چمبر چیست؟

تاریخچه مختصر چمبر

چمبر چیست؟

تاریخچه مختصر چمبر

چمبر چیست؟

برای عضویت در قسمت مقالات آرمینکو عدد 1970 و برای عضویت در خبرنامه عدد 1 را به شماره 02188832000 پیامک نمایید.

دنبال کنندگان ۴ نفر
این وبلاگ را دنبال کنید
بایگانی
نویسندگان
پیوندها
 
محفظه شوک دمایی نوعی محفظه تست شرایط محیطی است که برای قرار دادن محصولات در معرض هوای متناوب گرم و سرد استفاده می شود تا دوام آزمونه را آزمایش و نقاط شکست را شناسایی کند.

این محفظه‌ ها برای شبیه‌سازی تغییرات دمایی ناگهانی طراحی شده‌اند تا عیوب ساخت پنهان در زیرمجموعه‌های الکترونیکی و سایر قطعات را با انبساط و انقباض قطعات حیاتی آشکار کنند.
محفظه های شوک حرارتی در پیکربندی های مختلفی از جمله محفظه های شوک حرارتی هوا به هوا و مایع به مایع وجود دارند و در صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا و دفاع استفاده می شوند تا اطمینان حاصل شود که محصولات می توانند تغییرات سریع دما را تحمل کنند.


این محفظه‌ها برای شبیه‌سازی تغییرات شدید دمایی که ممکن است محصول در طول استفاده واقعی در معرض آن قرار گیرد، شبیه‌سازی می‌کنند، مانند تکان‌هایی که باتری گوشی‌های هوشمند هنگام حرکت بین شرایط سرد زمستانی بیرون به فضای گرم خانه تجربه می‌کند.
بعلاوه، محفظه های شوک حرارتی برای غربالگری تنش های محیطی مناسب مجموعه های الکترونیکی قطعات و برد، آشکارسازی عیوب ساخت پنهان در زیر مجموعه های الکترونیکی و سایر اجزا با انبساط و انقباض قطعات حیاتی استفاده می شود.
 

محفظه‌های شوک حرارتی می‌توانند زمان لازم برای شناسایی عیوب در فرآیند طراحی و ساخت یک محصول جدید و یافتن عیوب فرآیند تولید را که می‌توانند باعث خرابی محصول در زمینه شوند، کاهش دهد.
 
 آنها همچنین می توانند با قرار دادن محصولات در معرض هوای بسیار گرم و سرد متناوب برای آزمایش دوام و شناسایی نقاط شکست، احتمال خرابی را کاهش دهند.

علاوه بر این، محفظه‌های شوک حرارتی می‌توانند نرخ تغییر سریع را با میانگین نرخ کاهش 2.5 درجه سانتی‌گراد در دقیقه و متوسط نرخ افزایشی 4.4 درجه سانتی‌گراد در دقیقه و بیشتر را ارائه دهند و در پیکربندی‌ های مختلف عملکرد برای برآوردن نیازهای آزمایشی خاص ارائه می‌شوند.
 

به طور کلی، محفظه های شوک حرارتی روشی موثر و کارآمد برای آزمایش طیف گسترده ای از محصولات، به ویژه قطعات و مجموعه های الکترونیکی، برای ارزیابی توانایی آنها در مقاومت در برابر تغییرات شدید دما و اطمینان از دوام و قابلیت اطمینان آنها در شرایط دمایی شدید هستند.
 
ادامه در قسمت بعدی ...
 
  • آرمین کو

همان طور که در قسمت های قبلی اشاره شد، شبیه‌ساز شرایط آب و هوایی یکی از ابزارهای مهم در شبیه‌ سازی و بررسی شرایط دمایی است که در صنایع مختلف کاربرد های فراوان و گوناگونی دارد.

در این قسمت نیز به بررسی بیشتر این کاربرد ها در دیگر صنایع می پردازیم.

چمبرهای شبیه‌ سازی شرایط آب و هوایی در حفاظت و امنیت می‌توانند در آزمایش و ارزیابی اثرات شرایط محیطی مختلف بر تجهیزات و سیستم‌های امنیتی مورد استفاده قرار گیرند. این ابزارها به محققان و متخصصان امنیتی امکان می‌دهند تا میزان مقاومت تجهیزات در برابر شرایط آب و هوایی سخت و نامساعد مانند گرد و غبار، رطوبت، دماهای بسیار گرم یا بسیار سرد را بررسی کنند. همچنین، این شبیه‌سازها می‌توانند برای آزمون و اعتبارسنجی دستگاه‌ها و تجهیزات امنیتی مورد استفاده قرار گیرند تا از عملکرد صحیح و موثر آن‌ها در شرایط محیطی مختلف اطمینان حاصل شود.


چمبر تست دما و رطوبت در آموزش می‌تواند به صورت زیر استفاده شود:

1. برگزاری آزمایش‌های علمی

2. برگزاری آزمایش‌های مرتبط با کشاورزی

3. برگزاری آزمایش‌های مرتبط با محیط زیست

4. برگزاری آزمایش‌های مرتبط با فیزیک

به طور کلی، چمبر تست دما و رطوبت می‌تواند در آموزش برای برگزاری آزمایش‌های مرتبط با شرایط آب و هوایی، کشاورزی، محیط زیست و فیزیک مورد استفاده قرار گیرد.

