تتزايد متطلبات تبريد المساحات السكنية والتجارية بشكل مطرد في جميع أنحاء العالم ، حيث يبدو أن ما كان يعتبر رفاهية في الماضي ضرورة. لقد لعبت الشركات المصنعة لأجهزة تكييف الهواء دورًا كبيرًا في جعل الوحدات ميسورة التكلفة عن طريق زيادة كفاءتها وتحسين المكونات والتكنولوجيا. زادت القدرة التنافسية للصناعة مع الطلب ، وهناك العديد من الشركات التي تقدم وحدات وأنظمة تكييف الهواء.
تختلف أنظمة تكييف الهواء بشكل كبير في الحجم وتستمد طاقتها من العديد من المصادر المختلفة. ازدادت شعبية مكيفات الهواء السكنية بشكل كبير مع ظهور الهواء المركزي ، وهي استراتيجية تستخدم القنوات في المنزل للتدفئة والتبريد. لقد تغيرت مكيفات الهواء التجارية ، وهي إلزامية تقريبًا في البناء الجديد ، كثيرًا في السنوات القليلة الماضية مع ارتفاع تكاليف الطاقة وتغيير مصادر الطاقة وتحسينها. نما استخدام المبردات الصناعية التي تعمل بالغاز الطبيعي بشكل كبير ، ويتم استخدامها لتكييف الهواء التجاري في العديد من التطبيقات.

مواد أولية

تصنع مكيفات الهواء من أنواع مختلفة من المعدن. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام المواد البلاستيكية وغيرها من المواد غير التقليدية لتقليل الوزن والتكلفة. توفر أنابيب النحاس أو الألومنيوم ، وهي مكونات مهمة في العديد من مكونات مكيف الهواء ، خصائص حرارية فائقة وتأثيرًا إيجابيًا على كفاءة النظام. ستختلف المكونات المختلفة في مكيف الهواء باختلاف التطبيق ، ولكنها عادةً ما تتكون من الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الأخرى المقاومة للتآكل.
عادة ما يتم تغليف الوحدات المستقلة التي تحتوي على نظام التبريد في صفائح معدنية محمية من الظروف البيئية بواسطة طلاء أو طلاء مسحوق.
عادة ما يكون مائع العمل ، وهو السائل الذي يدور من خلال نظام تكييف الهواء ، سائلًا يتميز بخصائص ديناميكية حرارية قوية مثل الفريون أو الهيدروكربونات أو الأمونيا أو الماء.

