مبداء عمل المكيفات العادية والمركزية

 
كيف تعمل المكيفات



تتنوع مكيفات الهواء من حيث سعة تبريدها وأحجامها وأسعارها. ويعد مكيف الهواء الذي يتم تركيبه قرب النافذة Window Type هو الأكثر شيوعاً بين هذه المكيفات ، وعلى الرغم من اختلاف مظهر هذه المكيفات, إلا أن جميعها يعمل بنفس المبدأ، وبشكل أساسي, يعد مكيف الهواء تلاجة بدون الصندوق المعزول. ويستخدم تبريد المبخر (الفريون) لتشكيل البرودة. وللتنويه, فإن الآلات الموجودة في دائرة التبخير الخاصة بالفريون المركب ضمن المكيف هي نفسها الموجودة في الثلاجة. ووفقاً لموقع قاموس مريام ويبستر اون لاين, فإنّ مصطلح (فريون) يعني: (( الآلات التي تعمل على التبريد, وتعتمد في تكوينها على المواد الفلوروكربونية غير القابلة للاحتراق, لتكون مبردات وآلات تعمل على دفع (تسيير) الذريرات الصلبة أو السائلة)).

وتتلخص دورة التبريد داخل المكيفات في قيام آلة بضغط غاز الفريون البارد ليتحول إلى غاز فريون ساخن ذي ضغط عال يمر عبر مجموعة من الأنابيب الحلزونية لتبديد حرارته وتحويله إلى سائل وهذا السائل يمر من خلال صمام تضخيم ليتبخر ويتحول إلى غاز فريون بارد ذي ضغط منخفض وهو الذي يقوم بتبريد الجو المحيط عندما يمر خلال مجموعة أخرى من الأنابيب الحلزونية ليمتص حرارتها تلك هي الفكرة الأساسية المطبقة بشكل أو آخر في المكيفات ومكيفات النوافذ «المعروفة باسم الشباك أو وندو» تجمع كل ذلك في حيز صغير فإذا نظرنا داخل إحداها نجدها تتكون من آلة ضغط وصمام تضخيم ومجموعة أنابيب حلزونية حارة «في الجهة الخارجية» ومجموعة أنابيب حلزونية مبردة «في الجهة الداخلية» ومروحتين تدفعان الهواء عبر الأنابيب لتبديد الحرارة إلى الهواء الخارجي وبالتالي تبريد الهواء داخل الغرفة. 


هذا بالإضافة إلى وحدة التحكم بالطبع أما المكيفات المفصولة «المعروفة باسم سبليت» فلا تختلف إلا في فصل الجانب الداخلي البارد المتكون من صمام التضخيم والأنابيب الحلزونية الباردة والمراوح عن الجانب الخارجي الساخن «وحدة الضغط» وتتلخص ميزة هذا النوع الأساسية في زيادة قدرته على التبريد وخفض الضوضاء الداخلي مقارنة بمكيفات النوافذ وتطبق نفس فكرته في الأماكن الكبيرة مثل المخازن والمراكز التجارية والشركات مع زيادة عدد وحدات الضغط الخارجية وتجميعها فوق المباني حيث تتصل كل وحدة خارجية بوحدة داخلية تقوم بتبريد جزء معين من المبنى.
في بعض الحالات التي تصل فيها المباني المطلوب تبريدها إلى أحجام ضخمة جدا، تستخدم أنظمة تبريد بالمياه بدلا من نظم التبريد بغاز الفريون المضغوط الذي يصبح غير عملي لطول المسافة بين وحدات الضغط ووحدات توزيع الهواء البارد الداخلية وهذه الأنظمة إما أن تتخذ شكل مبرد مياه يقبع فوق المبنى حيث تنتقل المياه المبردة عبر أنابيب إلى وحدات توزيع داخلية أو تتخذ شكل أبراج تبريد ضخمة تشبه مكيفات غاز الفريون مع استبدال الماء بالهواء المستخدم في تبديد الحرارة من الأنابيب الحلزونية الخارجية


علاقة التبريد بالرطوبة والضغط الجوي

يعتمد مقدار التبريد الذي ترغب في الحصول عليه برج تبريدٍ ما على الرطوبة النسبية للهواء إضافة إلى الضغط الجوي. فعلى سبيل المثال, لو افترضنا أن درجة الحرارة تصل إلى 95 فهرنهايت (35 درجة مئوية) والضغط الجوي يصل إلى 29.92 إنش (وهو ضغط مستوى البحر الطبيعي), كما أن نسبة الرطوبة الجوية تصل إلى 80 بالمئة, فمن المؤكد أن برج التبريد سيعمل على خفض الحرارة إلى 6 درجات فهرنهايت لتصل إلى 89 فهرينهايت (3.36 درجة مئوية لتصل إلى 31.70).

أما إذا ما كانت نسبة الرطوبة تصل إلى 50 بالمئة, فإن درجة حرارة الماء داخل برج التكييف ستنخفض حوالي 15 فهرنهايت إلى 80 فهرنهايت (8.4 درجة مئوية إلى حوالي 27.7). ولو كانت نسبة الرطوبة الجوية تصل إلى 20 بالمئة فسينخفض معدل درجة حرارة الماء حوالي 28 فهرنهايت إلى 67 فهرنهايت (15.7 درجة مئوية إلى 19.4). وحتى انخفاضات درجة الحرارة الصغيرة قادرةٌ على التأثير بشكل كبير على استهلاك الطاقة

عمل الدارة التبخيرية الموجودة ضمن المكيفات

• يعمل الضاغط ( الكمبراسور) على ضغط غاز التبريد الموجود في الفريون, الأمر الذي يؤدي إلى جعله غاز فريوني حار عالي الضغط (ذو اللون الأحمر في المخطط العلوي).
  
• يمر هذا الغاز الحار عبر مجموعة من الأنابيب الالتفافية الحلزونية إلى أن يصل إلى مرحلة توزيع الحرارة وتفريقها, ثم يتحول بعملية التكثيف إلى سائل.
  
• يمر السائل الفريوني عبر صمام توسعي, الأمر الذي يجعله يتحول خلال هذه العملية إلى غاز فريوني بارد ومنخفض الضغط (ذو اللون الأزرق في المخطط العلوي).
  
• ثم يمر هذا الغاز البارد عبر مجموعة من الأنابيب الالتفافية الحلزونية والتي تسمح للغاز بامتصاص الحرارة وتبريد الهواء ضمن المبنى. كما يتم مزج مقدار بسيط من زيت خفيف الوزن مع الفريون, الأمر الذي يسمح بتشحيم الضاغط
  

اخوكم يونس