نقاش حاسم بين مهندسَيْن في مجال التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: الفرق بين المبرّد ونظام التبريد متغير التدفق (VRF)

ما الفرق بين المبرّد ونظام التبريد متغير التدفق (VRF)؟ قد يكون من الصعب تحديد نوع نظام التبريد الأنسب لأعمالك. وهذا ما دفعنا إلى استغلال الفرصة للتحدث إلى متخصص في المبرّدات ومتخصص في نظام التبريد متغير التدفق (VRF) بشركة LG لنتعرف على آرائهما بشأن الأنظمة التي تناسب الظروف المختلفة. عند النظر إلى عوامل مثل حجم المنشأة وتكاليف الاستثمار والتشغيل والصيانة، نجد أن لكلّ متخصص رأيًا مختلفًا. نتحدث عن هذا الموضوع بالتفصيل مع هذين المتخصصَين في LG لمساعدتنا على تحديد نوع النظام المناسب لمجموعة متنوعة من أنواع الأعمال. انضمَ إلينا في هذا النقاش المحتدم!

سيو: بناءً على نوع الضاغط، يمكن تقسيم المبرّدات إلى: مبرّد حلزونيّ الضاغط، ومبرّد لولبيّ الضاغط، ومبرّد طرد مركزي. أهم ميزة في كل أنواع المبرّدات أنها توفر سعة كبيرة لكل وحدة تبريد فردية، وتقدّم كفاءة عالية.

لي: قد تختلف درجة الحرارة المستهدفة حسب كل مساحة فردية في المبنى. وأرى أن أهم ميزة تنافسية في نظام التبريد متغير التدفق (VRF) هي قدرته على التحكم في درجة الحرارة لكل مساحة على حدة.

لي: أرى أنه من المهم أن نقيّم أوّلًا الغرض من كل مساحة أو فراغ في المنشأة قبل اقتراح حلول التدفئة والتهوية وتكييف الهواء على العميل. من الملائم تركيب أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) في المباني الصغيرة والمتوسطة التي تستخدم كل طابق في المبنى بطريقة مختلفة على فترات استخدام متفاوتة. ومن الأمثلة على هذه الأنواع من المباني: مراكز التسوق الصغيرة والمتوسطة، والمساحات المكتبية التي تتضمن عدة شركات، ومراكز التسوق، ودور السينما، والمستشفيات الصغيرة التي تحتوي على غرف للعمليات وغرف للعلاج وغرف للمرضى، بالإضافة إلى مباني الإيجار التجارية والفنادق.

سيو: يصعب تحديد النوع الذي يتضمن أكبر عدد من الميزات؛ لأن هذا يعتمد على عدة عوامل تشمل منطقة التركيب، ولكني أرى أن المبرّد أكثر ملاءمة للأنظمة التي تتطلب سعة تبريد تصل إلى 500 طن تبريدي. فيما يخص المبرّدات، أرى أنها أكثر ملاءمة للمنشآت الكبيرة، لأن سعة الوحدة المنفردة منها أكبر من سعة نظام التبريد متغير التدفق (VRF). علاوة على ذلك، المبرّدات هي الخيار الأفضل في المباني الشاهقة لأن القيود التي تحدد طول الأنابيب معها أقل من القيود المرتبطة بأنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF). وفوق ذلك، المبردات هي أنظمة تعمل بتبريد المياه وكفاءتها أعلى بكثير من كفاءة نظام التبريد متغير التدفق (VRF)، ما يجعلها ملائمة أكثر للمنشآت الكبيرة لأنها تستهلك طاقة أكبر عمومًا.