التصميم

تحتوي جميع مكيفات الهواء على أربعة مكونات أساسية: مضخة ومبخر ومكثف وصمام تمدد. تحتوي جميعها على سائل عامل ووسيط سائل متعارض أيضًا.
قد يبدو اثنان من مكيفات الهواء مختلفين تمامًا من حيث الحجم والشكل والتكوين ، ولكن كلاهما يعملان بنفس الطريقة. هذا يرجع إلى مجموعة واسعة من التطبيقات ومصادر الطاقة المتاحة. تستمد معظم مكيفات الهواء قوتها من محرك ومضخة تعمل بالكهرباء لتدوير سائل التبريد. تقوم بعض المبردات التي تعمل بالغاز الطبيعي بمزج المضخة بمحرك غاز من أجل إعطاء عزم دوران أكبر بكثير.
عندما يدور مائع العمل أو المبرد من خلال نظام تكييف الهواء عند ضغط مرتفع عبر المضخة ، فإنه يدخل إلى المبخر حيث يتحول إلى حالة غازية ، حيث يأخذ الحرارة من وسط السائل المقابل ويعمل تمامًا مثل المبادل الحراري. ثم ينتقل مائع العمل إلى المكثف ، حيث يطلق الحرارة إلى الغلاف الجوي عن طريق التكثيف مرة أخرى في سائل. بعد المرور عبر صمام التمدد ، يعود سائل العمل إلى ضغط منخفض
تحتوي جميع مكيفات الهواء على أربعة مكونات أساسية: المضخة والمبخر والمكثف وصمام التمدد. يتم ضخ بخار المبرد الساخن عند ضغط مرتفع من خلال المكثف ، حيث يطلق الحرارة في الغلاف الجوي عن طريق التكثيف في سائل. ثم يمر المبرد المبرد من خلال صمام التمدد ، مما يقلل من ضغط السائل. يدخل المبرد السائل الآن المبخر ، حيث يأخذ الحرارة من الغرفة ويتحول إلى حالة غازية. يطلق هذا الجزء من الدورة الهواء البارد في المبنى المكيف. بعد ذلك يكون بخار المبرد الساخن جاهزًا لتكرار الدورة.
تحتوي جميع مكيفات الهواء على أربعة مكونات أساسية: المضخة والمبخر والمكثف وصمام التمدد. يتم ضخ بخار المبرد الساخن عند ضغط مرتفع من خلال المكثف ، حيث يطلق الحرارة في الغلاف الجوي عن طريق التكثيف في سائل. ثم يمر المبرد المبرد من خلال صمام التمدد ، مما يقلل من ضغط السائل. يدخل المبرد السائل الآن المبخر ، حيث يأخذ الحرارة من الغرفة ويتحول إلى حالة غازية. يطلق هذا الجزء من الدورة الهواء البارد في المبنى المكيف. بعد ذلك يكون بخار المبرد الساخن جاهزًا لتكرار الدورة.
حالة. عندما يمر وسط التبريد (إما مائع أو هواء) بالقرب من المبخر ، تُسحب الحرارة إلى المبخر. تعمل هذه العملية على تبريد الوسط المنافس بشكل فعال ، مما يوفر تبريد موضعي عند الحاجة في المبنى. استخدمت مكيفات الهواء المبكرة الفريون كمائع العمل ، ولكن بسبب التأثيرات الخطرة للفريون على البيئة ، تم التخلص منه تدريجيًا. واجهت التصميمات الحديثة تحديات صارمة لتحسين كفاءة الوحدة ، مع استخدام بديل أدنى للفريون.

