تعرف على كيفية عمل مكيفات الهواء بالتفصيل

تتزايد مطالب تبريد المساحات السكنية والتجارية بشكل مطرد في جميع أنحاء العالم حيث أن ما كان يُعتبر سابقًا من الرفاهية أصبح الآن على ما يبدو ضرورة. لقد لعب مصنعو مكيفات 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 توفر وحدات وأنظمة تكييف الهواء.

تختلف أنظمة تكييف الهواء بشكل كبير في الحجم وتستمد طاقتها من العديد من المصادر المختلفة. زادت شعبية مكيفات الهواء السكنية بشكل كبير مع ظهور الهواء المركزي ، وهي استراتيجية تستخدم مجاري الهواء في المنزل لكل من التدفئة والتبريد. لقد تغيرت مكيفات الهواء التجارية ، وهي إلزامية تقريبًا في الإنشاءات الجديدة ، كثيرًا في السنوات القليلة الماضية مع ارتفاع تكاليف الطاقة وتغير مصادر الطاقة وتحسنها. نما استخدام المبردات الصناعية التي تعمل بالغاز الطبيعي بشكل كبير ، وهي تُستخدم في تكييف الهواء التجاري في العديد من التطبيقات.

مواد أولية

مكيفات الهواء مصنوعة من أنواع مختلفة من المعدن. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام البلاستيك والمواد غير التقليدية الأخرى 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. تختلف المكونات المختلفة لمكيف الهواء باختلاف التطبيق ، ولكنها تتكون عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الأخرى المقاومة للتآكل.

عادةً ما يتم تغليف الوحدات القائمة بذاتها التي تضم نظام التبريد بصفائح معدنية محمية من الظروف البيئية بواسطة طلاء أو مسحوق طلاء.

عادةً ما يكون السائل العامل ، وهو السائل الذي يدور عبر نظام تكييف الهواء ، سائلًا ذا خصائص ديناميكية حرارية قوية مثل الفريون أو الهيدروكربونات أو الأمونيا أو الماء.

تصميم

تحتوي جميع مكيفات الهواء على أربعة مكونات أساسية: مضخة ، ومبخر ، ومكثف ، وصمام تمدد. تحتوي جميعها على سائل عامل ووسط سائل معاكس أيضًا.

قد يبدو مكيفان للهواء مختلفين تمامًا من حيث الحجم والشكل والتكوين ، ومع ذلك يعمل كلاهما بنفس الطريقة. هذا يرجع إلى مجموعة واسعة من التطبيقات ومصادر الطاقة المتاحة. تستمد معظم مكيفات الهواء طاقتها من محرك يعمل بالكهرباء ومضخة لتدوير سائل التبريد. بعض المبردات التي تعمل بالغاز الطبيعي تربط المضخة بمحرك غاز من أجل إعطاء عزم دوران أكبر بشكل ملحوظ.

تحتوي جميع مكيفات الهواء على أربعة مكونات أساسية: مضخة ، مبخر ، مكثف ، وصمام تمدد. يُضخ بخار مادة التبريد الساخنة بضغط عالٍ من خلال المكثف ، حيث يُطلق الحرارة إلى الغلاف الجوي عن طريق التكثيف في سائل. ثم يمر المبرد المبرد عبر صمام التمدد ، مما يقلل من ضغط السائل. يدخل المبرد السائل الآن إلى المبخر ، حيث يأخذ الحرارة من الغرفة ويتحول إلى الحالة الغازية. يطلق هذا الجزء من الدورة الهواء البارد في المبنى المكيف. يصبح بخار المبرد الساخن جاهزًا بعد ذلك لتكرار الدورة.حالة. عندما يمر وسط التبريد (سواء كان سائلًا أو هواءًا) بالقرب من المبخر ، يتم سحب الحرارة إلى المبخر. تعمل هذه العملية على تبريد الوسط المقابل بشكل فعال ، مما يوفر تبريدًا موضعيًا عند الحاجة في المبنى. استخدمت مكيفات الهواء المبكرة الفريون كسائل عامل ، ولكن بسبب التأثيرات الخطيرة للفريون على البيئة ، فقد تم التخلص التدريجي منه. واجهت التصميمات الحديثة تحديات صارمة لتحسين كفاءة الوحدة ، مع استخدام بديل أدنى للفريون.

