حلان لاختلاف التبريد في الثلاجات الصغيرة

يُظهر تفاوت درجة حرارة التبريد في الثلاجات التجارية الصغيرة عدم مطابقتها للمعايير. فالعميل يطلب درجة حرارة تتراوح بين 2 و8 درجات مئوية، بينما تتراوح درجة الحرارة الفعلية بين 13 و16 درجة مئوية. الحل الشائع هو مطالبة الشركة المصنعة بتغيير نظام التبريد من قناة هواء واحدة إلى قناتين، إلا أن الشركة لا تملك مثل هذه الثلاجات. خيار آخر هو استبدال الضاغط بآخر ذي قدرة أعلى، مما سيرفع السعر، وقد لا يكون في متناول العميل. في ظل القيود التقنية وحساسية التكلفة، من الضروري البدء باستغلال الإمكانات الكاملة للمعدات الحالية وتحسين التشغيل لإيجاد حل يلبي متطلبات التبريد ويتناسب مع الميزانية.

1. تحسين تحويل مجرى الهواء

يتميز تصميم قناة الهواء المفردة بمسار واحد، مما ينتج عنه تدرج حراري واضح داخل الخزانة. في حال عدم وجود خبرة في تصميم قنوات الهواء المزدوجة، يمكن تحقيق تأثير مماثل من خلال تعديلات غير هيكلية. تحديدًا، أولًا، إضافة عنصر تحويل قابل للفصل داخل قناة الهواء دون تغيير البنية الفيزيائية لقناة الهواء الأصلية.

ثانيًا، يتم تركيب موزع هواء على شكل حرف Y عند مخرج الهواء للمبخر لتقسيم تدفق الهواء الواحد إلى تيارين علوي وسفلي: يحافظ أحدهما على مساره الأصلي مباشرةً إلى الطبقة الوسطى، بينما يُوجَّه الآخر إلى الجزء العلوي عبر عاكس مائل بزاوية 30 درجة. وقد تم اختبار زاوية تفرع الموزع باستخدام محاكاة ديناميكيات الموائع لضمان أن تكون نسبة تدفق التيارين 6:4، مما يضمن ليس فقط شدة التبريد في المنطقة المركزية للطبقة الوسطى، بل يملأ أيضًا المنطقة العلوية ذات درجة الحرارة العالية التي يبلغ سمكها 5 سم. في الوقت نفسه، يتم تركيب لوحة عاكسة مقوسة الشكل في أسفل الخزانة. بالاستفادة من خاصية هبوط الهواء البارد، ينعكس الهواء البارد المتراكم بشكل طبيعي في الأسفل إلى الزوايا العلوية لتشكيل دورة ثانوية.

أخيرًا، قم بتركيب جهاز التوزيع، واختبر فعاليته، ولاحظ ما إذا كانت درجة الحرارة تصل إلى 2-8 درجات مئوية. إذا تحقق ذلك، فسيكون هذا هو الحل الأمثل بتكلفة منخفضة للغاية.

2. استبدال غاز التبريد

إذا لم تنخفض درجة الحرارة، فأعد حقن غاز التبريد (مع الإبقاء على النموذج الأصلي دون تغيير) لخفض درجة حرارة التبخر إلى -8 درجات مئوية. يزيد هذا التعديل فرق درجة الحرارة بين المبخر والهواء داخل الخزانة بمقدار 3 درجات مئوية، مما يحسن كفاءة التبادل الحراري بنسبة 22%. استبدل الأنبوب الشعري المتوافق (بزيادة القطر الداخلي من 0.6 مم إلى 0.7 مم) لضمان توافق تدفق غاز التبريد مع درجة حرارة التبخر الجديدة وتجنب خطر حدوث ظاهرة الطرق السائلة في الضاغط.

تجدر الإشارة إلى أن ضبط درجة الحرارة يتطلب دمجه مع تحسين دقيق لمنطق التحكم في درجة الحرارة. استبدل منظم الحرارة الميكانيكي الأصلي بوحدة تحكم إلكترونية في درجة الحرارة، وقم بضبط آلية تشغيل مزدوجة: عندما تتجاوز درجة الحرارة المركزية داخل الخزانة 8 درجات مئوية، يتم تشغيل الضاغط تلقائيًا؛ وهذا لا يضمن فقط فعالية التبريد، بل يحافظ أيضًا على كفاءة التبريد في أفضل حالاتها.

