نقاط يجب مراعاتها عند اختيار المبرد (تشيلر)

المبرد (تشيلر) هو قلب نظام التبريد في أي منشأة. فالجهاز الذي يُختار بشكل خاطئ إما لا يلبّي الاحتياج، أو يعمل بكفاءة منخفضة لأنه أكبر من اللازم. وفي الحالتين ترتفع تكاليف التشغيل لسنوات. نلخّص في هذا المقال الأسئلة التي نواجهها كثيرًا في الموقع والمعايير الأساسية التي نأخذها في الاعتبار أثناء عملية الاختيار.

البدء من الحمل الصحيح

الخطوة الأولى في الاختيار هي تحديد حمل التبريد الفعلي. ففي تطبيقات الراحة الحرارية تُحسب أحمال غلاف المبنى والأحمال الداخلية وحمل الهواء النقي. أما في تطبيقات العمليات فإن الحرارة المنبعثة من الآلات وساعات التشغيل ومعامل التزامن هي العوامل الحاسمة. وإذا كان الجهاز يُستبدل في منشأة قائمة، فينبغي الاعتماد على بيانات الحمل المقيسة بدلًا من القيمة المدوّنة على لوحة بيانات الجهاز القديم.

• نقيّم حمل الذروة وتوزيع الحمل على مدار العام كلًّا على حدة.
• نفضّل تلبية الزيادات المستقبلية في السعة بتكوين معياري (موديولي) بدلًا من تكبير الجهاز.
• نحدّد متطلبات الاحتياطية (مثل N+1) منذ البداية في المنشآت الحرجة.
• في تبريد العمليات، نحدّد درجة حرارة الماء المطلوبة ودقتها بالتنسيق مع مسؤول العملية.

المبرد الذي يُختار أكبر من اللازم يدخل الخدمة ويخرج منها بشكل متكرر. وهذا يقصّر عمر الضاغط ويصعّب التحكم في درجة الحرارة في آنٍ واحد.

مبرَّد بالهواء أم مبرَّد بالماء؟

المبردات المبرَّدة بالهواء حلول سهلة التركيب نسبيًا، ولا تتطلب برج تبريد أو دائرة مياه للمكثف. أما المبردات المبرَّدة بالماء فتعمل عادةً بكفاءة أعلى، لكنها تستلزم برج تبريد ومعالجة للمياه وصيانة إضافية. وعند اتخاذ القرار ننظر في الجوانب التالية:

• السعة وساعات التشغيل السنوية
• مساحة السطح أو الموقع، وقدرة التحمل الإنشائي
• توفر المياه وجودتها وإمكانية معالجتها
• كفاءة فريق الصيانة وهيكل تشغيل المنشأة

في المنشآت التي تحتاج إلى التبريد على مدار العام، ينبغي أيضًا دراسة خيار التبريد الحر (free cooling). فعندما تنخفض درجة حرارة الهواء الخارجي يقل حمل الضاغط، ما يتيح إمكانية كبيرة لتوفير الطاقة.

كفاءة الحمل الجزئي لا الكفاءة الاسمية

لا يعمل المبرد بكامل حمله في معظم أوقات السنة. لذا قد يكون الاكتفاء بقيمة EER الاسمية مضلِّلًا. وتقدّم القيم التي تبيّن الكفاءة الموسمية وكفاءة الحمل الجزئي (مؤشرات مثل SEER أو IPLV) صورة أوضح عند المقارنة. ومن المهم أيضًا أن تكون قيم الأداء الواردة في الكتالوجات قد جرى التحقق منها بشكل مستقل؛ ويمكن اعتماد برامج الاعتماد مثل Eurovent مرجعًا في هذا الشأن.

يؤثر نوع الضاغط أيضًا على سلوك الحمل الجزئي. فلكلٍّ من الضواغط الحلزونية (scroll) واللولبية (screw) والطاردة المركزية نطاقات سعة مختلفة تناسبه. وتحسّن محركات السرعة المتغيرة الكفاءة عند الحمل الجزئي في الغالب. والطريقة الأسلم في الاختيار هي مقارنة الاستهلاك السنوي للطاقة للأنواع المختلفة وفق ملف الحمل الخاص بالمنشأة.

