نظام تبريد الأمونيا

أنواع أنظمة تبريد الأمونيا

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أنظمة تبريد الأمونيا، بما في ذلك **أنظمة تبريد الأمونيا المغمورة**، **الأنظمة المُضخّمة**، و**أنظمة تبريد الأمونيا ذات التمدد المباشر**.

• أنظمة تبريد الأمونيا المغمورة: يستخدم نظام تبريد الأمونيا هذا مبردًا بكمية كبيرة من الأمونيا في المبخر. في المبخر المغمور، تجعل حرارة المحيطات المحيطة الأمونيا الممتصة تغلي. ثم تنتقل بخار الأمونيا إلى مكثف المبخر لتبرد وتتحول إلى سائل.
• الأنظمة المُضخّمة: تحتوي أنظمة تبريد الأمونيا المُضخّمة على جزء صغير من الأمونيا السائلة تتدفق حول النظام. علاوة على ذلك، فهي تنقل الحرارة عن طريق تدوير المحلول الملحي أو الماء إلى المناطق المُبردة. ثم يمتص المحلول الملحي/الماء الحرارة قبل العودة إلى مكان التبريد ليتم تبريده مرة أخرى. تُستخدم مضخات الماء أو مضخات المبردات في هذا النظام لضخ الماء المتداول أو المحلول الملحي. تجدر الإشارة إلى أن هذه الأنظمة تُعد فعالة من حيث التكلفة لتركيبات التبريد التجارية الكبيرة.
• أنظمة تبريد الأمونيا ذات التمدد المباشر: تعمل أنظمة تبريد الأمونيا ذات التمدد المباشر مثل أنظمة DX النموذجية. وهذا يعني أن مبرد الأمونيا يتمدد ويمتص الحرارة مباشرة من المساحات المُبردة. قد تُستخدم أنظمة تبريد الأمونيا ذات التمدد المباشر بشكل كبير في الزراعة، ومرافق تخزين الأغذية المجمدة، والثلاجات التجارية، والثلاجات الصناعية واسعة النطاق.

المواصفات ومتطلبات الصيانة

يحتوي **نظام تبريد الأمونيا** على العديد من المواصفات التي تختلف اعتمادًا على التطبيق الصناعي والنظام المُستخدم. فيما يلي بعض منها.

• حجم النظام وسعته

  يعتمد حجم وسعة نظام تبريد الأمونيا الصناعي على المساحة المُبردة أو طن التبريد المطلوب. بشكل عام، يساوي 1 طن مبرد التبريد اللازم لتجميد 1 طن من الماء في السنة. يمكن قياس النظام من حيث سعته، والتي تُعبّر عنها بأطنان التبريد أو كيلووات. مثال لقياس السعة هو أن النظام مُصمم لإنتاج تأثير تبريد يبلغ 1000 طن مبرد.

• ضغط التشغيل

  بشكل عام، يعمل نظام تبريد الأمونيا بضغوط عالية إلى معتدلة. يعتمد ضغط التشغيل المثالي للنظام على عوامل متنوعة، مثل التطبيق، وشحنة الأمونيا، ودرجة حرارة البيئة، وتصميم النظام. في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، يمكن أن يتراوح ضغط التشغيل النموذجي لنظام تبريد الأمونيا من 690 إلى 862 كيلو باسكال (100 إلى 125 رطل / بوصة مربعة)، بينما في درجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة، يمكن أن يتراوح بين 1724 إلى 2068 كيلو باسكال (250 إلى 300 رطل / بوصة مربعة).

• نظام التحكم

  يحتوي نظام تبريد الأمونيا الحديث على مكونات تحكم إلكترونية. تُستخدم هذه المكونات لمراقبة وتحسين تشغيل النظام. ستكون عناصر التحكم مسؤولة عن أوامر مثل تنظيم سرعة الضاغط، وتدفق الأمونيا، وتنظيم الضغط، ونقاط ضبط درجة الحرارة، ومراقبة السلامة والإنذارات، وتحسين الطاقة، وتسجيل البيانات، وإمكانية المراقبة عن بعد، وميزات الصيانة التنبؤية.

• مبادلات الحرارة

  يمكن تصنيف مبادلات الحرارة المُستخدمة في أنظمة تبريد الأمونيا إلى فئتين رئيسيتين: المكثفات والمبخرات. تختلف نماذج التصميم المحددة والسعات وفقًا لمتطلبات النظام. مثال واحد هو لفائف المبخر المباشر. يمكن أن تُصنع من أنابيب نحاسية مجلفنة بقطر 90 ملم مع لفائف ذات زعانف من الألومنيوم. يمكن أن يكون لملف المبخر أيضًا تكوينات مختلفة مثل مبخر جاف أو مبخر مُغمور أو مبادل حرارة قشرة وأنبوب.