 

چمبر تست آب و هوایی در صنعت ساختمان می‌تواند به صورت زیر استفاده شود:

1. بررسی تأثیر شرایط آب و هوایی بر روی مواد ساختمانی

2. بررسی تأثیر شرایط آب و هوایی بر روی سازه‌های ساختمانی

3. بررسی تأثیر شرایط آب و هوایی بر روی عملکرد سیستم‌های حفاظتی

4. بررسی تأثیر شرایط آب و هوایی بر روی کیفیت هوای داخل ساختمان

جمع بندی : آرمینکو آماده خدمت رسانی در زمینه تمامی آزمون های مربوط به دما و رطوبت بوده و رزومه جذابی از صنایع مختلف را جمع آوری نموده است.

  • آرمین کو

همان طور که در قسمت های قبلی اشاره شد، شبیه‌ساز شرایط آب و هوایی یکی از ابزارهای مهم در شبیه‌سازی و بررسی شرایط دمایی است که در صنایع مختلف کاربرد های فراوان و گوناگونی دارد.

در این قسمت نیز به بررسی بیشتر این کاربرد ها در دیگر صنایع می پردازیم.

صنعت کشاورزی و بیواوژی :

شبیه‌ساز ها در کشاورزی و بیولوژی می‌توانند برای فرآیند های عملکرد محصولات، برآورد عملکرد بیولوژیک و کارایی مصرف آب محصولات مورد استفاده قرار بگیرند.

 همچنین، می‌توان برای نشان دادن اثرات واقعی یک پدیده روی موضوع هدف، تحت شرایط کنترل شده و قانون مند به کار برد. در بیولوژی، شبیه‌سازی‌ها می‌توانند برای شبیه‌سازی عملکرد سلول‌ها، برآورد تاثیرات داروها و مواد شیمیایی بر سلول‌ها و برآورد تاثیرات تغییرات اقلیمی بر جانوران و گیاهان مورد استفاده قرار بگیرند.

برای بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر کشاورزی، می‌توان از شبیه‌سازی‌های اب و هوایی استفاده کرد. با استفاده از این شبیه‌سازی‌ها، می‌توان تغییرات اقلیمی آینده را پیش‌بینی کرده و تاثیر آن بر محصولات کشاورزی را بررسی کرد. همچنین، با استفاده از شبیه‌سازی‌ها می‌توان نیاز آبی محصولات را برآورد کرد و راهکارهای سازگاری با تغییرات اقلیمی را پیشنهاد داد.
در کل، شبیه‌سازی‌های اب و هوایی می‌توانند به عنوان یک ابزار مفید برای بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر کشاورزی مورد استفاده قرار گیرند.
 
صنعت تاسیسات : 
شبیه‌ساز های آب و هوایی در تاسیسات مکانیکی مانند سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با استفاده از این شبیه‌سازی‌ها، می‌توان عملکرد سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی را بررسی و بهینه‌سازی کرد. همچنین، با استفاده از شبیه‌سازی‌های آب و هوایی می‌توان نیاز به تجربیات و آزمایش‌های بسیاری را کاهش داد و به صرفه‌جویی در زمان و هزینه کمک کرد.
 
برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در تاسیسات با استفاده از شبیه‌سازی‌های آب و هوایی، می‌توان به روش‌های زیر اشاره کرد:
  1. شناسایی نیازهای گرمایشی و سرمایشی ساختمان با توجه به شرایط آب و هوایی محل قرارگیری ساختمان.
  2. شبیه‌سازی عملکرد سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی با توجه به شرایط آب و هوایی محل قرارگیری ساختمان.
  3. بهینه‌سازی کنترل‌های گرمایش و سرمایش ساختمان با استفاده از داده‌های شبیه‌سازی.
  4. استفاده از سیستم‌های بازیافت انرژی مانند مبدل حرارتی برای استفاده از هوای اگزاستی ساختمان.
  5. کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع با تنظیم حجم هوای تازه مورد نیاز و استفاده از فیلترهای هوا و دریچه‌های هواساز.
  6. تمیز کردن کندانسورهای سیستم تبرید.
با استفاده از این روش‌ها و شبیه‌سازی‌های آب و هوایی، می‌توان بهینه‌سازی مصرف انرژی در تاسیسات را انجام داد و همچنین صرفه‌جویی در هزینه‌های جاری کلیه سیستم‌های تاسیسات مکانیکی ساختمان ها را به دست آورد.

صنایع دفاعی و نظامی :

شبیه‌سازهای آب و هوایی در صنایع دفاعی و نظامی نقش مهمی در آموزش و آمادگی نیروهای نظامی دارند. برای مثال، سامانه شبیه‌ساز مراقبت پرواز یکی از تجهیزات ساخت نیروی هوایی ارتش است که نقش ویژه‌ای در آموزش دانشجویان و همچنین نیروهای هوایی دارد.
 
