أصبحت مهنة التكييف والتبريد أكثر أهمية في وقتنا الحاضر خصوصاً مع التطور والتقدم العلمي وارتقاء مستوى الحياة، وأخذت هذه المهنة دوراً هاماً في الصناعة والمساكن والأبنية، ولكن هناك خلط بين مفهومي التكييف والتبريد، لذا في هذه المقالة سنوضح مفهوم كل من التبريد والتكييف وأهم المصطلحات المستخدمة في هذا المجال بالإضافة لأهم الدورات في التكييف والتبريد.

مفهوم التكييف والتبريد

التكييف بالمعنى الشامل هو معالجة الهواء في المبنى أو المكان المراد تكييفه لجعله أكثر ملائمة لراحة الانسان وصحته أو لتوفير الجو المناسب لعمل بعض الآلات أو العمليات الصناعية، وتعني بالوصول للشروط المثلى بدرجة الحرارة والرطوبة وحركة الهواء وطريقة توزيع الهواء والتقليل من الغبار والروائح والغازات الضارة والميكروبات، وتتم هذه العملية بإضافة أو سحب الحرارة والرطوبة والهواء الفاسد من المكان المراد تكييفه للوصول إلى حرارة ثابتة تؤمن الراحة للأشخاص صيفاً وشتاءً.

أمّا التبريد فهو عملية يتم فيها إزالة الحرارة لتخفيض درجة حرارة حيز من المكان للمحافظة على المواد الموجودة فيه من التلف أو لتحقيق أغراض صناعية أو علمية معينة لهذا المنتج أو المادة المبردة، ويتوقف اختيار درجة الحرارة المنخفضة اللازمة للحفظ على نوع المنتج ومدة التخزين، فإمّا أن يكون تخزين قصير اﻷمد فيبرّد المنتج أو المادة بدرجة حرارة أعلى من التجمد، أمّا التخزين طويل اﻷمد فيتم بدرجة حرارة تحت التجمد، وتتوقف ظروف التخزين على طبيعة المنتج والفترة المطلوبة للتخزين، ويُؤخذ بعين الاعتبار درجة حرارة التخزين ودرجة الرطوبة وحركة الهواء داخل مستودع التبريد.

مصطلحات التكييف والتبريد

وسيط تبريد: هو أي مادة تؤدي دور عامل التبريد، وذلك عن طريق مساهمتها في امتصاص الحرارة من جسم لآخر.
مكيف هواء: جهاز أو نظام أو آلية مصممة للتحكم في درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء في مساحة محددة.
نظام تبريد الهواء: نوع من نظام تكييف الهواء يستخدم الهواء كوسيط نقل لرفض الحرارة من المبرد إلى المكثف.
وحدة مناولة الهواء (AHU): وحدة مركزية تتكون من مراوح وعناصر تسخين وتبريد ورفوف ترشيح ومخمدات ومرطب وغيرها من المعدات المركزية اللازمة لتوفير التهوية المناسبة واستخراجها.
النقطة الأيزوتروبيكية: درجة الحرارة التي يغلي فيها الخليط السائل وينتج بخاراً بنفس تركيبة السائل.
نقطة الفقاعة: هو الضغط الذي يبدأ عنده سائل التبريد في التبخر.
أنبوب شعري: جهاز قياس يتكون من أنبوب قطري صغير مصمم لتقييد التدفق.
نظام :Cascadeنظام يحتوي على دائرتين أو أكثر من دوائر التبريد تعمل في سلسلة لتوفير المستوى المعين للتبريد.
المبرّد: جهاز يقوم بإزالة الحرارة من وسط تبريد ثانوي كالماء أو محلول آخر عن طريق دورة التبريد بالبخار.
ضاغط: أحد المكونات الرئيسية لنظام التبريد يقوم برفع الضغط (وبالتالي درجة الحرارة) من المبرد ويدور حوله عبر نظام حلقة مغلقة.
المكثّف: وعاء أو ملف مبرد بالهواء يزيل السخونة الزائدة للضغط، ويكثف غاز التبريد في سائل عالي الضغط.
وحدة التكثيف: جزء من نظام التبريد مهمتها تكييف الهواء الذي يشتمل على ضاغط ومبدل حراري للمحرك ومكثف.
حجم الهواء الثابت: ثابت حجم الهواء (CAV) هو نوع من نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
الحمل الحراري: نقل الحرارة عن طريق تغيّر الكثافة في السائل أو الغاز، حيث يمر تياران سوائل عبر بعضهما البعض.
برج التبريد: جهاز للحفاظ على المياه يُستخدم لتوفير المياه لمكثفات التبريد.
دامبر Damper: جهاز تعديل للتحكم في معدلات تدفق الهواء من خلال مجاري الهواء أو معدات مناولة الهواء.
إيكونومايزر Economizer: جهاز ميكانيكي يُستخدم لتقليل استهلاك الطاقة، حيث يقوم الاقتصاديون بإعادة تدوير الطاقة المنتجة في النظام أو تحسين الاختلافات في درجة الحرارة البيئية لتحقيق كفاءة أفضل.
صمام التمديد: جهاز ينظّم كمية المبرد المتدفق من خط السائل إلى المبخّر.
وحدة لفائف المروحة :(FCU) جهاز مياه مبردة تتكون من ملف تبريد ومروحة وصمام وجهاز تحكم محلي.
Filter-Drier: جهاز داخل نظام التبريد يحتوي على مادة مجففة مصممة لإزالة المياه.
البصمة: المساحة التي تشغلها وحدة تكييف الهواء عند تطبيقها.
Glide: درجات حرارة الغليان المختلفة لمكونات مزيج التبريد، حيث يتم تغيير المكونات النسبية للمزيج عبر نطاق درجة الحرارة.
الترطيب: عملية إضافة الرطوبة إلى الهواء داخل الفضاء.
التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC): هي تقنية الراحة البيئية الداخلية للمركبات، هدفها توفير الراحة الحرارية وجودة الهواء الداخلي المقبولة.
ضاغط عاكس: هذا النوع من الضاغط يستخدم محرك العاكس للتحكم في سرعة محرك الضاغط لتعديل السعة حسب اختلاف الطلب.
سعة تبريد كامنة: كمية الطاقة المضافة أو المزالة من الهواء من أجل زيادة أو تقليل محتوى الرطوبة في الهواء أثناء عملية تكييف الهواء.
المبرّد: يُستخدم السائل لنقل الحرارة داخل نظام التبريد، ويمتص المبرّد الحرارة عند درجة حرارة منخفضة وينقل الحرارة عند درجة حرارة عالية.
ضاغط لولبي: ضاغط يستخدم عمل دعامتين متزامنين للضغط على بخار التبريد.
ضاغط حلزوني: نوع من الضواغط مزود بلفيفتين متوافقتين، أحدهما ثابت والآخر يتأرجح لضغط المبرد أثناء مروره بينهما.
نظام سبليت: أي أن نظام تكييف الهواء المنفصل يتكون من جزأين رئيسيين وهما الوحدة الخارجية (التكثيف) والوحدة الداخلية.
التبريد الفرعي: إزالة الحرارة من السائل إلى درجة أقل من درجة حرارة التشبع عند هذا الضغط، وهذا يحدث عادة في مبادل حراري المكثف.
صمام التمدد الحراري: جهاز تحكم دقيق، مصمم للتحكم في سخونة المبخّر عن طريق تنظيم المعدل الذي يتدفق عنده سائل التبريد إلى المبخر.
وحدة التدفق: نوع من أنظمة تكييف الهواء التي تصرف الهواء إلى الفضاء عن طريق المجموعة الكهربائية العليا المثبتة أو من خلال نظام الأنبوب العلوي.
نظام تبريد مائي: نوع من نظام تكييف الهواء الذي يستخدم المبردات، ويستخدم الماء كوسيط للتكثيف.

