كيف يعمل جهاز التبريد الشمسي؟
في سعيها نحو التبريد المستدام، تُثير مُبردات الطاقة الشمسية فضولًا عالميًا. ولكن كيف تعمل فعليًا؟ ينشأ لبس شائع بين مُبردات الامتصاص الحراري الشمسي (التي تستخدم الماء المُسخن بالطاقة الشمسية لتشغيل دورة امتصاص) ومُبردات الطاقة الكهربائية الكهروضوئية (التي تستخدم الألواح الكهروضوئية لتشغيل نظام ضاغط). يعتمد النوع الأول على مُجمعات شمسية عالية الحرارة للتبريد بالحرارة، بينما يستخدم النوع الثاني الكهرباء المُولدة من الطاقة الشمسية لتشغيل دورات ضغط بخار فعّالة. يندرج مُبرد المياه R290 العاصمة واشنطن العاكس هواء مصدر حرارة مضخة من فلامنجو جديد طاقة، المزود بمحرك كهروضوئي مباشر، ضمن فئة المُبردات الكهروضوئية، مُقدمًا حلًا عمليًا لا يحتاج إلى بطاريات، يُحدث ثورة في التبريد في المناطق ذات الحرارة العالية مثل الشرق الأوسط.
فهم النوعين الرئيسيين من المبردات الشمسية
تقوم المبردات الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة تبريد، لكن آلياتها تختلف:
مبردات امتصاص الطاقة الشمسية الحراريةتستخدم هذه التقنية مُجمِّعات الطاقة الشمسية لتسخين الماء أو سائل ما إلى درجة حرارة تتراوح بين 80 و100 درجة مئوية، مما يُشغِّل دورة تبريد بالامتصاص (عادةً باستخدام بروميد الليثيوم أو الأمونيا). يمتص السائل الساخن الحرارة من دائرة الماء المُبرَّد، مُنتجًا مُخرَجًا باردًا. المزايا: لا حاجة للكهرباء لتشغيل الدورة نفسها. العيوب: تتطلب مُجمِّعات كبيرة، وتعمل بكفاءة عالية مع إشعاع شمسي ثابت، وكفاءتها (معامل الأداء حوالي 0.5-1.2) أقل. تُعد مثالية للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق، ولكنها أقل مرونة في التعامل مع تقلبات الطقس.
مبردات كهربائية تعمل بالطاقة الشمسيةتُنتج الألواح الكهروضوئية تيارًا كهربائيًا مباشرًا لتشغيل مُبرّد يعمل بضاغط (مثل مضخات الحرارة بضغط البخار). يُشغّل هذا التيار الكهربائي الضاغط والمبخر والمكثف لنقل الحرارة وإنتاج الماء المُبرّد. المزايا: كفاءة عالية (معامل أداء 3-6+)، تصميم صغير الحجم، وقابلية للتكامل مع الأنظمة القائمة. العيوب: يعتمد على ضوء الشمس للتشغيل المجاني، مع العلم أن الأنظمة الهجينة تتحول إلى طاقة الشبكة الكهربائية.
يخلط العديد من المستخدمين بينهما لأن كلاهما يعمل بالطاقة الشمسية، لكن الأنظمة التي تعمل بالطاقة الكهروضوئية مثل أنظمة فلامينغو أكثر تنوعًا للاستخدام السكني والتجاري، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة للغاية حيث قد ترتفع درجة حرارة الأنظمة الحرارية.
كيف يعمل مبرد فلامينغو R290 ذو الدفع المباشر بالطاقة الشمسية
يُجسّد مُبرّد R290 المُبتكر من فلامينغو تقنية الطاقة الشمسية الكهروضوئية، مُستغنياً عن البطاريات لتوفير نظام أبسط وأقل تكلفة. إليكم الخطوات التفصيلية:
توليد الطاقة الشمسيةتقوم الألواح الشمسية القياسية بقدرة 450 واط/48 فولت (على سبيل المثال، من 8 إلى 24 لوحًا للموديلات من 3 إلى 10 حصان) بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء تيار مستمر. تعمل التوصيلات المتسلسلة على زيادة الجهد (حتى 600 فولت كحد أقصى)، بينما تعمل التوصيلات المتوازية على زيادة الطاقة، مما يغطي ما يصل إلى 95% من احتياجات المبرد دون الحاجة إلى بطاريات تخزين.
تكامل محرك الدفع المباشريتم تغذية ضاغط العاكس الدوار المزدوج من نوع باناسونيك إيفي مباشرةً بتيار مستمر، متجاوزًا العواكس أو البطاريات. وفي ظروف الإضاءة المنخفضة، يتحول الجهاز بسلاسة إلى طاقة التيار المتردد من الشبكة.
دورة التبريديتم تدوير غاز التبريد R290 (صديق للبيئة، ذو معامل احترار عالمي منخفض = 3) عبر مبادل حراري حاصل على براءة اختراع من شركة C&S (تصميم ذو تيار معاكس لتبريد فائق وعودة زيت فعالة). يقوم الضاغط بضغط غاز التبريد، ممتصًا الحرارة من الماء عبر مكثف حلزوني من التيتانيوم. تعمل الزعانف المصنوعة من الألومنيوم المحب للماء على المبخر على تحسين تبادل الهواء، مما يحقق كفاءة طاقة تصل إلى 3.26 في وضع التبريد.
التحكم في درجة الحرارةمحرك التردد المتغير يضبط السرعة لتوفير الطاقة (حتى 75% مقارنةً بالسرعة الثابتة). صمام التمدد الإلكتروني الشهير عالميًا مع نظام التحكم PID يتحكم بدقة في تدفق غاز التبريد، موفرًا مياه مبردة تصل درجة حرارتها إلى 10 درجات مئوية، وهو مثالي لتكييف الهواء أو تبريد العمليات الصناعية.
مقاومة درجات الحرارة العاليةعلى عكس المنافسين الذين يتعطلون عند درجات حرارة تتجاوز 40-50 درجة مئوية، يعمل هذا المبرد بثبات حتى 60 درجة مئوية، مع زيادة في قدرة التبريد بنسبة 200%. وقد حقق نجاحًا كبيرًا في الشرق الأوسط، حيث الحرارة الشديدة أمر معتاد.
ميزات سهلة الاستخدامنظام يدعم 14 لغة، تطبيق واي فاي/تويا للتحكم عن بُعد، مراوح هادئة بمحرك تيار مستمر (38-55 ديسيبل على بُعد متر واحد)، وهيكل من بلاستيك أب لضمان المتانة. تشمل وظائفه التدفئة والتبريد، مع معدل تدفق مياه مُوصى به يتراوح بين 1.3 و2.8 متر مكعب/ساعة لمختلف التطبيقات.
إن هذا النهج المباشر يجعل تشغيله سهلاً وسريعاً، مما يقلل التكاليف عن طريق تجنب البطاريات مع ضمان تبريد موثوق حتى في الصحاري الحارقة.