عملية التصنيع

صنع أجزاء التغليف من الصفائح المعدنية المجلفنة والفولاذ الإنشائي
1 تبدأ معظم مكيفات الهواء كمواد خام ، في شكل أشكال هيكلية من الفولاذ وصفائح فولاذية. أثناء معالجة الصفائح المعدنية إلى خلايا تصنيع أو خلايا عمل ، يتم قصها و / أو تشكيلها و / أو ثقبها و / أو تقطيعها و / أو ثنيها إلى شكل أو شكل مفيد. الغلاف أو الأغلفة ، المعدن الذي يغلف معظم الوحدات السكنية الخارجية ، مصنوع من الصفائح المعدنية المجلفنة التي تستخدم طلاء الزنك لتوفير الحماية ضد التآكل. تُستخدم الألواح المعدنية المجلفنة أيضًا لتشكيل المقلاة السفلية ولوحات الوجه وأقواس الدعم المختلفة في جميع أنحاء مكيف الهواء. يتم قص هذه الصفائح المعدنية على مكبس القص في خلية تصنيع بعد وقت قصير من وصولها من التخزين أو المخزون.
لكمة الضغط على أشكال الصفائح المعدنية
2 من مكبس القص ، يتم تحميل الصفائح المعدنية على مكبس التخريم CNC (التحكم الرقمي بالكمبيوتر). تحتوي آلة الضغط على خيار تلقي برنامج الكمبيوتر الخاص بها من برنامج CAD / CAM (الصياغة بمساعدة الكمبيوتر / التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) أو من برنامج CNC المكتوب بشكل مستقل. سيقوم برنامج CAD / CAM بتحويل جزء مسود أو نموذجي على الكمبيوتر إلى ملف يمكن قراءته بواسطة مكبس الثقب ، لإخباره بمكان إحداث ثقوب في الصفائح المعدنية. يتم تخزين القوالب وأدوات التثقيب الأخرى في الماكينة ويتم إحضارها ميكانيكيًا إلى ذراع التثقيب ، حيث يمكن استخدامها للقيادة عبر الصفيحة. تعمل فرامل الضغط NC (التي يتم التحكم فيها عدديًا) على ثني الورقة إلى شكلها النهائي ، باستخدام ملف كمبيوتر لبرمجة نفسها.
3 يتم الاستعانة بمصادر خارجية لبعض الأقواس والزعانف ومكونات الألواح لمنشآت أو شركات أخرى لإنتاج كميات كبيرة. يتم إحضارها إلى مصنع التجميع فقط عند الحاجة إلى التجميع. يتم إنتاج العديد من الأقواس على مكبس هيدروليكي أو ميكانيكي ، حيث يمكن إنتاج أقواس ذات أشكال وتكوينات مختلفة من صفيحة ملفوفة وفكها باستمرار في الماكينة. يمكن إنتاج كميات كبيرة من الأجزاء لأن المطبعة غالبًا ما تنتج شكلًا معقدًا بضربة واحدة.

تنظيف الأجزاء

4 يجب أن تكون جميع الأجزاء نظيفة تمامًا وخالية من الأوساخ والزيوت والشحوم والمزلقات قبل أن تكون مطلية بالمسحوق. يتم استخدام طرق تنظيف مختلفة لإنجاز هذه المهمة الضرورية. تحفز خزانات المحاليل الكبيرة المملوءة بمذيب التنظيف وتتخلص من الزيت عند غمر الأجزاء. تستخدم أنظمة الغسيل بالرش محاليل تنظيف مضغوطة للتخلص من الأوساخ والشحوم. إزالة الشحوم بالبخار ، تعليق الأجزاء فوق بخار التطهير القاسي ، يستخدم محلول حامضي ويترك الأجزاء خالية من المنتجات البترولية. تم بالفعل إزالة الشحوم وتنظيف معظم الأجزاء الخارجية التي تصل من البائع. لحماية إضافية من التآكل ،

مسحوق الطلاء

5 قبل تجميع الأقواس والمقالي والأغلفة معًا ، يتم تغذيتها من خلال عملية طلاء المسحوق. يقوم نظام الطلاء بالمسحوق برش مسحوق جاف شبيه بالطلاء على الأجزاء حيث يتم تغذيتها من خلال كشك على ناقل علوي. يمكن القيام بذلك عن طريق الرشاشات الآلية المبرمجة حيث يتم الرش حيث يتغذى كل جزء من خلال الكابينة الموجودة على الناقل. الأجزاء مشحونة بشكل ثابت لجذب المسحوق للالتصاق بالشقوق والانحناءات العميقة داخل كل جزء. يتم بعد ذلك تغذية الأجزاء المطلية بالمسحوق من خلال فرن ، عادةً باستخدام نفس نظام النقل ، حيث يتم خبز المسحوق بشكل دائم على المعدن. تستغرق العملية أقل من 10 دقائق.