 همچنین، شبیه‌سازهای آب و هوایی در طراحی و توسعه انواع پهپادهای نظامی، تهاجمی و دوربرد ارتش نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند
 
 
 علاوه بر این، شبیه‌سازی‌های آب و هوایی در آموزش و آمادگی نیروهای نظامی برای ماموریت‌های بحرانی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند
 
 در کل، شبیه‌سازی‌های آب و هوایی در صنایع دفاعی و نظامی نقش مهمی در آموزش و آمادگی نیروهای نظامی دارند و می‌توانند به عنوان یک ابزار مفید برای بهبود عملکرد و کاهش خطاها در ماموریت‌های نظامی مورد استفاده قرار گیرند.
شبیه‌سازی‌های اب و هوایی می‌توانند در طراحی سیستم‌های نظامی مورد استفاده قرار بگیرند.

 

در آرمینکو کاربردهای متنوعی از صنایع مختلف شناسایی و سعی شده تا با نیازسنجی صحیح، نسبت به رفع موانع صنایع مختلف از یک سو و ارتقای کیفی مجموعه ها از سوی دیگر گام برداشته شود.

ادامه در قسمت بعدی ...

 

 
  • آرمین کو

همان طور که در سه قسمت قبلی اشاره شد، شبیه‌ساز شرایط آب و هوایی یکی از ابزارهای مهم در شبیه‌سازی و بررسی شرایط دمایی است که در صنایع مختلف کاربرد های فراوان و گوناگونی دارد.

در این قسمت به بررسی بیشتر این کاربرد ها در دیگر صنایع می پردازیم.

صنعت پزشکی :

استفاده از محفظه های پزشکی برای نگه داری نمونه‌های آزمایشگاهی مانند خون، بافت، سلول، باکتری، ویروس و آنزیم‌ها به منظور استفاده در تحقیقات و تشخیص بیماری‌ها بسیار مهم است. این دستگاه‌ها قابلیت حفظ نمونه‌ در دماهای بسیار پایین را دارند و در نتیجه می‌توانند نمونه‌ها را در شرایط مناسبی برای مدت طولانی نگهداری کنند.

علاوه بر این، فریزرهای پزشکی برای نگهداری داروهای حساس نیز استفاده می‌شوند. در بسیاری از موارد، داروها باید در دماهای بسیار پایین نگهداری شوند تا از تجزیه و فساد آنها جلوگیری شود. به عنوان مثال، واکسن‌هایی که برای پیشگیری از بیماری‌های خطرناک مانند سرطان، هپاتیت، سرخجه و یا حتی کرونا استفاده می‌شوند، باید در دمای بسیار پایین نگهداری شوند. در این صورت، واکسن‌ها می‌توانند برای مدت طولانی نگهداری شوند.

صنعت باتری سازی :

با استفاده از چمبر دما و رطوبت، می‌توان شرایط مختلف دمایی و رطوبتی را برای سلول‌های باتری شبیه‌سازی کرده و از کیفیت و عملکرد سلول‌ها در این شرایط اطمینان حاصل کرد. همچنین، این دستگاه برای تست و بررسی عمر مفید سلول‌های باتری در شرایط مختلف دمایی و رطوبتی نیز استفاده می‌شود.

 

صنعت هوا فضا :

در این صنعت هم چمبر های شبیه ساز به عنوان یکی از ابزار های اساسی برای ارزیابی تاثیر شرایط مختلف بر روی مواد و سیستم های مختلف استفاده می شود. استفاده از چمبر دما و رطوبت در صنعت هوا فضا به دلیل محدودیت های موجود در انجام تست های واقعی در فضا، بسیار حائز اهمیت است. برای مثال در فضا، دما و رطوبت به شدت متفاوت از شرایط زمینی هستند و قطعات و تجهیزات مورد استفاده باید بتوانند در این شرایط عمل کنند. با استفاده از این چمبر ها می توان شرایط محیطی مشابه با شرایط فضا را شبیه سازی کرد و عملکرد قطعات را در این شرایط بررسی کرد.

در آخر در نظر داشته باشید آنچه بشر در طول این سال ها جهت شبیه ساز ها انجام داده هرگز منطبق با شرایط واقعی به میزان 100 درصد نبوده و با کاهش ریسک ها و افزایش اعتمادپذیری این تناسب را به بالاترین شکل انجام داده است.

 

در آرمینکو کاربردهای متنوعی از صنایع مختلف شناسایی و سعی شده تا با نیازسنجی صحیح، نسبت به رفع موانع صنایع مختلف از یک سو و ارتقای کیفی مجموعه ها از سوی دیگر گام برداشته شود.

ادامه در قسمت بعدی ...

  • آرمین کو

همان طور که در قسمت های گذشته اشاره شد، شبیه‌ساز شرایط آب و هوایی یکی از ابزارهای مهم در شبیه‌سازی و بررسی شرایط دمایی در صنایع مختلف است. با استفاده از این شبیه ساز ها، شرکت‌ها و کارخانجات می‌توانند عملکرد محصولات و تجهیزات خود را در شرایط دمایی مختلف بررسی کرده و بهبود ببخشند.

در ادامه به برخی از کاربردهای شبیه‌ساز های دمایی در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم:

صنایع الکترونیکی: در صنایع الکترونیک، شبیه‌سازی شرایط هوا و دما به عنوان یک ابزار مهم برای طراحی و تست قطعات الکترونیکی و سیستم‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایع مواد غذایی: در صنایع مواد غذایی، از این نوع شبیه ساز برای بررسی عملکرد محصولات در شرایط دمایی مختلف استفاده می‌شود. با استفاده از این ابزار، می‌توان عمر مفید و کیفیت محصولات را در شرایط دمایی مختلف بررسی کرد.

