شركة "شيويه رن" الصينية تطلق ضواغط أمونيا بدون مانع تسرب محوري لاستهداف سوق التبريد الصغير والمتوسط منخفض الشحن

أخبار ar.wedoany.com، باعتبار الأمونيا (R717) مادة تبريد طبيعية، تتميز بأداء ديناميكي حراري ممتاز ومزايا بيئية تتمثل في انعدام قدرتها على استنزاف الأوزون (ODP) وانعدام تأثيرها على الاحتباس الحراري (GWP)، وهي تتحول من التطبيقات الصناعية الكبيرة التقليدية نحو سيناريوهات التبريد الصغيرة والمتوسطة. يكمن مفتاح هذا التحول في تحقيق اختراق في تقنية الشحن المنخفض. وقد أطلقت علامة SRM التابعة لشركة "شيويه رن" سلسلة ضواغط SRS اللولبية شبه المغلقة، والتي تعالج مشكلة التسرب من المصدر من خلال تصميم بدون مانع تسرب محوري، مما يوفر دعمًا أساسيًا لتصغير أنظمة التبريد بالأمونيا.

من أواخر القرن التاسع عشر إلى أوائل القرن العشرين، كانت الأمونيا أكثر مواد التبريد استخدامًا على نطاق واسع. بعد ظهور الجيل الأول من مواد التبريد المفلورة، ولأسباب تتعلق بالسلامة، تراجعت الأمونيا تدريجيًا عن المجالات المدنية والتجارية الصغيرة، واقتصر استخدامها على الأنظمة المركزية الكبيرة. شكل خطر تسرب مانع التسرب المحوري في الضواغط المفتوحة التقليدية، بالإضافة إلى مخاوف الجمهور بشأن قابلية الأمونيا للاشتعال وسميتها، عائقين رئيسيين أمام انتشارها في سيناريوهات التبريد الصغيرة والمتوسطة. في عام 2013، بعد حادثين كبيرين للغاية يتعلقان بالأمونيا في الصين، تم تخفيض الحد الحرج لتشكيل مصدر خطر كبير لمخزون الأمونيا السائلة من 40 طنًا إلى 10 أطنان، مما عرض أنظمة الأمونيا التقليدية لرقابة أكثر صرامة. بعد ذلك، تم استخدام مواد التبريد الهيدروفلوروكربونية (HFCs) ذات قدرة الاحتباس الحراري العالية (GWP) مثل R507A و R404A على نطاق واسع، مما أدى إلى تفاقم مشكلة انبعاثات الكربون.

نفذ الاتحاد الأوروبي لائحة F-Gas في عام 2014، والتي تفرض آلية تخفيض تدريجي لإنتاج واستهلاك مواد التبريد HFCs، بهدف خفض الاستهلاك إلى 21% من مستويات عام 2015 بحلول عام 2030. وقد فتحت اللائحة، من خلال مجموعة من السياسات المشتركة مثل حظر استخدامها في المشاريع الجديدة، والتحكم في المخزون الحالي، وتقديم حوافز للبدائل، السوق أمام تطبيق أنظمة التبريد بالأمونيا في السيناريوهات الصغيرة والمتوسطة.

تعمل الصين حاليًا على تنفيذ برنامجها الوطني لبروتوكول مونتريال (2025-2030)، والذي سيمنع استخدام مواد التبريد HFCs مثل R507A و R404A في المشاريع الجديدة اعتبارًا من عام 2029. وفي الوقت نفسه، يتطلب نظام التحكم المزدوج في انبعاثات الكربون من مخازن التبريد الكبيرة والمتوسطة تسريع اعتماد الأمونيا (R717) أو ثاني أكسيد الكربون (R744) أو أنظمتها المركبة، مع تفضيل استخدام الأمونيا أو ثاني أكسيد الكربون في الأنظمة المتوسطة، بينما تتطلب الأنظمة الصغيرة مراقبة التسرب السنوي لمواد التبريد HFCs.