عملية التصنيع

إنشاء أجزاء تغليف من الصفائح المعدنية المجلفنة والفولاذ الإنشائي

  • 1 تبدأ معظم مكيفات الهواء كمواد خام ، في شكل أشكال فولاذية إنشائية وصفائح فولاذية. عندما تتم معالجة الصفائح المعدنية في خلايا التصنيع أو خلايا العمل ، يتم قطعها أو تشكيلها أو تثقيبها أو حفرها أو قصها و / أو ثنيها في شكل أو شكل مفيد. الغلاف أو الغلاف ، المعدن الذي يغلف معظم الوحدات السكنية الخارجية ، مصنوع من صفائح مجلفنة تستخدم طلاء الزنك لتوفير الحماية ضد التآكل. تستخدم الصفائح المعدنية المجلفنة أيضًا لتشكيل المقلاة السفلية وألواح الوجه وأقواس الدعم المختلفة في جميع أنحاء مكيف الهواء. يتم قص هذا الصفائح المعدنية على مكبس القص في خلية التصنيع بعد وصوله مباشرة من التخزين أو المخزون.
  • لكمة الضغط على أشكال الصفائح المعدنية
  • 2 من آلة القص ، يتم تحميل الصفائح المعدنية على مكبس تخريم CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر). تمتلك المطابع اللكمة خيار استلام برنامج الكمبيوتر الخاص بها من برنامج صياغة CAD / CAM (صياغة بمساعدة الكمبيوتر / التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) أو من برنامج CNC مكتوب بشكل مستقل. سيقوم برنامج CAD / CAM بتحويل جزء مسودة أو نموذجية على الكمبيوتر إلى ملف يمكن قراءته بواسطة المطابع المثقوبة ، وإخباره بمكان لكمة الثقوب في الصفائح المعدنية. يتم تخزين القوالب وأدوات التثقيب الأخرى في الماكينة ويتم نقلها ميكانيكيًا إلى ذراع التثقيب ، حيث يمكن استخدامها للقيادة عبر الورقة. تعمل مكابح الضغط NC (التي يتم التحكم فيها رقميًا) على ثني الورقة في شكلها النهائي ، باستخدام ملف كمبيوتر للبرمجة نفسها.
  • 3 يتم الاستعانة بمصادر خارجية لبعض الأقواس والزعانف ومكونات الألواح إلى منشآت أو شركات أخرى لإنتاج كميات كبيرة. يتم إحضارهم إلى مصنع التجميع فقط عند الحاجة للتجميع. يتم إنتاج العديد من الأقواس على مكبس هيدروليكي أو ميكانيكي ، حيث يمكن إنتاج أقواس ذات أشكال وتكوينات مختلفة من صفائح ملفوفة ولا يتم لفها باستمرار في الماكينة. يمكن إنتاج كميات كبيرة من الأجزاء لأن الصحافة غالبًا ما تنتج شكلًا معقدًا بضربة واحدة.
  • تنظيف الأجزاء
  • 4 يجب أن تكون جميع الأجزاء نظيفة تمامًا وخالية من الأوساخ والزيوت والشحوم ومواد التشحيم قبل طلاء مسحوقها. يتم استخدام طرق التنظيف المختلفة لإنجاز هذه المهمة الضرورية. خزانات المحاليل الكبيرة المملوءة بمذيب التنظيف تثير الزيت وتتخلص من الزيت عند غمر الأجزاء. تستخدم أنظمة الغسيل بالرش حلول تنظيف مضغوطة للتخلص من الأوساخ والشحوم. إزالة الشحوم بالبخار ، تعليق الأجزاء فوق بخار التطهير القاسي ، يستخدم محلول حمض ويترك الأجزاء خالية من المنتجات البترولية. تم بالفعل إزالة الشحوم من معظم الأجزاء الخارجية التي تصل من البائع وتنظيفها. لحماية إضافية من التآكل ،
  • مسحوق الطلاء
  • 5 قبل تجميع الأقواس والمقالي والأغلفة معًا ، يتم تغذيتها من خلال عملية طلاء المسحوق. يرش نظام طلاء المسحوق مسحوق جاف يشبه الطلاء على الأجزاء حيث يتم تغذيتها من خلال مقصورة على ناقل علوي. يمكن القيام بذلك عن طريق الرشاشات الآلية المبرمجة في مكان الرش حيث يتغذى كل جزء من خلال المقصورة على الناقل. يتم شحن الأجزاء بشكل ثابت لجذب المسحوق للالتصاق بالشقوق العميقة والانحناءات داخل كل جزء. يتم بعد ذلك تغذية الأجزاء المغلفة بالمسحوق من خلال فرن ، وعادة ما يكون بنفس نظام الناقل ، حيث يتم خبز المسحوق بشكل دائم على المعدن. تستغرق العملية أقل من 10 دقائق.
  • ثني الأنابيب للمكثف والمبخر
  • 6 يعمل المكثف والمبخر على حد سواء كمبادل حراري في أنظمة تكييف الهواء ومصنوعان من أنابيب من النحاس أو الألومنيوم مثنية حولها في شكل ملف لزيادة المسافة التي ينتقل خلالها مائع العمل. يمر السائل المعاكس ، أو سائل التبريد ، حول الأنابيب أثناء قيام مائع العمل بسحب حرارته في المبخر. يتم تحقيق ذلك عن طريق أخذ العديد من الأنابيب النحاسية ذات القطر الصغير المثنية في نفس الشكل وترسيخها بقضبان التوجيه وألواح الألومنيوم. يتدفق مائع العمل أو المبرد عبر الأنابيب النحاسية ويتدفق المائع المقابل حولها بين ألواح الألمنيوم. غالبًا ما تنتهي الأنابيب بانحناءات دبوس الشعر التي تقوم بها ثني NC ، باستخدام نفس مبدأ فرامل الضغط NC. كل منعطف مطابق للخطوة التالية. تستخدم الانحناءات الأنابيب المستقيمة سابقًا للانحناء حول قالب ثابت مع شياق يتم تغذيته من خلال القطر الداخلي لمنعه من الانهيار أثناء الانحناء. يتم فك الشياق من خلال الأنبوب من الداخل عند الانتهاء من الانحناء.
  • 7 الأنابيب الموردة إلى الشركة المصنعة في شكل لفائف تمر من خلال جهاز لف ومملس قبل أن يتم تغذيتها من خلال المنحنى. سيتم قطع بعض الأنابيب إلى أطوال مرغوبة على منشار جلخ سيقطع عدة أنابيب صغيرة في ضربة واحدة. يتم تثقيب صفائح الألمنيوم على مكبس بالضغط وتشكيلها على مكبس ميكانيكي لوضع الألواح أو الموجات في اللوحة. تزيد هذه الموجات من انتقال الحرارة الديناميكي الحراري بين مائع العمل والوسيط المعاكس. عند الانتهاء من الأنابيب النحاسية في خلية الانحناء ، يتم نقلها بواسطة عربة آلية موجهة (AGV) إلى خلية التجميع ، حيث يتم تكديسها على قضبان التوجيه وتغذيتها من خلال الألواح أو الزعانف.

