لا شك أن الضاغط يقع في صميم كل نظام تبريد، وهو في الحقيقة العامل الذي يحدد كمية الطاقة المستهلكة والتكاليف التشغيلية النهائية. إن هذه الضواغط وحدها تستهلك أكثر من نصف فاتورة الكهرباء في معظم الأنظمة. وعندما تعمل بكفاءة، فإن جميع المكونات الأخرى تعمل بكفاءة أيضًا – بدءًا من المكثف وصولاً إلى المبخر وجميع آليات التحكم. يمكن للضواغط ذات التصميم الرديء أو القديمة أن ترفع استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 15٪ و30٪ في أماكن مثل السوبرماركت أو المطاعم. ولا يعني ذلك فقط ارتفاع الفواتير، بل إن الأجزاء تكون أيضًا أكثر عرضة للتلف بسرعة. ودعونا لا ننسَ الأثر البيئي عندما نتحدث عن زيادة الانبعاثات الكربونية الناتجة عن تشغيل هذه الوحدات غير الفعالة باستمرار.
في الواقع، تقوم الضواغط الفعالة بقلب الأمور رأسًا على عقب. فخذ على سبيل المثال نموذج الضاغط الدوار R600a. إن طريقة تصنيعه تقلل من الخسائر الميكانيكية المزعجة وتمنع تسرب مادة التبريد. وعلى المدى الطويل، يعني ذلك توفير المال في جميع الجوانب — نحن نتحدث عن وفورات محتملة تصل إلى نحو 40٪ طوال دورة حياة النظام، كما يساعد أيضًا في تحقيق الأهداف البيئية. ويجلب أداء الضاغط الأفضل مزايا إضافية أخرى. لم يعد يتطلب من المكثفات بذل جهد كبير بعد الآن، وتظل درجات الحرارة أكثر استقرارًا، وتصبح الأنظمة بشكل عام أكثر موثوقية عند حدوث أي خلل. وبسبب كل هذه الآثار المتسلسلة، فإن اختيار الضاغط المناسب ليس مجرد قرار مهم، بل هو على الأرجح القرار الأهم الذي يجب اتخاذه اليوم عند تصميم أنظمة التبريد.
مع قدرة تسبب الاحترار العالمي التي لا تتجاوز 3 وعدم وجود أي استنفاد للأوزون على الإطلاق، فإن غاز التبريد R600a يتماشى تمامًا مع المتطلبات الحالية الخاصة بقواعد F-Gas ويساعد الشركات على تحقيق أهدافها المناخية. من الناحية الفنية، يعمل هذا المبرد بكفاءة عالية لأنه يمتص الحرارة بكفاءة بفضل حرارته الكامنة العالية في التبخر ولا يتطلب ضغطًا كبيرًا. تشير بعض الأبحاث القوية إلى أنه عند تنفيذه بشكل صحيح في الأنظمة الدوارة، يمكن لغاز R600a أن يقلل استهلاك الطاقة بنسبة حوالي 18.7٪ مقارنةً بالمبردات القديمة. ما يجعله أفضل بشكل خاص للضواغط الدوارة هو توافقه الجيد مع الآلات. الضغط الأقل يعني تآكلًا أقل على الأجزاء المتحركة مثل الشفرات والمحامل. وهذا يؤدي إلى مكاسب كبيرة اثنتين: تخفيضات فورية في فواتير الكهرباء وأجهزة تدوم لفترة أطول دون فقدان كفاءتها في التبريد. يرى معظم الفنيين الذين نتحدث إليهم أن هذا يُعد تغييرًا جذريًا من حيث التكاليف التشغيلية وخطط الصيانة على المدى الطويل.
يجمع الجيل الأحدث من الضواغط الدوارة R600a بين ثلاث قفزات هندسية كبرى تستفيد حقًا إلى أقصى حد من إمكانيات هذا المبرد. أولًا، أصبحت الشفرات المنزلقة مطلية الآن بطبقة كربون تشبه الألماس (DLC)، مما يقلل الاحتكاك بنسبة تقارب 40 بالمئة، ما يعني فقدان طاقة أقل أثناء الدوران. ثم تأتي تلك الختمات المتعددة المراحل من نوع المتاهة التي تعمل بالتزامن مع مواد بوليمرية مركبة عالية الجودة، والتي نجحت في خفض تسرب المبرد بأكثر من 30 بالمئة. ولكن الأهم من ذلك هو كيف قام المصنعون بتضييق التسامحات الإنتاجية مع إعادة تصميم أشكال الصمامات بشكل غير متماثل. هذه التغييرات تعزز الكفاءة الحجمية إلى درجة تحقق أداء تبريد أفضل بنسبة 15 بالمئة تقريبًا لكل كيلوواط مستهلك، دون الحاجة إلى زيادة حجوم الإزاحة. وعند دمج هذه المجموعة الكاملة مع إمكانية التحكم في السرعة المتغيرة، يمكن للنظام أن يواكب الأحمال بدقة حسب الحاجة. ويكتسب هذا أهمية خاصة في تطبيقات التبريد التجارية، حيث تعمل معظم الوحدات فعليًا بقدرة أقل من طاقتها القصوى نحو سبع ساعات من كل عشر ساعات خلال دورات التشغيل العادية.