 صنایع هواپیمایی: در صنایع هواپیمایی، با استفاده از این شبیه‌سازها، می‌توان عملکرد هواپیماها در شرایط هوایی و دمایی مختلف را بررسی کرد و از کیفیت و ایمنی آنها اطمینان حاصل کرد.

در کل، شبیه‌سازی‌های شرایط آب و هوایی در صنایع مختلف به کاهش هزینه‌ها، بهبود عملکرد و کنترل کیفیت محصولات کمک شایانی می کند.

ادامه در قسمت بعدی ...

  • آرمین کو

همان طور که در بخش اول اشاره شد، شبیه ساز ها یکی از ابزار هایی هستند که برای آزمون و ارزیابی محصولات و سیستم های متنوع استفاده می شوند. با استفاده از شبیه ساز ها می توان شرایط مختلف محیطی را به صورت کنترل شده ایجاد کرد. در حال حاضر با پدیدار شدن و پیشرفت روز افزون هوش مصنوعی، شبیه ساز ها شرایط آزمون را واقعی تر و با استناد بیشتری تنظیم و فراهم می کنند.

شبیه ساز ها سبب می شوند آزمایش ها در کمترین زمان ممکن و با کم ترین هزینه انجام شوند.

به عنوان مثال در صنعت خودرو قبل از ساخت قطعات، باید تحلیل های مختلفی از جمله تحلیل بر اثر تغییرات دما و رطوبت انجام داد، اما به دلیل عدم پایداری مولفه های طبیعی مانند دما و رطوبت امکان انجام آزمون به صورت طبیعی وجود ندارد و بنابراین نتایج به دست آمده قابل استناد نیست و هم چنین شامل هزینه های هنگفتی می باشد هم چنین به دلیل تغییرات پیوسته شرایط محیطی امکان تکرار آزمون هم وجود ندارد اما با استفاده ازشبیه سازهای پیشرفته می توان به راحتی شرایط آزمون را با صرف هزینه و انرژی کمتر فراهم و شبیه سازی کرد.

یا مثلا در صنعت ساختمان، المان های مختلف شرایط آزمون میدانی را ندارند و می بایست توسط شبیه سازها، صحه گداری شوند.

به همین دلیل شبیه ساز های هوشمند در صنایع مختلف خودرو سازی، الکترونیک، هوافضا، شیمیایی و ... کاربرد های فراوانی دارد.

 

ادامه در قسمت بعدی...

  • آرمین کو

در دنیای امروز روند تکامل با سرعت خیره کننده ای در جریان حذف نیروی انسانی و جایگزینی های متنوع رباتیک قرار گرفته است.

از این رو نیاز امروز صنایع بیش از پیش به آزمون های متنوع جهت بالا بردن کیفیت محصولات تولیدی از یک سو و بهینه سازی سیستم ها از سوی دیگر است.

همان طور که قبلا هم در وبلاگ آرمینکو اشاره شد، دستگاه های شبیه ساز با قابلیت ایجاد شرایط مختلف آب و هوایی می توانند آزمون های کیفی قطعات، سیستم ها و فرآیند های یک محصول را اندازه گیری و پایش کنند و از هدر رفت انرژی، زمان و هزینه جلوگیری نمایند.

دستگاه های شبیه ساز آب و هوا با ایجاد شرایط مختلف دمایی، رطوبتی، باد، خاک، نمک، شن، ضربه پذیری، آفتاب و هر آنچه در طبیعت به عنوان یک عامل شناسایی می شود، یک آزمونه را می سنجند؛ البته گاهی اوقات لزومی به به کارگیری تمامی انرژی های طبیعی نیست و فقط بخش مشخصی از شرایط مد نظر است، مانند چمبر آزمون دما که فقط شرایط دمایی را ایجاد می کند و یا چمبر دما و رطوبت که شرایط دمایی و رطوبتی خاصی مد نظر است.

در نظر داشته باشید آنچه بشر در طول این سال ها جهت شبیه ساز ها انجام داده هرگز منطبق با شرایط واقعی به میزان 100 درصد نبوده و با کاهش ریسک ها و افزایش اعتمادپذیری این تناسب را به بالاترین شکل انجام داده است.

                      

                                                                                                ادامه در قسمت بعدی ...

  • آرمین کو

ارزیابی تعویض مبرد

قبل از تعویض یک مبرد، تأثیر آن بر ظرفیت و رادمان را تعیین کنید. این تأثیر در بعضی از انواع تجهیزات از قبیل چیلرهای سانتریفیوژ به روشنی مشخص است زیرا تعویض ها به وضوح تعریف شده اند و داده های کارایی چندین سال به دست آمده اند. برای سایر تجهیزات، گزینه های تعویض بسیاری در بازار وجود دارند و ادعاهایی مبنی بر بهبودهای فوق العاده ظرفیت و راندمان در اثر استفاده از این تعویض ها نیز مطرح شده اند. خواص فیزیکی پایه و همچنین تجارب صنعت به خوبی نشان داده اند که هر گونه تعویض مبرد در تجهیزات موجود منجر به مقداری کاهش ظرفیت و راندمان خواهد شد. این کاهش به نوع تجهیزات و مبرد تعویضی بستگی دارد.