لي: عندما نقارن تكلفة الجهاز وحدَها، سنجد أن مبلغ الاستثمار المبدئي متماثل. ولكن لأن نظام التبريد متغير التدفق (VRF) لا يتطلب دفع تكاليف تركيب المعدات إلى طرف خارجي، وهذا يشمل تركيب أنابيب المياه وأنظمة التحكم الآلية، فإن مبلغ الاستثمار المبدئي فيه قليل نسبيًّا.
وأرى أيضًا أن نظام التبريد متغير التدفق (VRF) أكثر تنافسية من حيث تكاليف التشغيل. وعندما نقارن تكاليف تشغيل نظام التبريد متغير التدفق (VRF) الذي يعمل بتبريد الهواء مع المبرد الذي يعمل بتبريد المياه، سنجد أن النوعين متقاربان في التكاليف. قد يكون نظام المبرّد أفضل من حيث التكاليف بناءً على موسم التشغيل. ومع ذلك، يمكن لنظام التبريد متغير التدفق (VRF) أن يكون أكثر فائدة عندما نضع في الحسبان تكاليف تشغيل أجهزة تكييف الهواء الموصلة بالمبرّد والأجهزة الخارجية مثل المضخات وأبراج التبريد ووحدات التبريد بالمراوح (FCU).
وفيما يتعلق بنظام التبريد متغير التدفق (VRF) الذي يعمل بتبريد المياه، لابد من مراعاة التكاليف الإضافية للمعدات الخارجية مثل المبرّد. ولكن، في هذه الحالة، يمكن لنظام التبريد متغير التدفق (VRF) الذي يعمل بتبريد المياه أن يوفّر الطاقة إذا كان مُصمّمًا لإدارة معدلات تدفق التبريد ومعدلات التدفق المتغيرة للتحكم في الوحدات الداخلية على حدة، أو يمكن تركيب أنظمة خارجية للتحكم في المضخات وتدفق المياه. وبناءً عليه، فإن تكاليف التشغيل الفعلية لأنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) التي تعمل بتبريد المياه قد تُعتبر أقل من تكاليف تشغيل المبرّدات.

سيو: مبلغ الاستثمار المبدئي في نظام مبرد يعمل بتبريد المياه أعلى من مبلغ الاستثمار في نظام التبريد متغير التدفق (VRF) بسبب الحاجة إلى تركيب أجهزة إضافية مثل أبراج التبريد والمضخات ووحدات مناولة الهواء. ومع ذلك، فإن كفاءة المبرد الذي يعمل بتبريد المياه قد تكون أعلى بضعفين من كفاءة نظام التبريد متغير التدفق (VRF) الذي يعمل بتبريد الهواء، أو أعلى من كفاءة المبرّد العادي، ويمكن استخدامه في مجموعة كبيرة من الاستخدامات. ورغم أن البعض قد يحتجّ بأن أبراج التبريد والمضخات تستهلك الطاقة أيضًا، فإنني أرى أن تكاليفها ليست كبيرة عند مقارنتها بتكاليف تشغيل نظام المبرّد الإجمالية.
في سوق التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، لا يقتصر تركيزنا على تكاليف التشغيل وحدَها، بل يجب علينا أن نراعي أيضًا العوامل الأخرى مثل الراحة والكفاءة وسهولة الإدارة والملاءمة وعمليات الصيانة الحالية. لذلك أرى أن المبرّدات وأنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) لها ميزات تنافسية في المشاريع التي تتطلّب ما يصل إلى 500 طن تبريدي. أنا المسؤول عن سوق أمريكا اللاتينية، والمبرّدات في هذه المنطقة هي خيار شائع في المشاريع التي تتطلّب 500 طن تبريدي أو أكثر، نتيجة لاعتبارات تشمل تكاليف التركيب والتشغيل والعوامل الأخرى.

سيو: يقول الناس غالبًا أن سهولة الصيانة تعتمد على الخصائص التركيبية للنظام، ولكنها في الواقع تعتمد على تحديد نوع النظام الأكثر انتشارًا في المنطقة المعنيّة.
على سبيل المثال، هناك تأثير كبير للولايات المتحدة في أسواق بنما وكولومبيا بأمريكا اللاتينية، والسكان المحليون على دراية أكبر بأنظمة المبردات. والاستشاريون في هذه المنطقة على دراية أكبر بتصميم أنظمة أنابيب المياه، وعمّال التركيب المحليّون مجهزون على نحو أفضل لإجراء الصيانة على أنظمة المبرّدات.
ورغم أن النوع المفضّل قد يختلف من بلد لآخر، فإن أسواق أمريكا الشمالية وأمريكا اللاتينية تميل إلى استخدام المبرّدات. وسوق المبرّدات أكثر انتشارًا في أسواق الشرق الأوسط أيضًا (الإمارات العربية المتحدة، والمملكة العربية السعودية). وفي أسواق آسيا، المبردات مستخدمة على نطاق واسع في مراكز التسوق الكبيرة، والفنادق والمنشآت الصناعية. وفي تلك المواقع، تتميز المبرّدات بالأفضلية فيما يتعلق بالصيانة.

