أساسيات التبريد – القدرة (السعة) التبريدية Cooling Capacity)-2) -(القدرة التبريدية وعلاقتها بالقدرة الكهربية والقدرة الحصانية ) – معامل الأداء

مقدمة

فى المحاضرة السابقة عن القدرة التبريدية رابط https://wp.me/paiFWG-32x رأينا معادلة حساب القدرة التبريدية تعتمد فى الأساس على خحم البستم للضاغط وسرعته وعلى وسيط التبريد وظروف التشغيل للمنظومة من درجة حرارة خارجية ودرجة النكاثف ودرجة التبخير وهنا نناقش العلاقة بين القدرة التبريدة والقدرة الكهربية أى قدرة الدخل تاكهربية للمنظومة

القدرة الكهربية لمظومة التبريد (القدرة الكهربية المستهلكة – القدرة الكهربية المدخلة) Power Input

عناصر حساب القدرة الكهربية تقوم على
1- جهد المنبع الكهربى (V) 2- تيار الحمل الكامل  (I) 3- معامل القدرة للمحرك 4- كفاءة المحرك

وتقدر بالوات الكهربى وهنا لا ذكر لأى معامل تبريدى للدائرة ولو حولنا القدرة الكهربية بالوات إلى قدرة حصانية فلن تكون معبرة عن القدرة التبريدية لأنها تغفل ظروف ومحددات التشغيل لمنظومة التبريد ، وعليه فى كتالوجات الشركات المنتجة للضواغط تحدد ظروف وبيئة التشغيل للضاغط والقدرة التبريدية له ففى النظام الأمريكى تحدد القدرة التبريدية للكباس فى الظروف التشغيلية كما بالجدول سواءا ضغوط التجميد أو ضغوط التبريد  وباختلاف القدرة التبريدية عن القدرة الكهربية تضع الشركات فى كتالوج الكباس متغير يسمى  معامل الأداء (COP) يحدد النسبة بين القدرة التبريدية والقدرة الكهربية المدخلة للوحدة فعلى سبيل المثال لو كباس فى المنظومة التبريدية ومعامل الاداء للمنظومة 1.3 والقدرة التبريدية 120 وات تبريدى فيكون القدرة الكهربية (قدرة الدخل) =120÷1.3=93.3وات أى 0.12 حصان

معامل الاداء = القدرة التبريدية بالوات تبريد ÷القدرة الكهربية المدخلة  (Input Power)

خصائص التشغيل فى النظام الأمريكى (أشيرى) لضواغط ضغط السحب المنخفض لوحدات التجميد  (LBP) وضغط السحب المرتفع  (HBP)لوحدات التبريد والتكييف وهو الأكثر اتباعا

فى ظروف التشغيل لمنظومة التبريد كما بالجدول تضع الشركات بيانات المنتج من قدرة تبريدية وقدرة كهربية أو حصانية ونوع التطبيق ضغط سحب منخفض أو مرتفع ومعامل الأداء للمنظومة وكمية ونوع وسيط التبريد وإزاحة الكباس وكذلك جهد التشغيل وتردده .

وبالتالى من الخطأ الشائع اعتماد القدرة الحصانية للضاغط مقياسا للقدرة التيريدية لمظومة التبريد فكم من ضاغط له نفس القدرة الحصانية ويطى قدرة تبريدية مختلفة فالشركات تنتج من موديل الكباس الواحد نفس الحصان ولكن مختلفى القدرة التبريدية لاختلاف إزاحتهم حتى مع اختلاف تردد المنبع الكهربى من 50 هرتز ل 60 هرتز ترتفع القدرة التبريدية .

للتوضيح كما فى الجدول ثلاث ضواغط من انتاج شركة واحدة لتطبيق الثلاجات بوسيط تبريد 134 ، ورغم تساوى القدرة الحصانية لهم فإن القدرة التبريدية مختلفة نظرا لاختلاف أزاحة كل منهم هذا على توتر 50 هرتز ولو تم التشغيل على توتر 60 هرتز لارتفعت القدرة التبريدية وهذا يتفق مع معادلة حساب القدرة التبريدية التى أحد متغيراتها ازاحة المكبس وكذا سرعة المحرك التى تتناسب طرديا مع تردد المنبع الكهربى (F)

نلاحظ من الجدول اختلاف القدرة التبريدية رغم تماثل القدرة الحصانية للضواغط الثلاث ، وهنا نشير أنه من الخطأ استبدال الضاغط المعطل بآخر باتخاذ القدرة الحصانية دليلا للشراء خاصة فى الضواغط منخفضة القدرة والشائع استخدامها فى الثلاجات المنزلية والديب فريزر وثلاجات العرض وعلى سبيل المثال لو أن القدرة التبريدية لثلاجة ما 185 وات تبريدى فلو اعتبرنا أن مقابلها بالحصان 185÷746= 0.247 اى 1/4 حصان وهذا خلاف القدرة الحصانية الفعلية والتى هى تساوى القدرة التبريدية ÷معامل الاداء ومن كتالوك الضاغط فإن معامل الاداء 1.25 فتكون

القدرة الحصانية = 185÷1.25= 148 وات = 0.198 حصان أى خمس حصان

ففى حالة استبدال الضاغط نختار ضاغط بقدرة خمس حصان وليس ربع حصان

فى بيانات المكيف الموضحة بالجدول الآتى :-

نلاحظ مايلى :-

1- القدرة التبريدية وكذلك القدرة الكهربية المدخلة اختلفت طبقا لظروف التشغيل للوحدة فى حرارة جو خارجية منخفضة وأخرى مرتفعة ففى الأولى كانت 41000 و.ح.ب وقدرة كهربية فى المدخل 5ك وات ، أما الثانية فكانت 36200 و.ح.ب وقدرة كهربية فى المدخل 5.8 ك وات .

بما يعنى أن نفس الكباس يعطى من القدرة التبريدية طبقا لظروف التشغيل ولا يجوز التعبير عن الوحدة بالقدرة الحصانية بتحويل قدرة الدخل الكهربية إلى ميكانيكية بالقسمة على 746

2- تيار الكباس يختلف أيضا مع ظروف التشغيل للجو المحيط فارتفع من 22.73 امبير إلى 26.36

3- أن معامل الأداء فى وضع التدفئة Coefficient Of Performance -COP وهى نسبة القدرة الحرارية إلى القدرة الكهربية المدخلة 2.7

كمثال توضيحى منحنيات التشغيل للكباس EMG35AF

القدرة التبريدية تتراوح من 55 ك كالورى/ساعة إلى 100 ك كالورى/ساعة فى درجة حرارة تبخير من -30 إلى -10 مئوية وقدرة دخل من 65 إلى 92 وات ومعامل أداء من 0.9 إلى 1.24 ويعرف فى السوق تحت مسمى 1/8 حصان

منحنيات التشغيل للكباس GL90TB (ربع حصان)

الحرارة الخارجية 35 مئوية وحرارة تكاثف 55 مئوية

منحنى الوات بالمدخل ودرجة حرارة التبخير                  منحنى الوات التبريدى ودرجة حرارة التبخير