كيف تعمل وحدة التبريد وبرج التبريد ووحدة معالجة الهواء معًا

كيف تعمل وحدة التبريد وبرج التبريد ووحدة معالجة الهواء معًا لتوفير التكييف (HVAC) للمبنى؟ سنتناول في هذه المقالة هذا الموضوع لفهم أساسيات محطة التكييف المركزية.

كيف يعمل برج التبريد ووحدة معالجة الهواء معًا

المكونات الرئيسية لنظام التبريد المركزي هي:

• مبرد
• وحدة معالجة الهواء (AHU)
• برج التبريد
• مضخات

عادةً ما يتم وضع جهاز التبريد إما في الطابق السفلي أو على السطح، وذلك حسب نوع جهاز التبريد المستخدم. أجهزة التبريد الموجودة على السطح عادةً ما تكون "مبردة بالهواء"، بينما أجهزة التبريد الموجودة في الطابق السفلي عادةً ما تكون "مبردة بالماء"، لكن كلاهما يؤدي نفس الوظيفة، وهي توليد الماء البارد لتكييف الهواء عن طريق إزالة الحرارة الزائدة من المبنى. الفرق الوحيد يكمن في طريقة التخلص من هذه الحرارة.

تستخدم المبردات المبردة بالهواء مراوح لتمرير الهواء المحيط البارد فوق المكثف لإزالة الحرارة من النظام، ولا يستخدم هذا النوع برج تبريد. يمكنك معرفة المزيد عن هذا النظام ومشاهدة الفيديو التعليمي بالضغط هنا. سنركز في بقية هذا المقال على المبردات المبردة بالماء وأبراج التبريد.

يحتوي المبرد المبرد بالماء على أسطوانتين كبيرتين، إحداهما تسمى المبخر والأخرى تسمى المكثف.

ماء بارد:
يُنتج الماء المبرد في مبخر جهاز التبريد. يخرج الماء المبرد من المبخر عند درجة حرارة تقارب 6 درجات مئوية (42.8 درجة فهرنهايت)، ثم يُضخ في أرجاء المبنى بواسطة مضخة الماء المبرد. يتدفق الماء المبرد صعودًا إلى كل طابق في أنابيب تُعرف باسم "الأنابيب الرأسية". وتُسمى هذه الأنابيب بالأنابيب الرأسية سواءً كان تدفق الماء فيها صعودًا أو هبوطًا.

يتفرع الماء المبرد من الأنابيب الرأسية إلى أنابيب أصغر قطرًا تتجه إلى وحدات ملفات المروحة (FCU) ووحدات مناولة الهواء (AHU) لتوفير التكييف. تتكون وحدات مناولة الهواء ووحدات ملفات المروحة من صناديق مزودة بمراوح داخلية تسحب الهواء من المبنى وتدفعه عبر ملفات التسخين أو التبريد لتغيير درجة حرارته، ثم تعيد دفعه إلى داخل المبنى. يدخل الماء المبرد إلى وحدة مناولة الهواء/وحدة ملفات المروحة ويمر عبر ملف التبريد (سلسلة من الأنابيب الرفيعة) حيث يمتص حرارة الهواء المار به. يسخن الماء المبرد ويبرد الهواء المار به. عند خروج الماء المبرد من ملف التبريد، تكون درجة حرارته حوالي 12 درجة مئوية (53.6 درجة فهرنهايت). يعود الماء المبرد الدافئ بعد ذلك إلى المبخر عبر أنبوب العودة الرأسي، وعند دخوله المبخر، يمتص غاز التبريد الحرارة الزائدة وينقلها إلى المكثف. سيبرد الماء المبرد مرة أخرى، ليصبح جاهزًا للدوران في أرجاء المبنى وامتصاص المزيد من الحرارة غير المرغوب فيها. ملاحظة: يُشار إلى الماء المبرد بـ"الماء المبرد" سواء كان دافئًا أو باردًا.

ماء المكثف:
يُجمَع الحرارة الزائدة في مكثف المُبرِّد قبل إرسالها إلى أبراج التبريد. يمرّ مُبرِّد بين المُبَخِّر والمُكثِّف لنقل هذه الحرارة. كما يمرّ مسارٌ آخر من الماء، يُعرف باسم "ماء المُكثِّف"، بين المُكثِّف وبرج التبريد. يجمع المُبرِّد الحرارة من مسار "الماء المُبرَّد" في المُبَخِّر وينقلها إلى مسار "ماء المُكثِّف" في المُكثِّف.

يدخل ماء المكثف إلى المكثف عند درجة حرارة تقارب 27 درجة مئوية (80.6 درجة فهرنهايت) ويمر عبره، مكتسبًا الحرارة أثناء مروره. وعند خروجه من المكثف، تكون درجة حرارته حوالي 32 درجة مئوية (89.6 درجة فهرنهايت). لا يختلط ماء المكثف مع غاز التبريد أبدًا، إذ يفصل بينهما جدار الأنبوب، وتنتقل الحرارة عبر هذا الجدار فقط. بعد مرور ماء المكثف عبر المكثف واكتسابه الحرارة الزائدة، يتجه إلى أبراج التبريد للتخلص من هذه الحرارة والعودة بدرجة حرارة أقل، جاهزًا لاكتساب المزيد من الحرارة.

برج التبريد:
يقع برج التبريد عادةً على سطح المبنى، وهو الوجهة النهائية للحرارة الزائدة فيه. يحتوي البرج على مروحة كبيرة تدفع الهواء عبره. يُضخ ماء المكثف إلى البرج، حيث يُرش في تيار الهواء. يدخل الهواء البارد المحيط ويتلامس مباشرةً مع رذاذ ماء المكثف (في برج تبريد مفتوح)، مما يسمح بانتقال حرارة ماء المكثف إلى الهواء، ثم يُدفع هذا الهواء إلى الخارج. يتجمع ماء المكثف بعد ذلك ويعود إلى مكثف المبردات لامتصاص المزيد من الحرارة. شاهدوا دليلنا الخاص بأبراج التبريد هنا.