الخارجي وداخل المبنى. بعبارة عملية، يعني ذلك استخلاص الحرارة من الهواء البارد الخارجي وضخها إلى داخل العمل.

  حزم الهواء البارد (CAPs):

  تُعد حزم الهواء البارد (CAPs) بديلاً عن وحدات التكييف المجمعة ذات مصدر الهواء. بينما يمكن لـ ASHPs توفير التدفئة والتبريد، فإن CAPs تخدم فقط لتوفير الهواء البارد. علاوة على ذلك، تقوم CAPs بعمل أفضل في التبريد في المناخات الدافئة. مما يجعلها مرشحة مثالية للاستخدام في المناطق الأكثر دفئًا، مثل جنوب غرب الولايات المتحدة، حيث لا يحتاج المستخدمون إلى أكثر من تبريد مساحة، وحتى الهواء الخارجي يكون دافئًا.

• وحدات APUs منخفضة الضوضاء / ذات ضوضاء عادية:

  كما يوحي اسمها، تعمل وحدات APUs منخفضة الضوضاء بمستويات ضوضاء أقل من وحدات APUs ذات الضوضاء العادية التقليدية. يتم تحقيق ذلك من خلال تبني تقنية منخفضة الضوضاء، وتغليف المواد المُقلّلة للضوضاء، واستخدام الضواغط الصامتة، من بين تدابير أخرى. على النقيض من ذلك، تعمل وحدات APUs ذات الضوضاء العادية عادةً بمستويات ضوضاء عادية، والتي قد تكون أكثر ملاءمة لبعض السيناريوهات.

المواصفات وصيانة وحدات التكييف المجمعة

المواصفات

• التصميم: تم تصميم الوحدة لتكون مستقلة. هذا يعني أن جميع الأجزاء المطلوبة لتدفئة أو تبريد المساحة مدرجة في الوحدة. تم تصميم وحدة التكييف المجمعة أيضًا لتكون مثبتة على الرصيف أو على الأرض.
• المتانة: تم بناء وحدة التكييف المجمعة من مواد قوية. يمكنها تحمل عناصر الطقس القاسية للحصول على مقاومة جيدة للطقس. تحتوي الوحدات على أغطية من الفولاذ المجلفن مع طلاءات مقاومة للتآكل. كما أن هذه الأغطية سهلة التنظيف. قد تحتوي بعض الوحدات على مكونات بوليمر أو فايبر جلاس عالية التحمل. توفر هذه الوحدات حماية إضافية من بعض العوامل البيئية.
• كفاءة الطاقة: تمتلك وحدات التكييف المجمعة خيارين رئيسيين لكفاءة الطاقة. أولاً، لديهم خيار تصنيفات الجهد بين 240 فولت و 277 فولت. ثانيًا، سواء كانت الوحدة عبارة عن حزمة تبريد أو تدفئة، سيكون لها نسبة كفاءة الطاقة (EER) أو عامل كفاءة الطاقة للتدفئة (HEF)، على التوالي. أيضًا، اعتمادًا على الميزات المحددة المقدمة، قد يكون لدى الوحدات EERs من حوالي 10.0 إلى 13.0 أو HEFs من حوالي 8.0 إلى 11.0. بالإضافة إلى ذلك، تكون الوحدات ذات الضواغط ذات السرعة المتغيرة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من تلك التي تعمل بسرعة ثابتة. قد تحتوي الوحدات أيضًا على محركات ECM ذات السرعة المتغيرة المتكاملة في مراوحها. هذه المحركات موفرة للطاقة، تصل إلى 70% من وظائفها بكفاءة، و 30% من الطاقة المهدرة في محركات AC القياسية.
• تصميم لفائف كارهة للماء: تصميم اللفائف ضروري أيضًا للحفاظ على فعالية وحدة التكييف المجمعة في استخدام الطاقة. ستصدّ اللفائف الكارهة للماء الماء. نتيجة لذلك، لن يلتصق الماء بسطح اللفائف، مما يسمح للهواء والمكثّف بالجفاف بسرعة. هذه الخاصية تزيد من قدرة اللفائف الطبيعية على الجفاف وكفاءة الوحدة في استخدام الطاقة.
• مستويات الضوضاء: من المواصفات المهمة الأخرى التي يجب مراعاتها تصنيف الضوضاء. يُعطى التصنيف بوحدات الديسيبل (db).