• شحنة الأمونيا

  يشير هذا إلى كمية الأمونيا الغازية الموجودة في النظام. تُعلن بالكيلوغرام أو بالجنيه. تعتمد كمية الأمونيا المطلوبة لنظام معين على تصميم النظام.

متطلبات الصيانة

من الضروري صيانة نظام تبريد الأمونيا للحفاظ على أدائه في ذروته. سيساعد الصيانة الدورية للنظام والإصلاح الفوري على تجنب توقف التشغيل باهظ التكلفة. الأهم من ذلك، تُقلل الصيانة من مخاطر سلامة العمل التي تُشكلها تسربات الأمونيا أو أعطال النظام. فيما يلي بعض ممارسات الصيانة العامة لنظام تبريد الأمونيا.

• الفحوصات الدورية على النظام بأكمله للكشف عن التسربات وفحص وجود مشاكل ميكانيكية أو علامات التآكل
• اختبار ضوابط السلامة ذات الضغط العالي وصمامات تخفيف الضغط لفحص وظائفها
• استبدال المبخر والمكثف لضمان نظافتهما والحفاظ على نقل الحرارة بكفاءة
• المراقبة الدورية لأنظمة كشف غاز الأمونيا لضمان وظائفها من أجل إخطار المستخدم على الفور في حالة تسرب الغاز
• ضمان تزييت جميع مكونات النظام بشكل جيد لتقليل البلى والتلف

سيناريوهات أنظمة تبريد الأمونيا

يُستخدم تبريد الأمونيا في مجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق، لا سيما في المجالات الصناعية والتجارية واسعة النطاق.

• مصانع تجهيز الأغذية

  تُستخدم أنظمة تبريد الأمونيا على نطاق واسع لتخزين البرد، والتجميد، وتبريد الأغذية المُعالجّة في مصانع تجهيز الأغذية. تُوفر درجات حرارة منخفضة للحفاظ على النضارة وإطالة مدة الصلاحية.

• مستودعات التخزين البارد

  تُعد ثلاجات الأمونيا العمود الفقري لمستودعات التخزين البارد، والتي يمكن أن توفر كميات كبيرة من البرد للحفاظ على السلع القابلة للتلف مثل الفواكه والخضار واللحوم ومنتجات الألبان، إلخ. تُحافظ غرف التخزين المُبردة على المنتجات عند درجة الحرارة المناسبة لتجنب التلف والتدهور.

• خزائن العرض المُبردة في محلات السوبر ماركت

  تُستخدم أنظمة تبريد الأمونيا في خزائن العرض المُبردة في بعض محلات السوبر ماركت لتوفير التبريد للأغذية والمشروبات والعناصر الأخرى. يمكن لثلاجات الأمونيا تبريد خزائن العرض، وإبقاء العناصر طازجة والحفاظ على جودتها.

• مصانع المواد الكيميائية والصيدلانية

  تُستخدم أنظمة تبريد الأمونيا لتبريد التفاعلات، والتكثيف، وعمليات الفصل في مصانع المواد الكيميائية والصيدلانية. تُلعب دورًا رئيسيًا في ضمان استقرار وسلامة المنتجات الكيميائية والصيدلانية عن طريق التحكم في درجة حرارة التفاعل والعمليات الأخرى.

• ملاعب التزلج على الجليد وملاعب التزلج

  تُستخدم عدد كبير من ثلاجات الأمونيا للحفاظ على سطح الجليد في حالة ممتازة، وهي آلة صنع الجليد والمعدات الأساسية للحفاظ على سطح الجليد في حالة ممتازة.

• أنظمة تكييف الهواء واسعة النطاق

  تُستخدم بعض أنظمة تكييف الهواء الكبيرة تبريد الأمونيا كمبرد. على سبيل المثال، تتطلب المباني التجارية الكبيرة ومراكز التسوق ومراكز المعارض نظام تبريد يمكنه توفير كمية كبيرة من التبريد.

