معجم مصطلحات التبريد الصناعي

غاز تبريد هيدروفلوروكربوني HFC، خالٍ من الكلور وآمن لطبقة الأوزون. يُستخدم في التبريد التجاري المتوسط (+0°م إلى +10°م) وفي التكييف السيارات. درجة غليانه -26°م، وله GWP=1430 (Global Warming Potential). يُعد بديلاً للـ R12 المحظور دولياً.

خليط من ثلاثة غازات HFC (R125 + R143a + R134a) يُستخدم في التبريد والتجميد التجاري والصناعي. يعمل بكفاءة في درجات حرارة منخفضة (-40°م إلى 0°م). درجة غليانه -47°م، وله GWP=3922 (مرتفع). بدأ التحول للبدائل صديقة البيئة مثل R448A و R449A.

خليط ثنائي من R125 + R143a، شبيه بـ R404a لكن أكثر استقراراً حرارياً. يُستخدم في التجميد العميق (-50°م) وأنظمة Cascade. درجة غليانه -47°م، GWP=3985. يتميز بأداء أفضل في الحمل الحراري المتغير.

غاز تبريد طبيعي رائد في الصناعات الكبيرة (>500 كيلوواط) لكفاءته الفائقة (COP > 4) وصفر تأثيره على البيئة (GWP=0, ODP=0). درجة غليانه -33°م. سامّ بتركيزات عالية لذا يتطلب أنظمة أمان متقدمة بحساسات Honeywell.

غاز تبريد طبيعي صديق للبيئة جداً (GWP=1)، يُستخدم في أنظمة الـ Trans-Critical CO2 الحديثة في السوبرماركت الأوروبية والآن الخليج. يعمل بضغط عالٍ جداً (90-130 بار)، ويتميز بأداء ممتاز في المناخ البارد إلى المعتدل. درجة غليانه -78°م.

غاز تبريد هيدروكربوني طبيعي، GWP=3 فقط (الأقل بين كل غازات التبريد العملية). يُستخدم في الوحدات المغلقة الصغيرة والمتوسطة. قابل للاشتعال لذا محدود الاستخدام في أنظمة كبيرة ويتطلب احتياطات سلامة.

خليط HFO حديث صديق للبيئة، بديل مباشر لـ R404a بنفس الأنابيب والضواغط مع إعدادات بسيطة. GWP=1387 (أقل بـ 65% من R404a). يُستخدم في تبريد التجاري والصناعي.

اسم تجاري عام لعائلة غازات التبريد (CFC, HCFC, HFC) التي طورتها شركة DuPont الأمريكية. أصبح المصطلح يُستخدم شائعاً للإشارة إلى أي غاز تبريد. الفريون الكلاسيكي (R12, R22) محظور حالياً لأنه يدمر طبقة الأوزون.

وحدة قياس الطاقة الحرارية، يساوي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة رطل واحد من الماء بدرجة فهرنهايت واحدة. في التبريد، تُستخدم BTU/hr لقياس قدرة تبريد الجهاز. مثال: مكيف 1 طن = 12,000 BTU/hr.

وحدة قياس القدرة الكهربائية أو الحرارية. 1 kW = 3,412 BTU/hr. تُستخدم في التبريد لقياس قدرة الضواغط واستهلاك الكهرباء. ضاغط 5 أحصنة ≈ 3.7 kW استهلاكاً، ينتج حوالي 11-15 kW قدرة تبريدية.

معامل الأداء = القدرة التبريدية ÷ القدرة الكهربائية المستهلكة. كلما زاد COP زادت كفاءة النظام. أنظمة الفريون الجيدة COP=3-3.5، أنظمة الأمونيا COP=4-5، أنظمة Cascade الـ CO2 COP=2-2.5.

EER = BTU/hr ÷ Watts. مشابه لـ COP لكن بوحدات إنجليزية. EER=10 ممتاز، EER=8 جيد، EER<6 ضعيف. تستخدم في تصنيف وحدات التبريد الصغيرة والمكيفات.

EER لكنها محسوبة على مدار الموسم بأكمله مع تغير درجات الحرارة. أكثر دقة في تقييم الكفاءة الفعلية. SEER=15 جيد جداً، SEER=20+ ممتاز.

وحدة قدرة التبريد التقليدية. 1 طن تبريد = 12,000 BTU/hr = 3.517 kW. اشتُقّت من كمية الحرارة اللازمة لإذابة طن من الثلج خلال 24 ساعة. مثال: غرفة 50م³ تحتاج تقريباً 3-5 أطنان تبريد حسب نوع المنتج.