الصيانة

• التنظيف: إجراء تنظيف روتيني للمكونات الأساسية، مثل مرشحات الهواء، وفتحات تصريف المكثّف، واللفائف، وعجلات المروحة. تساعد هذه الإجراءات في الحفاظ على أجزاء الوحدة عند الحد الأقصى من قدرة التشغيل.
• فحص المكونات: اعتمادًا على تدفق الهواء المحدد، تحتوي أجهزة تكييف الهواء الطرفية المُجمّعة (PTACs) ووحدات التكييف المجمعة الأخرى بشكل عام على خمسة مكونات أساسية رئيسية: لفائف المبخر، والضاغط، ولفائف المكثف، وصمام التمدد، والمبرد. من الضروري فحص كل من هذه المكونات خلال الفحوصات الدورية والصيانة. على سبيل المثال، قد تنخفض قدرة لفائف المبخر على إزالة الرطوبة إذا كانت متسخة. قد تؤدي لفائف متسخة أيضًا إلى زيادة الضغط في النظام. قد يزيد الضاغط من الضغط ويعمل بجهد أكبر إذا كانت لفائف المكثف متسخة. يمكن أيضًا زيادة عمر المكونات الرئيسية لوحدة التكييف المجمعة، ويمكن تجنب الفشل المبكر إذا تم تنظيفها بشكل روتيني وفحصها بحثًا عن عيوب محتملة.
• فحوصات تسرب المبرد المحتملة: ضغوط التشغيل على جانب الواجب والضغط المنخفض، ودرجات حرارة اللفائف، ودرجات حرارة خط الشفط، ودرجة حرارة النظام فوق التسخين، وتحت التبريد هي بعض المؤشرات النموذجية لتسرب المبرد. قد يشير انخفاض درجات حرارة اللفائف أو زيادة ضغوط التشغيل إلى تسرب مبرد في النظام.

السيناريوهات

الاستخدام الرئيسي لوحدات التكييف المجمعة هو توفير حلول مركزية ومضغوطة لتكييف الهواء والتدفئة لمختلف المساحات الداخلية. تكمن قوة وحدات التكييف المجمعة في تنوعها. يتم استخدامها لتوفير تكييف الهواء والتدفئة للمساحات الداخلية ذات احتياجات التهوية المركزية.

• مباني المكاتب: يجب أن تأخذ مباني المكاتب في الاعتبار ليس فقط تأثير تكييف الهواء ولكن أيضًا ضوضاء أجهزة تكييف الهواء الداخلية. هذا يجعل وحدات التكييف المجمعة الموجودة على سطح المبنى خيارًا مثاليًا. يمكن ترتيب عدد كبير من وحدات التكييف المجمعة على السطح من خلال مخطط مركزي، مما يوفر ليس فقط بيئة عمل مريحة للمكتب، بل يقلل أيضًا من استخدام المساحة.
• مراكز التسوق ومتاجر البيع بالتجزئة: مراكز التسوق ومتاجر البيع بالتجزئة هي أماكن تحتاج إلى الحفاظ على درجة الحرارة والرطوبة ثابتتين لضمان جودة المنتج وتوفير بيئة تسوق مريحة للعملاء. يمكن لوحدة التكييف المجمعة توفير تبريد وتدفئة فعالين مع الحفاظ على درجة الحرارة والرطوبة ثابتتين من خلال الإدارة المركزية.
• أجنحة المستشفى: تحتاج أجنحة المستشفى إلى توفير درجة حرارة الغرفة مستقرة ومريحة للمرضى. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تلبي بعض الأجنحة متطلبات درجة حرارة الغرفة والرطوبة المحددة لتلبية احتياجات المرضى. يمكن لوحدة التكييف المجمعة تلبية هذا المطلب بشكل جيد من خلال ضبط درجة الحرارة والرطوبة.
• مصانع صناعية: يمكن لوحدات التكييف المجمعة توفير درجة حرارة ورطوبة ثابتتين لخطوط الإنتاج وورش العمل، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج. علاوة على ذلك، يمكن لوحدات التكييف المجمعة توفير بيئات عمل مريحة للموظفين، مما يعزز رضاهم ومشاركتهم.
• الفنادق والمطاعم: يجب أن تأخذ الفنادق والمطاعم في الاعتبار راحة الضيوف. توفر وحدة التكييف المجمعة طريقة تكييف هواء غير مرئية توفر للضيوف تجربة فضاء مريحة.

