تصنيف أنظمة التبريد والضغط في غرف التبريد، والاختلافات بينها، وتحليل مزاياها وعيوبها

مقدمة عن أنواع ضواغط التبريد في التخزين البارد:

توجد أنواع عديدة من ضواغط التبريد. وهي المعدات الرئيسية في نظام التبريد. تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، وتضغط غاز التبريد ذي درجة الحرارة والضغط المنخفضين إلى غاز ذي درجة حرارة وضغط مرتفعين لضمان استمرار دورة التبريد.
تُصنف الضواغط بشكل رئيسي إلى الفئات التالية:

1. ضاغط تبريد شبه محكم الإغلاق: تبلغ سعة التبريد 60-600 كيلوواط، ويمكن استخدامه في مختلف معدات تكييف الهواء والتبريد في المخازن الباردة.

2. ضاغط تبريد مغلق تمامًا: سعة التبريد أقل من 60 كيلو واط، ويستخدم في الغالب في مكيفات الهواء ومعدات التبريد الصغيرة للتخزين البارد.

3. ضاغط التبريد اللولبي: تبلغ سعة التبريد 100-1200 كيلوواط، ويمكن استخدامه في مكيفات الهواء الكبيرة والمتوسطة الحجم ومعدات التبريد الخاصة بمخازن التبريد.

الفرق بين ضواغط التبريد المحكمة الإغلاق وشبه المحكمة الإغلاق:

يُهيمن على السوق حاليًا ضواغط التخزين البارد شبه المحكمة الإغلاق ذات المكابس (وتزداد الآن ضواغط اللولب)، وتُشغل هذه الضواغط عادةً بمحركات رباعية الأقطاب، وتتراوح قدرتها المقدرة بين 60 و600 كيلوواط. ويتراوح عدد أسطواناتها بين 2 و8، وقد يصل إلى 12 أسطوانة.

يشترك الضاغط المغلق بالكامل والمحرك المستخدم في عمود رئيسي ويتم تثبيتهما في الغلاف، لذلك لا حاجة لجهاز منع التسرب الخاص بالعمود، مما يقلل من احتمالية التسرب.

ميزة:

يتم تركيب الضاغط والمحرك داخل غلاف ملحوم أو ملحوم بالنحاس، ويشتركان في عمود رئيسي واحد، مما يلغي الحاجة إلى جهاز منع التسرب الخاص بالعمود، ويقلل بشكل كبير من حجم ووزن الضاغط ككل. يتم لحام أنابيب السحب والعادم، وأنابيب المعالجة، والأنابيب الأخرى الضرورية (مثل أنابيب الرش)، ومنافذ إدخال الطاقة، وأقواس تثبيت الضاغط على السطح الخارجي للغلاف.

عيب:

ليس من السهل فتح هذا النوع من الضواغط وإصلاحه. فنظرًا لأن وحدة محرك الضاغط بأكملها مثبتة داخل غلاف محكم الإغلاق لا يمكن تفكيكه، فإن فتحها لإجراء الإصلاحات الداخلية ليس بالأمر الهين. ولذلك، يتطلب هذا النوع من الضواغط موثوقية عالية وعمرًا طويلًا. كما أن متطلبات التركيب عالية أيضًا، ويُستخدم هذا الهيكل المغلق بالكامل عادةً في ضواغط التبريد ذات السعة الصغيرة المنتجة بكميات كبيرة.

تعتمد الضواغط شبه المحكمة في الغالب على الهيكل العام لكتلة الأسطوانات وعلبة المرافق، وغالبًا ما يكون غلاف المحرك امتدادًا لعلبة المرافق لكتلة الأسطوانات لتقليل مساحة التلامس وضمان التمركز بين محركات الضواغط. ولتسهيل عملية الصب والتصنيع، يُصنع الغلاف قابلاً للفصل، ويتم توصيله بواسطة حواف عند الوصلات. كما يتم توصيل علبة المرافق وغرفة المحرك بفتحات لتسهيل عودة زيت التشحيم.

يكون العمود الرئيسي للضاغط شبه المحكم على شكل عمود مرفقي أو عمود لا مركزي؛ وتُبرَّد بعض المحركات المدمجة بالهواء أو الماء، بينما تُستخدم محركات أخرى لسحب بخار وسيط التشغيل ذي درجة الحرارة المنخفضة. أما بالنسبة للضواغط شبه المحكمة ذات القدرة المنخفضة، فيُستخدم غالبًا نظام التزويد بالزيت بالطرد المركزي.

يتميز هذا النوع من طرق التشحيم ببنية بسيطة، ولكن عندما تزداد طاقة الضاغط ويكون إمداد الزيت غير كافٍ، يتم تغيير طريقة التشحيم بالضغط.

ميزة:

1. يمكن تكييفه مع نطاق ضغط أوسع ومتطلبات سعة التبريد؛

2. الكفاءة الحرارية عالية، واستهلاك الطاقة للوحدة أقل، وخاصة أن وجود صمام الغاز يجعل الانحراف عن حالة التصميم أكثر وضوحًا؛

3. متطلبات المواد منخفضة، وغالبًا ما يتم استخدام مواد الصلب العادية، مما يسهل معالجتها ويجعلها رخيصة نسبيًا؛

4. التكنولوجيا ناضجة نسبياً، وقد تراكمت خبرة غنية في الإنتاج والاستخدام؛

5. نظام التركيب بسيط نسبياً.

بفضل المزايا المذكورة أعلاه، يُعدّ ضاغط المكبس شبه المحكم النوع الأكثر استخدامًا والأكثر إنتاجًا في مختلف أجهزة التبريد وتكييف الهواء، لا سيما في نطاق قدرات التبريد المتوسطة والصغيرة. كما أنه لا يحافظ على سهولة فكه وإصلاحه فحسب، بل يُلغي أيضًا جهاز منع التسرب للمحور، مما يُحسّن من كفاءة منع التسرب. يتميز هذا النوع بصغر حجمه وانخفاض مستوى ضجيجه. وعندما يُبرّد سائل التشغيل المحرك، يُسهم ذلك في تصغير حجم الجهاز وتقليل وزنه.

في الوقت الحاضر، تُستخدم ضواغط التبريد شبه المحكمة الإغلاق مثل R22 و R404a لدرجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة على نطاق واسع في التخزين البارد والنقل المبرد ومعالجة التجميد وخزائن العرض وثلاجات المطبخ.