3. تقليل تداخل مصادر الحرارة الخارجية

غالباً ما تنتج درجة الحرارة المرتفعة داخل الخزانة عن عدم التوازن بين الحمل البيئي وقدرة التبريد. وعندما يتعذر زيادة قدرة التبريد، يمكن أن يؤدي تقليل الحمل البيئي للمعدات إلى تضييق الفجوة بين درجة الحرارة الفعلية والقيمة المستهدفة بشكل غير مباشر. أما بالنسبة للبيئات المعقدة للأماكن التجارية، فيتطلب الأمر إجراء تعديلات وتحسينات شاملة.

أولًا، تعزيز العزل الحراري للخزانة. يتم تركيب لوح عزل فراغي (لوح VIP) بسماكة 2 مم على الجانب الداخلي لباب الخزانة. تبلغ موصليته الحرارية خُمس موصلية البولي يوريثان التقليدي، مما يقلل فقدان الحرارة من جسم الباب بنسبة 40%. في الوقت نفسه، يُلصق قطن عازل مُركب من رقائق الألومنيوم (بسماكة 5 مم) على الجزء الخلفي وجوانب الخزانة، مع التركيز على تغطية المناطق التي يكون فيها المكثف مُلامسًا للخارج لتقليل تأثير ارتفاع درجة الحرارة المحيطة على نظام التبريد. ثانيًا، للتحكم في درجة الحرارة المحيطة، يتم تركيب مستشعر حرارة على بُعد مترين من الثلاجة. عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة 28 درجة مئوية، يتم تشغيل جهاز سحب الهواء الموضعي القريب تلقائيًا لتوجيه الهواء الساخن إلى مناطق بعيدة عن الثلاجة لتجنب تكوّن غلاف حراري.

4. تحسين استراتيجية التشغيل: التكيف الديناميكي مع سيناريوهات الاستخدام

من خلال وضع استراتيجية تشغيل ديناميكية تتناسب مع سيناريوهات الاستخدام، يمكن تحسين استقرار التبريد دون زيادة تكاليف الأجهزة. حدد عتبات التحكم في درجة الحرارة في فترات زمنية مختلفة: حافظ على الحد الأعلى لدرجة الحرارة المستهدفة عند 8 درجات مئوية خلال ساعات العمل (8:00-22:00)، وخفضها إلى 5 درجات مئوية خلال غير ساعات العمل (22:00-8:00). استغل انخفاض درجة الحرارة المحيطة ليلاً لتبريد الخزانة مسبقًا، وذلك لتوفير سعة تبريد لليوم التالي. في الوقت نفسه، اضبط فرق درجة حرارة الإيقاف وفقًا لمعدل دوران الطعام: اضبط فرق درجة حرارة الإيقاف عند درجتين مئويتين (إيقاف التشغيل عند 8 درجات مئوية، وبدء التشغيل عند 10 درجات مئوية) خلال فترات التجديد المتكرر للطعام (مثل ذروة الظهيرة) لتقليل عدد مرات تشغيل وإيقاف الضاغط؛ واضبط فرق درجة حرارة عند 4 درجات مئوية خلال فترات انخفاض معدل الدوران لتقليل استهلاك الطاقة.

5. التفاوض على استبدال الضاغط

إذا كان السبب الجذري للمشكلة هو أن طاقة الضاغط صغيرة جدًا بحيث لا تصل إلى 2-8 درجة مئوية، فمن الضروري التفاوض مع العميل لاستبدال الضاغط، والهدف النهائي هو حل مشكلة فرق درجة الحرارة.

لحل مشكلة اختلاف درجة حرارة التبريد في الثلاجات التجارية الصغيرة، يكمن الحل الأساسي في تحديد الأسباب المحددة، سواءً أكانت ضعف قدرة الضاغط أم عيب في تصميم مجرى الهواء، ثم إيجاد الحل الأمثل. وهذا يُبرز أهمية اختبار درجة الحرارة.