لي: يبدو أن مديري المباني يفضّلون أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF). وفيما يتعلق بالصيانة وحدَها، فإن أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) أقل تكلفة وأسهل في صيانتها من المبرّدات. عادة ما يهتم مديرو المباني بكل المعدات التي ترتبط بالتدفئة أو التبريد، ولا يقتصر اهتمامهم على المبرّد أو نظام التبريد متغير التدفق (VRF) وحدَه. تتكون أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) من وحدات خارجية وأخرى داخلية، وأنابيب غاز أو مائع التبريد، وأنظمة تحكم. أرى أن مديري المباني يفضلون استخدام أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) لأن عدد العناصر التي تحتاج إلى الصيانة أقل من تلك الموجودة في المبرّدات.
علاوة على ذلك، تتميّز أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) بإمكانية إجراء الصيانة على يد علامة تجارية واحدة. أمّا المبرّد فقد يتطلب من المدير أن يدير شؤون كل العلامات التجارية المختلفة التي تنتمي إليها المعدات، أو قد يحتاج إلى توظيف شركة صيانة لإدارة كل تلك العناصر.

سيو: هناك بعض العوامل التي تجعل المبرّدات أكثر حفاظًا على البيئة.
1. قد تكون أنظمة أنابيب المياه (المبرّدات) أفضل قليلًا في الحفاظ على البيئة لأنها تستخدم المياه في تبريد الهواء بدلًا من مادة التبريد. تستخدم المبرّدات بعضًا من سائل التبريد بلا شك، ولكن هذا الاستخدام محدود على إعدادات محددة لدورة سائل التبريد.
2. علاوة على ذلك، فإن كفاءة النظام الذي يعمل بتبريد المياه أعلى بكثير من كفاءة نظام التبريد متغير التدفق (VRF) الذي يعمل بتبريد الهواء.
3. وأخيرًا، مبرّد الامتصاص الذي يستخدم مصادر الحرارة في التدفئة والتبريد معترف به رسميًّا على أنه من الحلول الأكثر حفاظًا على البيئة في عدة مناطق، وهو يمنح المستخدمين أحقية الحصول على المنافع الضريبية.

لي: أرى أن أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) أكثر حفاظًا على البيئة. لأن أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) تستخدم مصادر طاقة طبيعية مثل الهواء أو طاقة الحرارة الأرضية. بل إن بعض أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) معترف بها في بعض البلدان الأوروبية على أنها من حلول الطاقة الحديثة والمتجددة.

لي: تتميّز وحدات المبرد الفردية بسعة كبيرة، ويمكن تصنيع هذه الأنظمة حسب الطلب دون أي قيود تتعلق بالسعة غالبًا، ولكن يعيبها أنها يصعب التحكم فيها بشكل مستقل. أمّا نظام التبريد متغير التدفق Multi V الذي يعمل بتبريد الهواء فهو متصل بوحدات داخلية بشكل مباشر، ما يتيح التحكم بحرية في معدل تدفق سائل التبريد، وهذا يجعل التحكم الفردي في غاية السهولة. ولكن هناك بعض القيود المرتبطة بتصنيع نظام ذي سعة كبيرة. من عيوب أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) المساحة الكبيرة المطلوبة لتركيبها في نظام ذي سعة كبيرة.
وللتعويض عن النقص في كل نوع من الأنظمة، تم تطوير أنظمة المبرّد Multi V Water التي تعمل بتبريد المياه، وأنظمة المبرّد التي تعمل بتبريد الهواء. يعمل نظام Multi V Water بتبريد المياه، ولكنه يستخدم طريقة نظام التبريد متغير التدفق (VRF) التي تسهّل التحكم في المساحات الفردية، والذي يكون صعبًا في أنظمة المبرّد عادة. ولأن النظام يعمل بالتبادل الحراري وبتبريد المياه ويمكن تركيبه داخل المباني، فإن هذا يقلّل قيود مساحة التركيب. ويمكن أيضًا تصنيع مبرّد يعمل بتبريد الهواء للتركيب في الأنظمة كبيرة السعة باستخدام طريقة التبادل الحراري للهواء. تهيئة وتشغيل نظام تكييف الهواء أسهل نسبيًّا من تشغيل وتهيئة نظام مبرّد يعمل بتبريد المياه.