ثني أنبوب المكثف والمبخر

6 يعمل كل من المكثف والمبخر كمبادل حراري في أنظمة تكييف الهواء ومصنوعان من أنابيب نحاسية أو ألومنيوم منحنية حولها في شكل ملف لزيادة المسافة التي ينتقل عبرها سائل العمل. يمر السائل المقابل ، أو سائل التبريد ، حول الأنابيب حيث يسحب مائع العمل حرارته في المبخر. يتم تحقيق ذلك عن طريق ثني العديد من الأنابيب النحاسية ذات القطر الصغير بنفس الشكل وتثبيتها بقضبان التوجيه وألواح الألمنيوم. يتدفق سائل العمل أو مادة التبريد عبر الأنابيب النحاسية ويتدفق السائل المقابل حولها بين ألواح الألومنيوم. غالبًا ما ينتهي الأمر بالأنابيب بانحناءات دبابيس الشعر التي يتم إجراؤها بواسطة ثني NC ، باستخدام نفس مبدأ فرامل الضغط NC. كل منعطف متطابق مع التالي. تستخدم أدوات الثني أنبوبًا تم تقويمه مسبقًا للانحناء حول قالب ثابت مع مغزل يتم تغذيته عبر القطر الداخلي لمنعه من الانهيار أثناء الانحناء. يتم تحريك المغزل للخلف من خلال الجزء الداخلي من الأنبوب عند الانتهاء من الانحناء.
7 الأنابيب الموردة إلى الشركة المصنعة في شكل ملف تمر عبر أداة تفكيك لفافة وفرد قبل أن يتم تغذيتها من خلال آلة الثني. سيتم قطع بعض الأنابيب إلى الأطوال المرغوبة على منشار جلخ والذي سيقطع عدة أنابيب صغيرة بضربة واحدة. يتم تثقيب ألواح الألمنيوم على مكبس ثقب وتشكيلها على مكبس ميكانيكي لوضع فجوات أو موجات في اللوحة. تزيد هذه الموجات من نقل الحرارة الديناميكي الحراري بين مائع العمل والوسط المقابل. عندما يتم الانتهاء من الأنابيب النحاسية في خلية الانحناء ، يتم نقلها بواسطة مركبة موجهة أوتوماتيكيًا (AGV) إلى خلية التجميع ، حيث يتم تكديسها على قضبان التوجيه وتغذيتها من خلال الألواح أو الزعانف.

ربط الأنابيب النحاسية بصفائح الألمنيوم

8 جزء رئيسي من التجميع هو ربط الأنابيب النحاسية بألواح الألمنيوم. يصبح هذا التجميع مبخرًا ويتم إنجازه عن طريق أخذ أنابيب النحاس المكدسة في تكوين دبوس الشعر الخاص بهم ودمجها ميكانيكيًا في ألواح الألومنيوم. يحدث الاندماج عن طريق أخذ رصاصة أو مغزل وإطعامها من خلال أنابيب نحاسية لتوسيعها ودفعها ضد الجزء الداخلي من فتحة اللوحة. يوفر هذا رابطًا مقتصدًا ولكنه مفيد بين الأنبوب واللوحة ، مما يسمح بنقل الحرارة.
9 يتم تصنيع المكثف بطريقة مماثلة ، باستثناء أن الوسط المقابل هو الهواء عادة ، والذي يبرد من ملفات المكثف النحاسية أو الألومنيوم بدون الألواح. يتم تثبيتها بواسطة أقواس تدعم الأنابيب الملتفة ، ويتم توصيلها بالمبخر بتركيبات أو وصلات. عادة ما يكون المكثف عبارة عن أنبوب واحد يمكن ثنيه في عدد من انحناءات دبوس الشعر. يتم شراء صمام التمدد ، وهو مكون كامل ، من البائع ويتم تثبيته في الأنابيب بعد المكثف. إنها تسمح لضغط مائع العمل بالتناقص وإعادة دخول المضخة.

تركيب المضخة

10 تم شراء المضخة أيضًا كاملة من مورد خارجي. تم تصميم المضخة لزيادة ضغط النظام وتدوير سائل العمل ، وهي متصلة بتركيبات للنظام ومثبتة في مكانها بواسطة أقواس الدعم والقاعدة. يتم تثبيته مع الأجزاء الهيكلية الأخرى لمكيف الهواء ومغطاة بغلاف أو غلاف من الصفائح المعدنية. يكون الغلاف إما مُثبتًا أو مُثبتًا بمسامير معًا لتوفير الحماية الكافية للمكونات الداخلية.