نکته : هنگام بهسازی تجهیزات موجود، از یک مبرد قابل اشتعال در تجهیزاتی که به طور خاص برای آن طراحی نشده، استفاده نکنید.

تعویض ها برای مبرد های R-11     R-12 ونسبتاً ساده هستند ) به ترتیب از R-123 و R-134a استفاده می شود ). اما در مورد تعویض   R-22 تصمیم گیری پیچیده تر می شود. گزینه های بسیاری در دسترسند و برای سازندگان تجهیزات امکان پذیر نیست که همه آنها را تست و آنالیز کنند.

به طور کلی در این تعویض ها از چند ماده شیمیایی استفاده می شود تا خواص R-22 را منعکس کنند.

نکته : R-410A  به دلیل فشار عملیاتی بالاترش نمی تواند در محصولات جایگزین R-22 مورد استفاده قرار گیرد. مخلوط ها در بسیاری از کاربردها به خوبی کار می کنند اما در خصوص آنها خطرات زیر باید به دقت بررسی شوند  :

  • نرخ های نشتی متفاوت :

نگرانی هایی درباره نشتی مبرد های مخلوط وجود دارد. اجزای مختلف در مخلوط می توانند بالقوه در نرخ های متفاوتی نشت کنند و بنابراین ترکیب مخلوط و کارایی تجهیزات تغییر پیدا می کند. زمانی که در این نوع تعویض ها چهار ماده شیمیایی یا بیشتر در مخلوط وجود داشته باشند نگرانی ها بیشتر خواهد شد.

  •  تغییر روغن :

در بسیاری موارد، تعویض مبرد تغییر در روغن مورد نیاز سیستم را نیز ایجاب می کند. CFC ها و HCFC ها قادرند با روغن معدنی کار کنند. اما HFC ها عموماً استفاده از POE یا سایر روغن های مصنوعی را ایجاب می کنند. برای این که تغییر روغن مورد نیاز نباشد، بسیاری از جایگزین های R-22 حاوی مقدار کمی از هیدرو کربن ها مانند بوتان می باشند تا قابلیت اختلاط آنها با روغن معدنی را بهبود بخشد.

مبرد و روغن انتخابی باید از انحلال پذیری و قابلیت اختلاط کافی در سراسر سیستم تبرید برخوردار باشند که این ممکن است در مورد بعضی جایگزین هایR-22     و روغن معدنی مصداق نداشته باشد. اگر در این خصوص شک دارید، با سازنده دستگاه یا کمپرسور درباره نوع روغن مورد نیاز مشورت کنید.

هنگام ارزیابی تعویض مبرد و / یا روغن، کلیه اجزای سیستم تبرید باید از نظر سازگاری با مبرد و روغن مورد بررسی دقیق قرار گیرند. واشر ها و اٌرنیگ ها از اهمیت خاصی برخوردارند چرا که ممکن است منقبض یا منبسط شده و باعث آزاد سازی مبرد شوند. اکیداً توصیه می شود که واشر ها و اٌرینگ ها طی تغییر مبرد یا روغن، تعویض شوند.

  • قابلیت دسترسی در آینده و : GWP

اگر از یک مخلوط خاص به عنوان مبرد جایگزین استفاده می شود، باید اطمینان حاصل نمود که آن مخلوط در آینده کماکان در دسترس خواهد بود. علاوه بر این، بسیاری از این مخلوط ها دارای GWP  بسیار بالایی هستند. GWP مبرد ها احتمالاً در سال های آینده قانون مند شده و به آن مالیات تعلق خواهد گرفت که این،  بسیاری از جایگزین ها را نامطلوب می سازد.

 

بازبینی و ارزیابی

بعد از بازبینی اطلاعات و ارزیابی امکان تعویض مبرد، بهترین راه حل را برای کاربرد خود تعیین کنید. در بسیاری موارد، حفظ مبرد موجود در تجهیزات، یا کلاً تعویض تجهیزات منطقی ترین راه حل خواهد بود. اگر نرخ های نشتی با مبرد موجود را نتوان تا یک سطح حداقل کنترل نمود، در این صورت بعید است که نشتی ها با مبرد جدید قابل کنترل باشند. علاوه بر این، سرمایه گذاری های قابل توجه بر روی تجهیزات ناکارآمد که منجر به افت ظرفیت و راندمان شود، غالباً مناسب ترین راه حل نخواهد بود

در بسیاری موارد، سرمایه گذاری بر روی به حداقل رساندن نشتی ها و حفظ حداکثر کارایی انرژی تجهیزات منجر به سرمایه گذاری اولیه کمتر و هزینه دوره عمر بهتری خواهد شد.

خلاصه

از اوایل 1900، صنعت HVAC با چالش تغییر مداوم مبرد ها رو به رو بوده است. گرچه این تغییر همیشگی است، اما ذکر این نکته حائز اهمیت است که صنعت در گذشته، مراحل از رده خاج کردن مبرد ها را با موفقیت طی کرده است و می تواند از تجارب و درس های آموخته شده برای آینده استفاده کند. نکته کلیدی این است که باید جایگزین ها به دقت بررسی شده و یک تعادل بین مسائل مالی و زیست محیطی برقرار شود. امروزه با وجود HCFC ها و HFC ها، گزینه ها و قابلیت دسترسی خوب و مطمئنی در اختیار داریم. نیازی به ترس نیست؛ آینده گزینه ها، چالش ها و فرصت های مختلفی را با خود می آورد.