كيفية اختيار وحدات التكييف المجمعة

• فهم احتياجات العمل:

  قبل اختيار وحدة التكييف المجمعة، من الضروري فهم احتياجات العمل المحددة. ضع في اعتبارك عوامل مثل حجم المبنى أو المساحة التي تحتاج إلى تكييف الهواء، ومستوى الراحة المطلوب، وقيد الميزانية. من خلال تحديد المتطلبات بوضوح، يمكن لأصحاب الأعمال تضييق خياراتهم واختيار وحدة التكييف المجمعة التي تتوافق مع احتياجات أعمالهم.

• مراجعة كفاءة الوحدة:

  تعد كفاءة الطاقة جانبًا مهمًا يجب مراعاته عند اختيار وحدة التكييف المجمعة. غالبًا ما تحتوي هذه الوحدات على نسبة كفاءة الطاقة (EER) أو نسبة كفاءة الطاقة الموسمية (SEER) التي تقيس كفاءة التبريد. تشير التصنيفات الأعلى إلى كفاءة أفضل في استخدام الطاقة، مما قد يؤدي إلى وفورات في التكلفة على المدى الطويل. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتوي بعض وحدات التكييف المجمعة على تقنية العاكس التي تضبط سرعة الضاغط وفقًا لمتطلبات التبريد، مما يعزز كفاءة الطاقة بشكل أكبر.

• التركيز على مستويات الضوضاء:

  مستوى الضوضاء الذي تنتجه وحدة التكييف المجمعة هو عامل آخر يجب مراعاته. من المهم اختيار وحدة تعمل بهدوء لتقليل الاضطراب في مكان العمل أو البيئة المحيطة. يتم قياس مستويات الضوضاء بوحدات الديسيبل (dB)، وتشير التصنيفات المنخفضة إلى تشغيل أكثر هدوءًا. يمكن أن يساهم اختيار وحدة ذات مستوى ضوضاء منخفض في بيئة داخلية أكثر هدوءًا وراحة.

• فكر في متطلبات الصيانة:

  الصيانة ضرورية للحفاظ على عمل وحدة التكييف المجمعة بسلاسة وكفاءة طوال عمرها. اختر وحدة ذات مكونات يمكن الوصول إليها للفحوصات الدورية والتنظيف والصيانة. قد تحتوي بعض الوحدات أيضًا على ميزات مثل مرشحات ذاتية التنظيف أو قدرات مراقبة عن بعد التي تبسط مهام الصيانة للشركات.

الأسئلة الشائعة

س1: هل وحدات التكييف المجمعة فعالة؟

ج1: وحدات HVAC المُجمّعة الحديثة والمهندسة والمُصممة بشكل صحيح تكون فعالة بشكل عام. يمكن قياس كفاءتها من خلال نسبة استخدام الطاقة ونسبة استخدام الطاقة الموسمية. كلما ارتفعت الأرقام، زادت كفاءة الوحدة.

س2: هل توفر وحدات التكييف المجمعة مساحة؟

ج2: نعم. يعني التصميم الشامل لوحدة التكييف المجمعة أنها تشغل مساحة أقل من نظام منفصل، مما يجعل التثبيت في المناطق ذات المساحة المحدودة ممكنًا أيضًا.

س3: كم من الوقت تدوم وحدات التكييف المجمعة؟

ج3: مع الصيانة المناسبة، يمكن لوحدات التكييف المجمعة عالية الجودة والمتينة والمصممة بشكل جيد أن تدوم من 10 إلى 15 عامًا أو حتى لفترة أطول.