سيو: في المنشآت التي تُستخدم في أغراض متعددة، يمكن استخدام المبرّدات وأنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) معًا. ويمكن تهيئة المبرّد ونظام التبريد متغير التدفق (VRF) معًا في معظم أنواع المنشآت، ومنها المستشفيات والفنادق والمصانع. يوصَى باستخدام المبرّد في المناطق التي تتطلب أحمالَ تبريد عالية، ويوصَى باستخدام نظام التبريد متغير التدفق (VRF) في مناطق المكاتب المشتركة أو في المناطق التي لا تتطلب أحمالًا عالية.
في مستشفى كبير بمدينة كوستاريكا، تم تركيب مبرّد في غرفة عمليات تتطلب ثبات درجة الحرارة والرطوبة، مع تركيب نظام تبريد متغير التدفق (VRF) في المكاتب وغرف الاجتماعات.

لي: في مباني المكاتب المخصصة للعمل، تتطلب المناطق التي تحتوي على المكاتب التدفئة والتبريد لمدة 8 ساعات يوميَّا خلال أيام العمل. أما غرفة الاجتماعات فلا تتطلّب التحكم في الجوّ إلا عند عقد الاجتماعات فقط. عند تركيب نظام مبرّد واحد لخدمة هاتين المنطقتين معًا، فستخضع غرفة الاجتماعات للتدفئة والتبريد حتى وإن كان هذا غيرَ مطلوب، ما يؤدي إلى إهدار الطاقة. في مثل هذه الحالات، يمكن توفير الطاقة عن طريق استخدام مبرّد في منطقة المكاتب، وتركيب نظام تبريد متغير التدفق (VRF) في غرفة الاجتماعات.
مجمّع LG Science Park ومركز البحث والتطوير في Smart Park Factory 1 بمدينة تشانغوون في كوريا من المنشآت التي تستخدم أنظمة هجينة من المبرّدات وأنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) من LG.

سيو: شعبية نظام التبريد متغير التدفق (VRF) آخذة في الازدياد في المنشآت السكنية، أمّا المبرّدات فما زالت أكثر انتشارًا في المنشآت الكبيرة مثل المطارات والمصانع والفنادق الكبيرة. منتجات المبرّدات أكثر انتشارًا في المباني التي تتطلب حملًا حراريًّا كبيرًا. علاوة على ذلك، المبرّدات هي الخيار الأول بلا منازع في استخدامات المعالجة بالمصانع.
الأمر مرهون بالاستخدام، ولكني أعتقد أن المبرّدات تناسب المشاريع التي تتطلب ما بين 300 و400 طن تبريدي أو أكثر.

لي: أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) هي الخيار المفضّل في المنشآت متعددة الأغراض مثل المدارس والأسواق ومراكز التسوق والوحدات السكنية والمكاتب والمستشفيات، وغيرها من المنشآت التجارية. وتشهد أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF) زيادة في تركيبها بالمنشآت التي تتوسّع استخداماتها باستمرار، مثل المباني المعيارية المسبقة الصنع. رغم أن نظام التبريد متغير التدفق (VRF) كان الخيار الأكثر انتشارًا في المباني الصغيرة، فإنه قد أصبح في الآونة الأخيرة أكثر انتشارًا في المباني المتوسطة والكبيرة أيضًا. في السنوات الأخيرة، كانت احتياجات المستخدمين الفعلية مثل الوحدات الداخلية لتنقية الهواء، وتنويع تدفق الهواء، والتكنولوجيا الصحية لتنقية الهواء، هي الدافع نحو تطوّر وتوسّع أنظمة التبريد متغيرة التدفق (VRF).

ليس من السهل الاختيار بين المبرّد ونظام التبريد متغير التدفق (VRF). ولهذا لجأنا إلى هذين المتخصصَين بحثًا عن مشورتهما المبنية على الخبرة، ولكي نستمع إلى آرائهما. نتمنى أن هذا النقاش قد ساعدتكم في زيادة معرفتكم بالتقنيات المعنيّة، وسهّل عليكم تحديد نوع النظام الأنسب لمنشأتكم.

نشرنا تقريرًا آخر في 2022 عن المبرّد ونظام التبريد متغير التدفق (VRF). للمزيد من المعلومات عن النقاش بشأن المبرّد ونظام التبريد متغير التدفق (VRF)، يُرجى تنزيل تقريرنا عن هذا الموضوع فيما يلي. هدفنا من هذا التقرير هو تحديد منافع كل نوع من الأنظمة ومساعدة الناس على اتخاذ القرار المناسب عند التخطيط لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وتصميمها. لتنزيل التقرير، يُرجى النقر على الرابط المرفق أدناه.