ضمیمه : استفاده از بهترین رویه ها برای کاهش تأثیر بر محیط زیست

بهترین رویه ها در طراحی و سرویس می تواند نشتی های مبرد را در سطوح حداقل حفظ کند. تحقیقی که توسط Trane در سال 1997 انجام شد، نرخ افت کلی سالانه مبرد را برای هر چیلر R-123 که تحت قرارداد سرویس  Traneدر آن زمان بود، تعیین کرد. این تحقیق که کلیه نشتی ها اعم از تخلیه تصادفی، نشت حین سرویس و عملکرد نرمال را در بر می گرفت، نشان داد که از مجموع 2768 چیلر    R-123  مورد بررسی، فقط 16229 پوند در سال شارژ مبرد به هدر می رود؛ این یعنی نرخ نشت سالانه کمتر از 0/4575 درصد.

این نکته بسیار مهم است که فشار عملیاتی نیز می تواند بر احتمال وقوع یک نشتی و مقدار مبردی که طی نشتی خارج می شود، تأثیر بگذارد. علاوه بر این، فناوری های پیشرفته ای را می توان به کار گرفت که شارژ مبرد را برای مقدار مشخصی از ظرفیت تبرید یا سرمایش به حداقل می رسانند، و کاهش درصد شارژ مستقیماً انتشار مبرد را در طول عمر تجهیزات به همان میزان کاهش می دهد. بنابراین استفاده از فناوری فشار پایین همراه با کاهش سطوح شارژ مبرد می تواند به کاهش قابل توجه انتشار مبرد در مقایسه با چیلر های سانتریفیوژ فشار بالا منجر گردد.

                                                                                                                       پایان

  • آرمین کو

 ارزیابی جایگزین ها

در این قسمت، مبرد هایی که در حال حاضر در دسترسند با توجه به راندمان، تأثیرات مستقیم و غیر مستقیم بر محیط زیست، و ایمنی مورد بررسی قرار می گیرند.

مبردهایی از قبیل CO2، هیدرو کربن ها و آمونیاک دارای ODP صفر و GWP بسیار پائینی هستند. در ادامه به این مبردها نگاه دقیق تری می اندازیم.

  • دی اکسید کربن :

دی اکسید کربن ( CO2 ) از این پتانسیل برخوردار است که به عنوان یک مبرد دما پائین در کاربردهای تبرید مورد استفاده قرار گیرد. اما در کاربردهای HVAC دارای راندمان بسیار پائینی است؛ بیش از 20 درصد کمتر از راندمان R-22 و R-410A  که علت آن عملکرد در بالای نقطه بحرانی CO2 در این کاربردهاست. بنابراین تجهیزات امروزی باید حداقل 20 درصد انرژی بیشتری با CO2 در مقایسه با HCFCها و HFCها مصرف کنند تا به تناژ سرمایشی یکسانی دست یابند.

تغییر از فلوروکربن ها به CO2 به منظور کاهش تأثیر زیست محیطی مستقیم ( 5 درصد )، در حالی که تأثیر غیر مستقیم ( 95 درصد ) را به طور قابل توجهی افزایش می دهد، تهاتر مناسبی نخواهد بود .

  • هیدروکربن ها :

هیدرو کربن ها ممکن است در کاربردهای ثابت تهوبه مطبوع کارایی خوبی داشته باشند، اما به دلیل قابلیت اشتعال بالای خود مشکلات ایمنی را در استعمال، سرویس و بازیابی به وجود می آورند.

  • آمونیاک:

آمونیاک سال ها مورد استفاده قرار گرفته است و از این پتانسیل برخوردار است که برای کاربردهای چیلر فرآیندی و دما پائین در مناظق دور افتاده یا جاهایی که تراکم مردم پائین است، به کار گرفته شود. سمیت بالا و قابلیت اشتعال آمونیاک مصرف گسترده آن را شدیداً محدود    می کند.

حفظ یک تعادل بین کمترین انتشار ممکن مبرد و بهترین راندمان انرژی ممکن، کلیدی است که هم از نظر زیست محیطی و هم از لحاظ اقتصادی شرایط ایده آل را فراهم می سازد. دستیابی به این تعادل به یک شیوه مقرون به صرفه از اهمیت زیادی برخوردار است بدین جهت که استفاده از طرح های جدید را برای مصرف کننده نهایی امکان پذیر می سازد.

گزینه ها برای تجهیزات موجود

با تجهیزات موجود که حاوی مبرد هایی هستند که از رده خارج خواهند شد، چه باید کرد؟ نمی توان پاسخ قطعی به این سوال داد. البته گزینه هایی وجود دارند و با اتخاذ یک توالی منطقی می توان بهترین راه حل را برای هر پروژه تعیین نمود.