صممت سلسلة ضواغط SRS اللولبية شبه المغلقة من علامة SRM التابعة لشركة "شيويه رن" بحيث تلغي تمامًا هيكل مانع التسرب المحوري من الأساس. يتميز الضاغط والمحرك بتصميم مغلق ومتكامل، مما يزيل احتمالية التسرب من مانع التسرب المحوري من المصدر. يحقق هذا الابتكار التقني فوائد متعددة: يسمح التصميم بدون مانع تسرب محوري بإيقاف تشغيل النظام لفترات طويلة دون خطر التسرب؛ والهيكل مضغوط وأصغر حجمًا، مع سعة صغيرة للوحدة الواحدة مناسبة لسيناريوهات التبريد الصغيرة والمتوسطة؛ كما أن النظام مبسط، مما يقلل من لحام الأنابيب ونقاط التسرب المحتملة، ويخفض تكاليف التركيب وصعوبة الصيانة.

بالاعتماد على هذا الضاغط، طور المهندسون والفنيون العديد من حلول أنظمة التبريد بالأمونيا منخفضة الشحن، بما في ذلك طرق التبريد غير المباشر (مثل وحدات التبريد بالماء البارد أو المحلول الملحي أو ثاني أكسيد الكربون، أو التبريد المتتالي)، والوحدات المتكاملة الموزعة للتبريد المباشر أو غرف التبريد المركزية المدمجة بالأمونيا، بالإضافة إلى طرق التغذية الدقيقة في الأنظمة المركزية مثل التغذية المباشرة بالتمدد الرطب، والتغذية بالجاذبية الموزعة، والتغذية بمضخة ذات دورة واحدة، وكلها تساهم في تقليل كمية شحن الأمونيا بشكل فعال.

في عام 2017، تم تشغيل أول وحدة ضواغط لولبية مزدوجة شبه مغلقة بالأمونيا في أوروبا بنجاح في حلبة التزلج على الجليد في براونلاغه بألمانيا. تستخدم الوحدة محركًا متزامنًا بمغناطيس دائم، وتحكمًا عبر PLC، ومحركًا بتردد متغير، مما يتيح مطابقة دقيقة للحمل والتغيرات البيئية، محققة نظام تبريد بالأمونيا عالي الكفاءة ومنخفض الشحن.

قام أحد مخازن التبريد الألمانية بتحويل نظامه من الفلور إلى الأمونيا باستخدام المرافق القائمة، حيث طبق ضواغط SRS اللولبية شبه المغلقة في نظام وحدات الضغط المتوازي، وفاصل الأمونيا والمبادل الحراري اللوحي، ومضخات الجليكول، وتم تركيب المجموعة الكاملة داخل حاوية قياسية. أدى هذا الحل إلى خفض كبير في تكاليف التركيب في الموقع وكمية شحن الأمونيا، مع تحقيق أقصى استفادة من مرافق المخزن القائمة، مما جعل تكاليف التعديل منخفضة للغاية.

اختار مصنع جعة في ولاية بافاريا بألمانيا، يبلغ عمره 175 عامًا، استبدال مادة التبريد R404A بالأمونيا عند توسيع مصنع التبريد الخاص به. باستخدام وحدات ضواغط لولبية شبه مغلقة بالأمونيا، يتيح المحرك بتردد متغير للضاغط متابعة تغيرات الحمل بشكل مثالي، ويوفر تصميم ضاغطين (أحدهما قيد التشغيل والآخر احتياطي) التكرارية وأمان الإنتاج عند التشغيل بأحمال منخفضة، ويتوافق التصميم الداعم بشكل كبير مع التغيرات الفعلية في حمل الإنتاج لمصنع الجعة.

تم تشغيل أول وحدة مشتركة في العالم لتبريد المياه/المضخة الحرارية شبه المغلقة بالأمونيا في مشروع إعادة تأهيل مصنع فيليبس مهجور في هولندا. يمكن للنظام التبديل بين وضع التبريد في الصيف والتدفئة في الشتاء. أثناء التشغيل الشتوي، يعمل خزان تخزين الأمونيا السائلة كمقتصد لزيادة كمية الحرارة المنتجة. يؤدي استخدام المبرد الجاف والمبادل الحراري اللوحي القشري عالي الكفاءة إلى تقليل كمية شحن مادة التبريد إلى أدنى حد، كما أن التصميم بدون مانع تسرب محوري للضاغط شبه المغلق يخفف بشكل فعال من مخاوف الجمهور بشأن سلامة الأمونيا.