كيفية اختيار أنظمة تبريد الأمونيا

يمكن اختيار كل من أنظمة تبريد الأمونيا الصناعية ووحدات تبريد الأمونيا الصغيرة بعناية باتباع الخطوات التالية:

• تحديد احتياجات التبريد:

  تقييم متطلبات التبريد المحددة، مثل نطاق درجة الحرارة المطلوبة، وسعة التبريد (المُقاسة بوحدات BTU أو كيلووات)، وحجم المساحة أو المعدات التي تحتاج إلى التبريد. تساعد هذه الخطوة على اختيار نظام يمكنه تلبية متطلبات التبريد المحددة.

• النظر في أنواع النظام:

  تتوفر أنظمة تبريد الأمونيا في أنواع مختلفة، بما في ذلك الأنظمة المركزية، والأنظمة اللامركزية، والأنظمة بدون غرفة آلات. تُناسب الأنظمة المركزية المرافق الكبيرة، بينما تُناسب الأنظمة اللامركزية أو المعيارية المساحات الأصغر. تُفضّل الأنظمة المركزية أيضًا عندما يكون نقل خطوط الأنابيب الطويلة مطلوبًا. يعتمد اختيار نوع النظام الصحيح على تخطيطات المرافق المحددة واحتياجات التبريد.

• التركيز على الكفاءة:

  من الضروري مراعاة الكفاءة في استخدام الطاقة وتقييمات الأداء. يساعد اختيار أنظمة تبريد الأمونيا الفعالة في تقليل تكاليف التشغيل والتأثير البيئي.

• الاهتمام بالسلامة:

  الوعي باللوائح والمعايير المتعلقة بسلامة أنظمة تبريد الأمونيا، فالأمونيا مادة خطرة. تأكد من أن النظام يحتوي على ميزات أمان مثل الكشف عن التسرب، والاحتواء الآمن، والتهوية المناسبة. يُعد اختيار نظام يتوافق مع معايير السلامة أمرًا ضروريًا لحماية الأفراد والبيئة.

• اعتبارات الميزانية:

  يمكن أن تختلف أسعار أنظمة تبريد الأمونيا اعتمادًا على نوع النظام، والحجم، والميزات. فكر في الميزانية وتكاليف دورة الحياة، بما في ذلك استهلاك الطاقة، والصيانة، ونفقات الإصلاح المحتملة. يمكن أن توفر الاستثمار في نظام تبريد الأمونيا الفعال وفورات في التكلفة على المدى الطويل.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هو نظام تبريد الأمونيا المستخدم فيه؟

ج1: يُستخدم نظام تبريد الأمونيا بشكل شائع في التطبيقات الصناعية للتبريد وتكييف الهواء. بفضل قدرته على التبريد الفعال وتكاليف التشغيل المنخفضة، فإنه يُناسب التحكم في المبردات واسعة النطاق، والبيئات ذات درجات الحرارة العالية، وسلسلة التوريد الباردة.

س2: لماذا تُستخدم الأمونيا كمبرد في نظام التبريد؟

ج2: تُستخدم الأمونيا على نطاق واسع كمبرد في أنظمة التبريد نظرًا لفعاليتها الحرارية الممتازة، وتكلفة فعالية، وتأثيرها البيئي المنخفض. للمونيا تأثير تبريد أعلى من المبردات الأخرى، وهذا يُمكّنها من امتصاص وإطلاق الحرارة بشكل أكثر فعالية أثناء دورة التبريد.

س3: ما هو مبدأ تبريد الأمونيا؟

ج3: يعمل نظام تبريد الأمونيا على أساس دورة التبخر والتكثيف. تبدأ العملية بتبخير الأمونيا من المبخر. في هذه العملية، تُمتص الأمونيا للحرارة من المناطق المحيطة، مما يُجعل المناطق المحيطة أكثر برودة. بعد ذلك، يتم ضغط غاز الأمونيا المُتبخر بواسطة الضاغط، مما يُرفع ضغطه ودرجة حرارته. ثم ينتقل الغاز ذو الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية إلى المكثف، حيث يُطلق الحرارة ويتحول مرة أخرى إلى سائل عند الاتصال بوسيط التبريد. أخيرًا، يتدفق الأمونيا السائلة إلى المبخر لبدء دورة جديدة.

س4: ما مدى أمان تبريد الأمونيا؟

ج4: يُعد نظام تبريد الأمونيا أمنًا بفضل سجل الأمان المُمتاز.

س5: هل تقدم أنظمة تبريد الأمونيا أي فوائد؟

ج5: من أبرز الفوائد هي الكفاءة في استخدام الطاقة. من الفوائد الأخرى أن الأمونيا تُعد فعالة من حيث التكلفة. علاوة على ذلك، تُقدم أنظمة تبريد الأمونيا فوائد بيئية أيضًا.