گزینه ها عبارنتد از:

  • حفظ مبرد موجود
  • تعویض مبرد
  • تعویض تجهیزات

ارزیابی تجهیزات موجود

اولین گام، ارزیابی تجهیزات فعلی است. هنگام بررسی تجهیزات، به دنبال اسنادی باشید که کارایی انرژی و نرخ نشتی مبرد تجهیزات موجود را نشان دهند.

  • نرخ نشتی تجهیزات :

قانون هوای پاک ایالات متحده مقرر می کند که اسناد مربوط به داده های نرخ نشتی باید برای کلیه تجهیزاتی که دارای شارژ مبرد بیش از 50 پوند هستند حفظ شوند. این اسناد باید از سوابق نگهداری مالک یا پیمانکار سرویس تجهیزات در دسترس باشند. اگر این اسناد موجود نباشند، در این صورت باید سریعاً نسبت به ثبت نرخ نشتی اقدام نمود تا وضعیت تجهیزات موجود مشخص شود.

از ژانویه 2011، برای تجهیزات با شارژ مبرد بیش از 50 پوند، نرخ های نشتی مجاز EPA  در طول یک دوره 12 ماهه به قرار زیرند:

  • تبرید تجاری : 35 درصد
  • تبرید فرآیند صنعتی : 35 درصد
  • سرمایش آسایشی : 15 درصد

تخلیه به اتمسفر برای کلیه تجهیزات صرف نظر از اندازه، قدغن شده است.

یک نکته در خصوص تجهیزاتی که از HFC ها استفاده می کنند : هیچ گونه الزامات خاصی در مورد ثبت نشتی یا نرخ نشتی برای این تجهیزات وجود ندارد، اما به لحاظ تأثیر مستقیم بر افزایش دمای زمین، تخلیه به اتمسفر برای این مواد شیمیایی نیز ممنوع شده است. در آینده، الزامات نشتی به احتمال زیاد HFC ها را نیز پوشش خواهد داد.

 

  • کارایی تجهیزات :

داده های کارایی تجهیزات را می توان از سیستم اتوماسیون ساختمان ( ترجیحاً )، یا از طریق اطلاعات مندرج بر روی پلاک مشخصات تجهیزات به دست آورد. رویه های صحیح سرویس باید قادر باشند کارایی تجهیزات را نزدیک به کارایی اولیه حفظ کنند ضمن این که پایش مجزای تجهیزات خط مبنای کارایی بهتری را فراهم خواهد کرد

                                                                                          پایان قسمت دوم

 

 

  • آرمین کو

یکی از موضوعات همیشگی در صنعت HVAC یافتن یک مبرد بهتر است. هنگام در نظر گرفتن مبردهای جایگزین، تولیدکنندگان باید بین راندمان مبرد و تأثیرات زیست محیطی آن موازنه ای برقرار کنند تا بتوانند گزینه بهینه را تعیین نمایند.

این مقاله ابتدا تاریخچه مختصری از مبردهای مورد استفاده در صنعت HVAC و مقررات وضع شده را ارائه می کند و سپس ملاحظات مربوط به تجهیزات جدید و موجود، همراه با گزینه ها و خطرات تعویض مبرد را مورد بحث قرار می دهد.

 

تاریخچه مبرد

در سال های اولیه استفاده از مبردها، تمرکز اصلی صنعت HVAC صرفاً بر یافتن مبردی بود که سرمایش موثر رافراهم کند. بسیاری از مبردهای اولیه از قبیل دی اکسید گوگرد، متیل کلراید و آمونیاک این هدف را تأمین می کردند اما به لحاظ سمیت یا قابلیت اشتعال بالای خود، خطرات ایمنی را به وجود می آورند.

در دهه 1930، مبرد های کلروفلوروکربن ( CFC ) به عنوان جایگزین های ایمن برای مواد شیمیایی که قبل از آنها استفاده می شدند معرفی گردیدند.

CFC ها به خاطر ایمنی و راندمان خود به عنوان مبردهای غالب ابتدا در تبرید و سپس در HVAC  به کار گرفته شدند. هیدرو کلروفلورو کربن ها (HCFCs ) نیز در دهه 1950 به مجموعه مبردهای جایگزین اضافه شدند.

در دهه 1970، نگرانی های زیست محیطی درباره کاربرد مبردها مطرح شدند. دانشمندان دریافتند که CFCها و به میزان کمتر HCFCها در تخریب لایه ازن نقش دارند.

پروتکل مونرال

نگرانی های جهانی درباره تخریب لایه ازن منجر به پروتکل مونرال شد؛ یک معاهده بین المللی که تاریخ هایی را برای پایان دادن تدریجی استفاده و تولید مواد مخرب لایه ازن تدوین کرد. این پروتکل در سال 1987 به اجرا درآمد که ابتدا  CFC ها و سپس HCFC ها را هدف قرار داد . CFC ها با HCFC ها که پتانسیل تخریب ازن (ODP ) کمتری دارند، یا با هدروفلور کربن ها (HFCs)  که ODP آن ها صفر است، تعویض شدند. از رده خارج شدن تدریجی CFC در سال 1996 تکمیل شد.

تاریخ از رده خارج شدن HCFCها به لحاظ ODP پایینی که دارند از 2004 به 2030( 2040 در کشورهای در حال توسعه ) موکول شد.