تراكمت في أوروبا المزيد من حالات التطبيق: يستخدم أحد مخازن التبريد في شمال ألمانيا ضاغطًا لولبيًا شبه مغلقًا ثنائي المراحل أحادي الوحدة مع محول تردد، وهو أكثر كفاءة من نظام التعزيز، وأبسط في التصميم، وأقل في المساحة المطلوبة؛ يستخدم أحد معامل إنضاج الجبن في النمسا مجموعتي ضواغط SRS مزدوجة متوازية، حيث يتناسب تصميم نظام الأمونيا المصغر مع المحرك بتردد متغير ليجعل السعة تتطابق بشكل وثيق مع الطلب؛ استخدم نظام تبريد بحري في الشرق الأوسط ثلاثة ضواغط أمونيا شبه مغلقة من سلسلة SRS من "شيويه رن" لاستبدال المعدات القديمة، مما جعل النظام أكثر إحكامًا وكفاءة.

تعمل الصين حاليًا على تنفيذ برنامجها الوطني لبروتوكول مونتريال (2025-2030)، حيث سيتم حظر استخدام مواد التبريد HFCs مثل R507A و R404A في المشاريع الجديدة اعتبارًا من عام 2029. وفي الوقت نفسه، تستعد الدولة لإصدار نظام التحكم المزدوج في انبعاثات الكربون الذي يشمل صناعة سلسلة التبريد، حيث سيتم ربط شركات تشغيل مخازن التبريد بشكل فعال بسوق تداول ائتمانات الكربون الوطنية.

بالمقارنة مع الأنظمة الكبيرة، يسهل على أنظمة التبريد الصغيرة والمتوسطة التحكم في كمية شحن الأمونيا السائلة لتكون أقل من 10 أطنان. كما أن المعيار الوطني الصيني "معيار تصميم مخازن التبريد" الصادر في عام 2021 أصبح أكثر مرونة فيما يتعلق بمتطلبات المسافة بين أنظمة التبريد بالأمونيا والمباني المدنية خارج الموقع مقارنة بنسخة عام 2010.

من خلال دمج الموارد التقنية الأوروبية لعلامة SRM، حققت شركة "شيويه رن" الإنتاج المحلي لضواغط SRS اللولبية شبه المغلقة بالأمونيا في قاعدتها الرئيسية في مقاطعة فوجيان. بدءًا من أول وحدة ضواغط مزدوجة شبه مغلقة في أوروبا عام 2017 وصولاً إلى أول وحدة مشتركة في العالم لتبريد المياه/المضخة الحرارية شبه المغلقة بالأمونيا، تعمل "شيويه رن" على إدخال حلول تقنية التبريد بالأمونيا منخفضة الشحن والناضجة أوروبيًا إلى السوق الصينية.

يقع مجمع "شيونديان تشيخه" للخدمات اللوجستية لسلسلة التبريد الخضراء ومنخفضة الكربون في مقاطعة شيونديان بمدينة كونمينغ بمقاطعة يوننان، على مساحة 163 مو (حوالي 10.9 هكتار)، وبسعة تخزين إجمالية تزيد عن 220,000 متر مكعب، تضم 63 غرفة تبريد بدرجة حرارة 0 درجة مئوية، ومزودة بـ 5 غرف تبريد مركزية بالأمونيا. يستخدم المشروع نظام تبريد بالأمونيا، والمعدات الرئيسية هي وحدات ضواغط SRS اللولبية شبه المغلقة المتوازية من "شيويه رن"، والمزودة بمحركات متزامنة ذات مغناطيس دائم ومحركات بتردد متغير، مما يمكنها من ضبط حالة حمل التشغيل الأمثل تلقائيًا في الوقت الفعلي وفقًا لظروف استخدام المخزن، وذلك بالاقتران مع تقنية الشحن المنخفض لتحقيق تشغيل فعال وموفر للطاقة ومنخفض الكربون.

تبلغ مساحة مجمع "وانوي تشنغدو شينجين" للخدمات اللوجستية لسلسلة التبريد 51,000 متر مربع، ويستخدم نظام تبريد وسيط R717/R744، والمعدات الرئيسية هي وحدات ضواغط SRS اللولبية شبه المغلقة المتوازية من "شيويه رن". تعمل تقنية الشحن المنخفض جنبًا إلى جنب مع نظام التبريد الوسيط بثاني أكسيد الكربون على تقليل كمية شحن الأمونيا الدائرية بشكل كبير، وتتيح وحدات الضغط المتوازي المتعددة ضبط الحمل بحرية وتوفير التكرارية بين الضواغط، مما يوفر تخزينًا متعدد درجات الحرارة من 25 درجة مئوية تحت الصفر إلى 15 درجة مئوية فوق الصفر.