October 21, 2025
مع ارتفاع درجات الحرارة في الصيف، يواجه العديد من المستهلكين والشركات فواتير كهرباء باهظة من أنظمة التبريد التقليدية. في حين أن تقنيات التبريد التقليدية تبدو في متناول اليد في البداية، فإنها تخفي تكاليف تشغيل طويلة الأجل كبيرة تتطلب فحصًا دقيقًا.
تهيمن أنظمة التبريد الميكانيكية بضغط البخار على السوق اليوم، وتتكون من أربعة مكونات أساسية: الضاغط، والمبخر، والمكثف، وصمام التمدد. بعد عقود من التطوير، حققت هذه المكونات كفاءة ملحوظة في الإنتاج الضخم وتخفيض التكاليف. تقع أنظمة التبريد بشكل عام في فئتين بناءً على السعة: مكيفات الهواء صغيرة الحجم ومبردات المياه كبيرة الحجم.
تخدم مكيفات الهواء في المقام الأول المساحات السكنية والتجارية الصغيرة، وعادةً ما تتعامل مع أحمال التبريد التي تقل عن 5 أطنان تبريد (60000 وحدة حرارية بريطانية). تتضمن هذه الأنظمة تكييف الهواء المركزي، ووحدات النوافذ، والأنظمة المنفصلة، والمبردات التبخيرية. نظرًا لصغر حجمها والحاجة إلى مراوح مناولة الهواء، فإن تكاليف التبريد لكل وحدة تتجاوز بشكل عام تكاليف المبردات الصناعية.
يبلغ سعر التجزئة لمكيف هواء بسعة 1 طن (12000 وحدة حرارية بريطانية) حوالي 1000 دولار، في حين أن وحدة بسعة 5 أطنان (60000 وحدة حرارية بريطانية) تكلف حوالي 3200 دولار - مما يقلل سعر الطن إلى حوالي 640 دولارًا. على الرغم من التكاليف الأولية المنخفضة نسبيًا، تستهلك هذه الأنظمة طاقة كبيرة، مما يجعل نفقات التشغيل طويلة الأجل كبيرة.
تنقسم المبردات إلى أنواع تبريد بالهواء وتبريد بالماء بناءً على نوع المكثف. بالنسبة للتطبيقات الصناعية، توفر المبردات المبردة بالماء عادةً كفاءة فائقة، على الرغم من أنها تتطلب مكونات إضافية مثل المضخات وأبراج التبريد التي تزيد من الاستثمار الأولي.
متوسط أسعار المبردات المبردة بالهواء:
تثبت الأنظمة المبردة بالماء أنها أكثر اقتصادية:
ومع ذلك، قد تنفق منشأة تصنيع تستخدم المبردات ما يصل إلى 700 دولار سنويًا لكل طن على عمليات التبريد - متجاوزة بكثير تكاليف المعدات - بسبب استهلاك الكهرباء الهائل. مع ارتفاع أسعار الطاقة، تثبط هذه النفقات التشغيلية بشكل متزايد المشترين المحتملين عن الأنظمة التقليدية.
تقدم التقنيات الناشئة مثل أنظمة التبريد بالامتزاز والامتصاص حلولاً مقنعة. تتخلص هذه الأنظمة التي تعمل بالحرارة من الضواغط، ولا تتطلب سوى 1/20 من الكهرباء التي تتطلبها الأنظمة التقليدية مع خفض تكاليف التشغيل بأكثر من 50٪.
تضغط الأنظمة التقليدية على المبردات لزيادة درجة الحرارة والضغط، ثم تحقق التبريد من خلال التكثيف والتمدد. تستفيد الأنظمة الجديدة من خصائص الامتزاز أو الامتصاص للمواد - باستخدام الحرارة بدلاً من الضغط الميكانيكي لقيادة دورة التبريد.
تحتوي هذه الأنظمة على مواد ماصة صلبة مثل هلام السيليكا أو الزيوليت في أجهزة الامتزاز الخاصة بها. تتضمن العملية المكونة من خمس مراحل ما يلي:
تستخدم هذه الأنظمة مواد ماصة سائلة مثل بروميد الليثيوم أو محاليل الأمونيا. تختلف عمليتها المكونة من خمس مراحل بشكل مشابه في المقام الأول في استخدام المواد السائلة بدلاً من المواد الصلبة لامتصاص المبرد وإطلاقه.
بالمقارنة مع التبريد التقليدي، توفر هذه الأنظمة:
تخدم هذه التقنيات بالفعل قطاعات متعددة:
مع ارتفاع تكاليف الطاقة والمخاوف البيئية، تعد تقنيات الامتزاز والامتصاص بتحقيق نمو كبير. من خلال تقليل استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون مع تحقيق فوائد اقتصادية، قد تحل هذه الابتكارات في النهاية محل الأنظمة التقليدية، مما يبشر بعصر جديد من التبريد المستدام.