معامل قياس قدرة المادة على نقل الحرارة، بوحدة W/m·K. كلما قلّت قيمة K، كان العزل أفضل. بانل PUF: K=0.022، صوف زجاجي: K=0.040، Quadcore (Kingspan): K=0.018 (الأفضل عالمياً).

U-Value = K ÷ سماكة. تُقيس كم وحدة حرارية تنفذ من خلال متر مربع من البانل بفارق درجة حرارة 1°م. قيم U منخفضة = عزل أفضل. بانل 100mm PUF: U=0.22 W/m²K.

قلب نظام التبريد. يضغط غاز التبريد رافعاً ضغطه ودرجة حرارته. أنواعه: نصف مغلق Semi-Hermetic (بيتزر، كوبلاند) للتطبيقات الصناعية، محكم Hermetic (تكومسي) للوحدات الصغيرة، لولبي Screw (بيتزر CSH) للقدرات الضخمة، Scroll الحلزوني (كوبلاند ZB) الأكثر هدوءاً.

الوحدة الداخلية في الغرفة الباردة. يمتص الحرارة من الهواء بسبب تبخر غاز التبريد داخله. أنواعه: مكعب Cubic للغرف المتوسطة (Friga-Bohn DUAL-O)، سقفي Ceiling للغرف منخفضة الارتفاع، عرض Display للثلاجات التجارية.

الوحدة الخارجية. يطرد الحرارة الممتصة من المبخر إلى الهواء الخارجي. أنواعه: مكثف بالهواء Air-Cooled (الأكثر شيوعاً في السعودية)، مكثف مائي Water-Cooled للقدرات الكبيرة، مكثف تبخيري Evaporative للكفاءة الفائقة.

صمام يخفض ضغط ودرجة حرارة غاز التبريد قبل دخوله المبخر. أنواعه: حراري TXV (تقليدي ميكانيكي)، إلكتروني EEV من دانفوس (دقة ±0.1°م، توفير طاقة 15%)، شعري Capillary للوحدات الصغيرة.

يمتص الرطوبة والشوائب من غاز التبريد لحماية الضاغط والصمامات. يحتوي على مادة Molecular Sieve. يجب استبداله عند كل صيانة كبرى أو تغيير في النظام. ماركات شائعة: دانفوس DCL، كاستل 4316.

نافذة شفافة على خط السائل تسمح بمراقبة حالة غاز التبريد وكمية الرطوبة عبر مؤشر لوني (أخضر = جاف، أصفر = رطوبة عالية). ضرورية للتشخيص. ماركات: دانفوس SGN، كاستل 3740.

صمام كهروميكانيكي يفتح أو يغلق خط غاز التبريد عند التحكم الكهربائي. يُستخدم لإيقاف التبريد عند الوصول لدرجة الحرارة، وفي دورات إذابة الجليد. ماركات: دانفوس EVR، كاستل 1078.

خزان معدني بعد المكثف يخزن غاز التبريد السائل لاستخدامه حسب الحاجة. يضمن إمداداً مستقراً للصمام. حجمه يحدد بناء على حجم النظام (عادة 30-50% من الشحنة الكاملة).

جهاز يفصل زيت التشحيم عن غاز التبريد بعد الضاغط ويعيده إليه. ضروري في الأنظمة الكبيرة (>50 kW) لمنع تراكم الزيت في المبخر وتدهور كفاءة التبادل الحراري.

النظام التقليدي حيث يتمدد غاز التبريد مباشرة في المبخر داخل الغرفة. بسيط، اقتصادي، الأكثر شيوعاً للأنظمة الصغيرة والمتوسطة. عيوبه: شحنة غاز كبيرة، صعوبة الصيانة في الأنظمة الكبيرة.

نظام يستخدم مائعاً وسيطاً (Brine, Glycol) ليبرد الغرف بدلاً من تمرير غاز التبريد مباشرة. مزاياه: تقليل شحنة غاز التبريد بنسبة 80%، أمان أعلى، صيانة أسهل. شائع في السوبرماركت الأوروبية.

نظام مزدوج المراحل: المرحلة الأولى بغاز عالي الحرارة (R134a, R404a) تبرّد المرحلة الثانية بغاز منخفض الحرارة (CO2, R23) لتحقيق -70°م إلى -90°م. ضروري للتطبيقات الدوائية والمختبرات وحفظ لقاحات mRNA.

نظام تبريد مركزي يجمع عدة ضواغط متصلة على بعضها (3-12 ضاغط) في وحدة مركزية واحدة، تخدم عشرات نقاط التبريد عبر خطوط مشتركة. مزاياه: توفير 40% كهرباء، احتياطية Lead/Lag، استرداد حرارة، صيانة مركزية.