تُقلل ضواغط محرك الأقراص متعددة السرعة (VSD) من هدر الطاقة مقارنةً بتلك النماذج القديمة ذات السرعة الثابتة التي تستمر في التشغيل والإيقاف طوال الوقت. تقوم هذه المحركات بتعديل سرعة تشغيل المحرك بناءً على احتياجات النظام الفعلية في أي لحظة معينة. ويساعد ذلك في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة دون التعرض للتلف الناتج عن عمليات التشغيل المتكررة باستمرار. علاوةً على ذلك، فإنها تعمل بكفاءة حتى عند عدم تشغيلها بالسعة القصوى. تستفيد أنظمة التبريد في المتاجر والمبردات الصناعية بشكل كبير من هذه التكنولوجيا نظرًا لتغير متطلبات التبريد لديها بشكل كبير خلال أجزاء مختلفة من اليوم. وترتقي الأنظمة الذكية للتحكم بأداء VSD إلى مستوى آخر من خلال ربط أجهزة الاستشعار عبر الشبكة والتنبؤ بمواعيد تغير الطلب. على سبيل المثال، خلال ساعات الليل، تعرف الأنظمة الذكية بإبطاء العمليات تدريجيًا بدلًا من إيقاف كل شيء تمامًا. ويؤدي دمج وحدات VSD مع منصات ضواغط فعالة مثل نماذج الدوران R600a إلى نتائج ممتازة. ونلاحظ في الممارسة العملية انخفاض فواتير الكهرباء، وتحسن استقرار درجة الحرارة، وزيادة عمر المعدات، وفترات استرداد أسرع للمبادرات الخضراء.
يتطلب تقييم كفاءة التبريد تحليلًا يتجاوز التصنيفات المعلنة. توفر ثلاث مقاييس رؤى قابلة للتنفيذ: معامل الأداء (COP)، القيمة المتكاملة عند جزء من الحمل (IPLV)، والتكلفة الإجمالية للملكية (TCO).
يقيس معامل الأداء (COP) مدى كفاءة شيء ما عند تشغيله بقدرة كاملة. على سبيل المثال، إذا نظرنا إلى تصنيف COP بمقدار 3.0، فهذا يعني أنه يُنتج ثلاث كيلوواط من التبريد مقابل كل كيلوواط واحد يتم إدخاله إلى النظام كهربائيًا. أما المؤشر IPLV فيتقدم خطوة أبعد من COP من خلال النظر إلى الكفاءة المتوسطة عبر مستويات تشغيل مختلفة - عادةً عند 100٪ و75٪ و50٪ وحتى نقاط السعة عند 25٪. في الحقيقة، تقضي معظم وحدات التبريد التجارية حوالي 80٪ من وقتها تعمل بأقل من السعة القصوى، وبالتالي يمنحنا مؤشر IPLV صورة أوضح بكثير عمّا يحدث أثناء التشغيل العادي. وعادةً ما تؤدي الأنظمة ذات الدرجات الجيدة في مؤشر IPLV أداءً جيدًا عندما لا تعمل بالسرعة القصوى، وهو أمر مهم جدًا للمواقع مثل محلات البقالة التي يجب أن تظل درجات الحرارة فيها ثابتة طوال اليوم، أو في المستودعات التي تخزن المواد القابلة للتلف، بالإضافة إلى مختلف تطبيقات التبريد الصناعي.
يُغطي التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) دورة الحياة المالية الكاملة:
عندما تركز الشركات على تحسين مؤشرات الأداء الرئيسية الثلاثة معًا، تتراكم الفوائد المالية بشكل كبير. خذ على سبيل المثال متجر بقالة نموذجي متوسط الحجم، حيث يمكن أن يؤدي تحسين معامل الأداء (COP) بنسبة 10٪ فقط في نظام التبريد الخاص به باستخدام R600a وVSD دوار إلى توفير حوالي 8500 دولار سنويًا على فواتير الكهرباء. ويكشف مقياس القيمة المتكاملة لجزء الأحمال (IPLV) عن قصة أخرى أيضًا. ففي المرافق التي تعمل في ظروف تتقلب فيها الحاجة خلال اليوم، تنخفض المصروفات التشغيلية بنسبة تتراوح بين 15 إلى 30٪ عند تحسين قيمة IPLV. والأكثر إثارة للإعجاب هي النتائج التي تحققها المتاجر التي تجمع بين تقنية الضواغط الفعالة وممارسات الصيانة الذكية. غالبًا ما تحقق هذه العمليات تخفيضات في تكلفة الملكية الكلية تصل إلى نحو 40٪ على مدى عقد من الزمن، وقد تسترد أحيانًا التكلفة الإضافية التي تم إنفاقها على المعدات الأفضل خلال عامين إلى ثلاثة أعوام فقط. وبالتالي، فإن النظر وراء السعر الأولي للشراء يعد أمرًا منطقيًا بالنسبة للشركات التي تهتم بالاستدامة طويلة الأجل وكذلك بأرباحها النهائية.
EN
أخبار ساخنة