دورة التكييف والتبريد

صّممت دورة التكييف والتبريد لإكساب المشاركين المهارات اللازمة للعمل في مجال التكييف والتبريد في مواقع العمل والمشاريع المختلفة لأنظمة التكييف والتبريد، كما يكتسب المشاركون المعرفة بطرق تركيب وتشغيل هذه الأنظمة بالإضافة إلى طرق اختيار النظام واستخدام منتجات وأنظمة عالية الكفاءة، حيث أن التركيب الصحيح والتشغيل والاختبار النهائي الدقيقين لهما تأثير كبير على رضى العملاء وتوفير الطاقة.

وتهدف دورة التكييف والتبريد إلى تزويد المتدربين بأساسيات الدوائر الكهربائية والميكانيكية لأجهزة التكييف المختلفة وعناصرها وطرق تركيبها واستبدالها وصيانتها، كما تعرض أدوات وعمليات الربط والتشغيل المختلفة.

مخرجات الدورة

تعلّم المهارات اللازمة للعمل في مجال التكييف والتبريد للعمل في مواقع العمل والمشاريع المختلفة.
التعرّف على طرق تركيب وتشغيل أنظمة الطاقة الشمسية وطرق اختيار النظام واستخدام منتجات وأنظمة عالية الكفاءة.
تعلّم أساسيات الدوائر الكهربائية والميكانيكية لأجهزة التكييف المختلفة وعناصرها وطرق تركيبها واستبدالها وصيانتها.
تعلّم أدوات وعمليات الربط والتشغيل المختلفة بالإضافة إلى مكونات هذه الأنظمة ومبدأ عمل كل منها.
التعرّف على أنظمة التكييف والتبريد المركزي وأنظمة التكييف المدمج وأنظمة توزيع الهواء.

مواد الدورة

جداول وخرائط وسائط التبريد
دورة انضغاط البخار البسيطة
دائرة التبريد الميكانيكية
مكونات دائرة التبريد البسيطة
اختيار وسائط التبريد
الكلوروفلوروكربونات وطبقة الأوزون
وسائط التبريد البديلة
المحاليل الملحية
أساسيات تقنية تكييف الهواء
العمليات السيكرومترية
الأحمال الحرارية
ظروف التصميم
حساب أحمال التبريد والتسخين

خاتمة

بعد هذه المقالة يمكن أن نقول إن التبريد هو انتقال الحرارة بين المياه (التي تم تبريدها أو المثلجة) والهواء الخارجي الذي تعتمد درجة حرارته على المنطقة، أمّا التكييف فهو عبارة عن عملية يتم فيها تحسين درجة حرارة ورطوبة الغرفة. فالتبريد هو عملية يتم فيها سحب كمية حرارة موجودة بمكان غير مرغوبة الحرارة فيها وتحويل هذه الحرارة لمكان آخر، أمّا التكييف هو عملية تتم فيها معالجة الهواء صناعياً عن طريق التخلص من الرطوبة الزائدة وتنقية الهواء وتوزيعه.