نظام حديث جداً يستخدم CO2 (R744) بضغط فوق نقطته الحرجة (>74 bar). صديق للبيئة 100% (GWP=1)، كفاءة عالية في المناخ المعتدل. تحدٍ في المناخ الحار يحتاج ejector technology. مستقبل التبريد التجاري.

نظام يعدّل تدفق غاز التبريد ديناميكياً حسب حاجة كل مبخر. مرن جداً، يدعم تشغيل التبريد والتدفئة في نفس الوقت بمناطق مختلفة. شائع في المباني التجارية والمكاتب.

خوارزمية تحكم تجمع بين Proportional (متناسب) + Integral (تكاملي) + Derivative (تفاضلي) للوصول لدرجة الحرارة المطلوبة بسرعة وثبات دون تذبذب. تُستخدم في وحدات التحكم المتقدمة (CAREL pCO5, Danfoss EKE).

عملية دورية لإذابة الجليد المتراكم على المبخر. أنواعها: كهربائي Electric (شائع، 4-6 مرات/يوم)، غاز ساخن Hot Gas (سريع، يستخدم في الراك)، طبيعي Off-Cycle (للغرف +2°م فقط). مدة الدورة 15-30 دقيقة.

الفرق بين درجة حرارة غاز التبريد عند خروجه من المبخر ودرجة حرارة التبخر. يجب أن يكون 5-10K للحماية من دخول السائل للضاغط. صمام التمدد الإلكتروني EEV يضبطه ديناميكياً بدقة.

تبريد إضافي لغاز التبريد السائل بعد المكثف لزيادة الكفاءة. كل 1°م تبريد زائد يحسن الكفاءة 1-2%. عادة 3-7K. قياسه عبر Sight Glass والحساسات.

جهاز يسجل درجات الحرارة والرطوبة بشكل مستمر لأغراض المراقبة والامتثال (HACCP, GMP). يحفظ البيانات لسنوات ويُولّد تقارير. ماركات: Testo, Eliwell TelevisSystem، CAREL boss™.

تنبيهات فورية عند: ارتفاع درجة الحرارة، تسرب غاز التبريد، انقطاع الكهرباء، فشل ضاغط. يمكن أن ترسل SMS، Email، Push notifications، أو تدعم تكامل مع أنظمة BMS الكاملة.

البانل العازل الأكثر استخداماً عالمياً. يتكون من رغوة بولي يوريثان عالية الكثافة (40-45 kg/m³) محصورة بين صفيحتين معدنيتين. K=0.022 W/m·K. متوفر بسماكات 60mm (للتبريد المعتدل) إلى 200mm (للتجميد العميق).

بانل أرخص من PUF لكن أقل كفاءة (K=0.038). يُستخدم في التطبيقات الاقتصادية والمؤقتة. عيوبه: امتصاص رطوبة أعلى، عمر أقصر.

بانل XPS أفضل من EPS في مقاومة الرطوبة (K=0.030). يُستخدم خاصة لعزل الأرضيات تحت غرف التجميد لمنع تسرب البرودة للتربة.

طبقة بلاستيكية أو معدنية تمنع تسرب بخار الماء داخل العزل، حيث يتكثف ويسبب عزل تالف. ضرورية في غرف التجميد. عادة من البولي إيثيلين 0.2-0.5mm.

جهاز يدفع هواءً بسرعة عالية عند مدخل الغرفة الباردة لإنشاء حاجز هوائي يمنع دخول الهواء الحار وفقدان البرودة عند فتح الباب. يقلل فقد الطاقة بنسبة 70%.

إجمالي الحرارة التي يجب إزالتها من الغرفة بالكيلوواط أو BTU/hr. يُحسب من: التسرب عبر الجدران/السقف/الأرضية، حرارة المنتج المخزن، حرارة الإنارة والمعدات، حرارة الأشخاص الداخلين، حرارة فتح الباب. حسابه الدقيق ضروري لاختيار حجم الضاغط الصحيح.

الوقت اللازم لإنزال درجة حرارة الغرفة من درجة حرارة الجو المحيط إلى درجة التشغيل المطلوبة. عادة 4-12 ساعة حسب الحجم. يُستخدم في حساب قدرة الضاغط الإضافية.

القدرة المطلوبة للحفاظ على درجة الحرارة في الظروف العادية بعد التبريد الأولي. أقل من قدرة Pull-Down عادة بنسبة 30-40%. عند الاختيار، نأخذ القدرة الأكبر بين الاثنين.

الحرارة الداخلة عبر فتحات الأبواب وتسرب الهواء من العزل. تقدّر بـ 5-15% من الحمل الإجمالي. تقليلها يتم بستائر هواء، أبواب ذاتية الإغلاق، إحكام العزل.