پروتکل کیوتو

در دهه 1990، نگرانی هایی درباره مبردهایی که بر اساس فازبندی مورد استفاده قرار می گرفتند به وجود آمد چرا که ODP مطلوب آنها در افزایش دمای زمین (GWP ) تاثیر می گذاشت. پتانسیل افزایش دمای زمین مبرد ها اینک به عنوان یک فاکتور مطرح شد.این نگرانی ها همراه با تغییرات جوی جهانی به پروتکل کیوتو در سال 1997 منجر گردید. کیوتو اهداف کاهش را برای گازهای گلخانه ای از جمله HFCها در کشورهای توسعه یافته تدوین کرد. CFCها و HCFCها به دلیل اینکه قبلا تحت پوشش پروتکل مونرال قرار گرفته بودند، در پروتکل کیوتو منظور نشدند.

وضعیت کنونی

هر دو پروتکل به کشور های شرکت کننده در پروتکل اجازه می دهند تا کاهش های مبرد های خود را به نحوی کنترل کنند که تعهد آن ها به پیروی از قوانین برآورده شود.

در ایالات متحده، آژانس حفاظت محیط زیست ( EPA ) تحت " قانون هوای پاک "، مقرراتی را به منظور پایان دادن تدریجی و زمان بندی شده تولید و واردات CFCها و HCFC ها وضع کرده است‌.

پروتکل های مونرال و کیوتو تاریخ هایی را تدوین کرده اند که در دسترس بودن طولانی مدت را تضمین می کنند. وقتی تولید یک مبرد متوقف می شود، خطوط زمانی تعیین شده اجازه می دهند که موجودی های بازیابی شده یا ذخیره شده کماکان بدون محدودیت مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، تولید CFC ها در سال 1996 به پایان رسید، اما این مبردها هموز به راحتی در دسترسند.

وضعیت پیش رو

فشار سیاسی موثر بر تقریبا کلیه مبردهای تجاری که امروزه در دسترسند، ظهور مبردهای جایگزین را تسریع کرده است. نسل آینده مبردها که به عنوان هیدروفلورو اُلِفین ها(HFOs) شناخته می شوند، دارای خواصی مشابه HCFCها و HFCها بوده اما حداقل تاثیر مستقیم زیست محیطی را دارند. اولین HFO معرفی شده به بازار به منظور جایگزینی در خودروها عرضه شده است که این تعویض امسال در اروپا اجرائی خواهد شد. کاربرد HFO ها در صنعت HVAC  با تاخیر انجام خواهد شد زیرا تولیدکنندگان، جایگزین های جدیدی را عرضه و تست می کنند، و مقررات جهانی مسیر آینده را تعیین خواهند کرد.

یک رویکرد متوازن

هنگان در نظر گرفتن مبرد های جایگزین برای آینده، سیاست گذاران، عامه مردم، و تولیدکنندگان باید بین نگرانی های زیست محیطی مستقیم ( ODP, GWP, نشتی)، تاثیرات زیست محیطی غیرمستقیم ( راندمان انرژی )، ایمنی و کارایی توازن برقرار کنند.

تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم

تاثیر زیست محیطی مستقیم یک سیستم HVAC به ODP, GWP  مبرد و نرخ نشت مبرد به محیط بستگی دارد. اگر چه نرخ های نشتی می توانند بین محصولات مختلف HVAC تفاوت زیادی داشته باشند، اما با طراحی و سرویس مناسب می توان نرخ نشتی را در یک حداقل حفظ نمود.

سال ها پیش، هنگامی که چیلر ها از CFCها استفاده می کردند و در رویه های سرویس توجه کمتری به کاهش انتشار مبردها به محیط می شد، نرخ های نشتی 2/5  تا 10 برابر نرخ های امروزی بودند. به واسطه پیشرفت در فناوری و استفاده از مبرد های با GWP  بسیار پایین تر، تاثیر زیست محیطی مستقیم تجهیزات HVAC اینک 20 تا 600 برابر کمتر از چیلرهای قدیمی با مبرد CFC است.

نرخ های نشتی پایین همراه با مبرد های جدید، تاثیر مستقیم سیستم بر افزایش دمای زمین را به زیر 5 درصد تاثیر کلی سیستم (مستقیم و غیر مستقیم) بر افزایش دمای زمین رسانده است.

برای سیستم های بسته، تاثیر غیرمستقیم یعنی انرژی مورد استفاده برای به کار انداختن سیستم های HVAC، تا 95 درصد تاثیر کلی سیستم بر محیط زیست را تشکیل می دهد. بنابر اعلام دپارتمان انرژی ایالات متحده، 83 درصد توان اولیه مصرفی در ایالات متحده توسط سوزاندن سوخت های فسیلی تولید می شود که باعث انتشار گازهای گلخانه ای می گردد.

با در نظر گرقتن هر دو تاثیرات مستقیم و غیرمستقیم زیست محیطی، HCFCها و HFC ها به دلیل راندمان انرژی بالای خود، سازگارترین مبردها با محیط زیست بوده و برای بسیاری از کاربردهای HVAC بهترین گزینه ای هستند که امروزه در دسترسند.

پایان قسمت اول

برگرفته از مقاله Jeff Moe

Trane Engineers Newsletter, June 2011

 

 

  • آرمین کو