التكوين الهيدروليكي ووسيط التبريد

لا يعمل المبرد بمفرده، بل مع النظام الهيدروليكي المتصل به. وكثير من المشكلات في الموقع لا تنشأ من الجهاز، بل من التصميم الهيدروليكي. لذا نتناول الجوانب التالية في مرحلة الاختيار:

• اختيار نظام ذي تدفق ثابت أو تدفق متغير أو نظام أولي-ثانوي
• الحد الأدنى لتدفق المبخر الذي تسمح به الجهة المصنّعة
• حجم مياه النظام اللازم للتشغيل المستقر، وخزان موازنة (buffer) عند الحاجة
• استخدام الجليكول في التطبيقات المعرّضة لخطر التجمد، وما يترتب عليه من تصحيح للسعة

اختيار وسيط التبريد قرار طويل الأمد أيضًا. إذ تقيّد لوائح الغازات المفلورة (F-gas) تدريجيًا استخدام وسائط التبريد ذات القدرة العالية على الاحترار العالمي (GWP). وفي الاستثمارات الجديدة ينبغي تقييم الأجهزة التي تعمل بوسائط تبريد منخفضة GWP وظروف صيانة هذه الوسائط، مع مراعاة التشريعات السارية.

الموضع والضوضاء وإمكانية الوصول للصيانة

يؤثر موضع تركيب الجهاز مباشرةً على كفاءته وسهولة صيانته. ففي الأجهزة المبرَّدة بالهواء، تؤدي إعادة سحب الهواء الساخن إلى فقدان في السعة. لذا ينبغي تخطيط المسافات عن الجدران المحيطة والأجهزة المجاورة وفق توصيات الجهة المصنّعة. وإذا وُجدت مساكن أو مكاتب قرب موقع التركيب، فيجب دراسة مستوى الضوضاء أيضًا.

ينبغي ترك مساحة وصول للصيانة إلى الضاغط والمبادل الحراري ولوحة التحكم. ويقلّل عزل الاهتزازات والوصلات المرنة من الاهتزازات المنتقلة إلى المبنى. كما أن ربط المبرد بنظام إدارة المبنى يسهّل كثيرًا المراقبة عن بُعد وتتبع الأعطال.

عند مقارنة العروض

قد تؤدي مقارنة العروض المختلفة على أساس السعر وحده إلى مفاجآت لاحقًا. لذا يجب التحقق مما إذا كانت العروض قد أُعدّت وفق الشروط نفسها. وفي هذه المرحلة نبحث عن إجابات للأسئلة التالية:

• هل أُعطيت قيم السعة لدرجات حرارة دخول وخروج الماء نفسها ولدرجة حرارة التصميم الخارجية نفسها؟
• إذا كان سيُستخدم الجليكول، فهل صُحّحت قيم السعة والكفاءة وفقًا لذلك؟
• هل الملحقات مثل المضخات وخزان الموازنة ومفتاح التدفق وبطاقة الاتصال مشمولة في النطاق؟
• كيف سيتم توفير التشغيل التجريبي وقطع الغيار ودعم الخدمة؟

ينبغي أن تُقيَّم، إلى جانب تكلفة الاستثمار الأولية، تكاليف الطاقة والصيانة التي سيتكبدها الجهاز طوال عمره. ففي أغلب الأحيان تكون حصة مصاريف التشغيل هي الحاسمة في التكلفة الإجمالية.

يعطي اختيار المبرد نتائج سليمة عندما تُتناول حسابات الحمل ونوع الجهاز والنظام الهيدروليكي وظروف التشغيل معًا. ثم تؤكد أعمال الاختبار والضبط والموازنة بعد التركيب أن الجهاز المختار يعمل بالأداء المصمَّم له. ويمكننا في Ekura دعمكم في هذه العملية، من تحليل احتياجات منشأتكم حتى التشغيل التجريبي.