ربط الأنابيب النحاسية بصفائح الألمنيوم

  • 8 جزء كبير من التجميع هو ربط الأنابيب النحاسية بصفائح الألمنيوم. تصبح هذه المجموعة المبخر ويتم تحقيقها عن طريق أخذ الأنابيب النحاسية المكدسة في تكوين دبوسها ودمجها ميكانيكيًا في صفائح الألومنيوم. يحدث الاندماج عن طريق أخذ رصاصة ، أو مغزل ، وتغذيته من خلال الأنابيب النحاسية لتوسيعه ودفعه مقابل الجزء الداخلي من فتحة اللوحة. وهذا يوفر رابطًا مقتصدًا ومفيدًا بين الأنابيب واللوحة ، مما يسمح بنقل الحرارة.
  • 9 يتم تصنيع المكثف بطريقة مماثلة ، باستثناء أن الوسيط المقابل عادة ما يكون في الهواء ، والذي يبرد ملفات النحاس أو الألمنيوم المكثف بدون الألواح. يتم تثبيتها بأقواس تدعم الأنابيب الملتفة ، ويتم توصيلها بالمبخر بالتجهيزات أو الوصلات. عادة ما يكون المكثف عبارة عن أنبوب واحد يمكن ثنيه في عدد من انحناءات دبوس الشعر. يتم شراء صمام التمدد ، وهو مكون كامل ، من بائع ويتم تثبيته في الأنابيب بعد المكثف. يسمح لضغط سائل العمل بالنقص وإعادة الدخول إلى المضخة.
  • تركيب المضخة
  • 10 يتم أيضًا شراء المضخة كاملة I h من مورد خارجي. تم تصميم المضخة لزيادة ضغط النظام وتعميم سائل العمل ، وهي متصلة بتجهيزات للنظام وترسيها في مكانها بواسطة أقواس دعم وقاعدة. يتم تثبيته مع الأعضاء الهيكلية الأخرى لمكيف الهواء ومغطى بغلاف أو غلاف من الصفائح المعدنية. يتم تغليف الغلاف أو تثبيته معًا لتوفير الحماية الكافية للمكونات الداخلية.
  • مراقبة الجودة
  • يتم فحص جودة المكونات الفردية دائمًا في مراحل مختلفة من عملية التصنيع. يجب أن تجتاز الأجزاء التي يتم الاستعانة بمصادر خارجية فحص الأبعاد الواردة من ممثل ضمان الجودة قبل الموافقة عليها للاستخدام في المنتج النهائي. عادة ، سيكون لكل خلية تصنيع خطة لمراقبة الجودة للتحقق من سلامة الأبعاد لكل جزء. ستخضع الوحدة لاختبار أداء عند اكتمال التجميع لطمأنة العميل أن كل وحدة تعمل بكفاءة.

المستقبل

يواجه مصنعو مكيفات الهواء تحدي تحسين الكفاءة وخفض التكاليف. بسبب المخاوف البيئية ، تتكون السوائل العاملة الآن بشكل نموذجي من الأمونيا أو الماء. تجري أبحاث جديدة لتصميم سوائل عمل جديدة ومكونات نظام أفضل لمواكبة الأسواق والتطبيقات سريعة التوسع. يجب أن تظل القدرة التنافسية للصناعة قوية ، مما يدفع المزيد من الابتكارات في التصنيع والتصميم.
مرجع : (1)