مضخة «HeatPAC» تحول حرارة التبريد المهدرة إلى ماء ساخن.. وتعد بكفاءة أعلى 7 مرات

كشفت شركة جونسون كنترولز عن مضخة حرارية صناعية تستعيد الحرارة المهدرة من أنظمة التبريد وتحولها إلى مياه ساخنة تصل حرارتها إلى 87.8 درجة مئوية، بقدرة تدفئة تتراوح بين 200 كيلوواط و2 ميغاواط. وتستهدف منظومة «فريك HeatPAC» خصوصًا مصانع الأغذية والمشروبات، إذ تقول الشركة إنها قد تقلل الاعتماد على غلايات الغاز وتخفض تكاليف التشغيل والآثار البيئية.

تحويل حرارة التبريد إلى استخدامات إنتاجية

صُممت «HeatPAC» لاستعادة الحرارة الناتجة عن منشآت التبريد التي تستخدم الأمونيا. وبدلًا من إطلاق هذه الحرارة في الهواء، تعيد المضخة استخدامها لإنتاج مياه ساخنة تتراوح حرارتها بين 54.4 و87.8 درجة مئوية، ويمكن توظيفها في عمليات البسترة، وتنظيف المعدات والمنشآت، وتدفئة المباني.

تقول جونسون كنترولز إن النظام قد يكون أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة بما يصل إلى سبع مرات مقارنة بغلايات الغاز في التطبيقات المعتادة. إلا أن هذه النسبة تستند إلى نماذج حسابية أعدتها الشركة، فيما لم تنشر حتى الآن بيانات فنية تفصيلية عن معامل الأداء الاسمي، المعروف اختصارًا بـ«COP»، أو عن استهلاك الكهرباء بما يسمح بإجراء مقارنة مستقلة.

ويعبّر معامل «COP» عن نسبة الطاقة الحرارية المنتجة إلى الطاقة الكهربائية المستهلكة. فعلى سبيل المثال، يوفر نظام يبلغ معامل أدائه 4 مقدار 4 كيلوواط/ساعة من الحرارة مقابل كل كيلوواط/ساعة من الكهرباء التي يستهلكها.

مكونات للتشغيل بكفاءة عند الأحمال المختلفة

تعتمد «HeatPAC» على منصة الضاغط الترددي «سابروي مارك 5»، كما تستخدم مكثفًا صفائحيًا-غلافيًا ملحومًا بالكامل، مزودًا بمزيل مدمج لفرط التسخين. ويهدف هذا التصميم إلى تحسين انتقال الحرارة وإنتاج مياه بدرجات حرارة أعلى، مع تقليل المساحة التي يشغلها الجهاز.

وتضم المنظومة أيضًا تقنية لفصل الزيت على مرحلتين للمساعدة في الحفاظ على أداء المبادلات الحرارية، إلى جانب نظام تهوية علبة المرفق الذي يساعد على منع وصول سائل التبريد إلى الضاغط. كما زُودت بمحرك تردد متغير يعمل ضمن نطاق 4:1، ما يسمح بتعديل القدرة وفق تغير احتياجات التدفئة وتحسين الكفاءة عند التشغيل بحمل جزئي.

تقديرات التوفير مرتبطة بأسعار الطاقة

تقول الشركة إن وحدات «HeatPAC» تُجمع وتُختبر بالكامل في المصنع لتسهيل التركيب والتشغيل. وتأتي مع نظام التحكم «فريك كوانتوم HD» المزود بشاشة لمس قياس 15 بوصة، ويستخدم بنية «Unity» القابلة للدمج مع أنظمة التحكم القائمة في المنشآت ومعدات التبريد الموجودة فيها.

كما تتيح جونسون كنترولز برنامج «فريك كول وير» لحساب احتياجات المصنع من استعادة الحرارة، وكفاءة النظام، وتكاليف التشغيل، وحجم التوفير الممكن مقارنة بمعدات التدفئة التقليدية.

ولتوضيح الإمكانات المحتملة للنظام، أجرت الشركة نموذجًا لمحطة لإنتاج الجبن تحتاج لحظيًا إلى قدرة تدفئة تبلغ 2 ميغاواط لرفع حرارة المياه إلى 60 درجة مئوية. وأظهرت الحسابات أن «HeatPAC» قد تخفض تكاليف الطاقة السنوية بنسبة تصل إلى 40% مقارنة بغلايات الغاز.

وتوضح الشركة أن تقدير التوفير يتغير وفق أسعار الطاقة المستخدمة وظروف التشغيل المفترضة في المحاكاة، لذلك لا يمثل نسبة ثابتة لجميع المصانع. وبذلك تقدم «HeatPAC» خيارًا لاستعادة الحرارة المهدرة، خصوصًا في المنشآت الصناعية التي تجمع بين احتياجات التبريد والتدفئة المرتفعة، مثل مصانع الأغذية والمشروبات.

المصدر: donanimhaber