ميتسوبيشي إلكتريك اليابانية تطور مبادلاً حرارياً لوحياً بأداء نقل حراري يعادل ثلاثة أضعاف التقليدي

أخبار ar.wedoany.com، في 14 سبتمبر، أعلنت شركة ميتسوبيشي إلكتريك عن تطوير مبادل حراري لوحي جديد موجه لأجهزة التدفئة والتبريد بالمضخات الحرارية، وذلك من خلال إضافة قنوات توزيع عند مداخل ومخارج المائع، وترتيب زعانف دقيقة متعاقبة بين الألواح، مما يتيح توزيعاً أكثر انتظاماً لتدفق المبرد في الحالة السائلة والغازية ثنائية الطور داخل ألواح التبادل الحراري. وأظهرت اختبارات الشركة أن أداء نقل الحرارة للهيكل الجديد يبلغ نحو ثلاثة أضعاف نظيره في المبادلات الحرارية اللوحية التقليدية ذات القنوات المحززة، مع إمكانية تقليل عدد طبقات ألواح التبادل الحراري، مما يخفض كمية المبرد المشحونة داخل المبادل الحراري إلى نحو الثلث مقارنة بالمستوى التقليدي.

تركز ميتسوبيشي إلكتريك في هذه المرة بشكل أساسي على معالجة مشكلة التوزيع غير المتكافئ للمبرد ثنائي الطور في معدات المضخات الحرارية عالية الأداء. فالمبادلات الحرارية اللوحية التقليدية ذات القنوات المحززة تواجه قيوداً هيكلية عند السعي لرفع كفاءة نقل الحرارة بشكل أكبر، كما أن مجرد إضافة زعانف دقيقة متعاقبة بين الألواح قد لا يمنع التوزيع غير المتكافئ للمبرد الغازي والسائل على سطح اللوح، مما يؤثر على فعالية التبادل الحراري الإجمالية. ويعمل الهيكل الجديد على إضافة قنوات توزيع مخصصة عند المدخل والمخرج، بحيث يكتمل موازنة معدل التدفق قبل دخول المبرد إلى مناطق الزعانف الدقيقة.

وقد تم تحسين مواقع قنوات التوزيع بواسطة تقنية التحليل الذاتية لميتسوبيشي إلكتريك. وتتيح هذه التقنية محاكاة الحالة المعقدة للمبرد ثنائي الطور أثناء تدفقه بين الزعانف الدقيقة، وبناءً على ذلك يتم تعديل ترتيب القنوات. ومن خلال هذا التصميم، يستطيع المبادل الحراري رفع قدرة التبادل الحراري لكل وحدة حجم مع تقليل عدد طبقات الألواح، مما يخفض مباشرة كمية المبرد المطلوبة في النظام.

يُعد تقليل كمية المبرد مؤشراً هندسياً مهماً لهذه التقنية. وأشارت ميتسوبيشي إلكتريك إلى أن المبردات منخفضة القدرة الاحترارية العالمية مثل R32 أصبحت تُستخدم على نطاق واسع في معدات المضخات الحرارية، غير أن بعض المبردات من الجيل الجديد تتمتع بقابلية للاشتعال، لذا فإن خفض كمية الشحن داخل النظام مع الحفاظ على أداء التبريد والتدفئة يمكن أن يقلل في الوقت نفسه من مخاطر السلامة في حال التسرب. ويقلص المبادل الحراري الجديد احتياج المبرد الداخلي إلى نحو الثلث مقارنة بالهيكل التقليدي، مما يوفر حلاً هيكلياً جديداً للمعدات التي ستستخدم لاحقاً مبردات منخفضة القدرة الاحترارية العالمية.

لا تقتصر هذه التقنية على أجهزة التكييف الثابتة فحسب، بل يمكن تطبيقها أيضاً في معدات التبريد والتدفئة بالماء، وأنظمة المضخات الحرارية للسيارات الكهربائية، ومنتجات التكييف المبردة بالهواء. وأفادت ميتسوبيشي إلكتريك بأنها ستواصل إدخال تقنية المبادل الحراري هذه إلى خطوط إنتاج مختلفة، ولم تعلن حتى الآن عن موعد الإنتاج الكمي المحدد أو الطرازات الأولى التي ستُجهز بها أو خطط الطاقة الإنتاجية الإضافية.