|
تتناول هذه الحالة مشكلة ارتفاع استهلاك الطاقة وضعف التحكم في الرطوبة في وحدات التكييف التقليدية ذات درجة الحرارة والرطوبة الثابتة في ورشة الصب، وتعتمد تقنية استرداد الحرارة بالأنابيب الحرارية والتحكم في درجة الحرارة بالتردد المتغير مع إزالة الرطوبة. تعمل المعدات في ظروف هواء راجع بدرجة 25℃/45%، ومن خلال التبريد المسبق بالأنابيب الحرارية والتبريد العميق لإزالة الرطوبة وإعادة التسخين دون استهلاك للطاقة، تحقق التحكم في الرطوبة عند نقطة ندى منخفضة وتوفيراً ملحوظاً في الطاقة.
145 → 11.7 kW
قدرة تشغيل النظام |
100万+
التوفير السنوي في فاتورة الكهرباء |
60% → 98%
تحسين معدل جودة المنتج |
10.3 / 16
COP التبريد / COP الشامل |
مجفف بالتردد المتغير مع ضبط الحرارة واسترداد الحرارة بالأنابيب الحرارية |
واجهة التحكم والتشغيل الميدانية |
01 | نقاط الألم لدى العميل وخلفية المشروع
- تعتمد وحدات التكييف التقليدية ذات درجة الحرارة والرطوبة الثابتة على تبريد وإزالة الرطوبة بالماء المبرد، وإعادة التسخين بالتدفئة الكهربائية للتحكم في درجة الحرارة والرطوبة، مما يؤدي إلى استهلاك مرتفع للطاقة؛ كما أن تشغيل مضخات المياه ثنائية المرحلة يضيف تكاليف صيانة إضافية.
- تتطلب منتجات العميل الجديدة رطوبة أقل، ويصعب على المعدات الأصلية الوصول بثبات إلى 25℃/35%RH، كما أن معدل الجودة يبلغ 60% فقط.
- يعتمد المشروع مجففاً مبرداً بالماء بالتردد المتغير مع ضبط الحرارة واسترداد الحرارة والبرودة، ويهدف إلى تقليل قدرة التشغيل وتحسين تجانس الرطوبة وتحسين معدل جودة المنتج.
02 | مقارنة الحلول ونتائج توفير الطاقة
في ظروف 10,000 m³/h وهواء راجع بدرجة 25℃/45%، تمت مقارنة الحل التقليدي بالماء المبرد مع حل الاسترداد الحراري ثنائي المرحلة:
مقارنة بين الحلول المختلفة 10000CMH هواء راجع 25℃/45%
| الاسم |
كمية إزالة الرطوبة |
قدرة التبريد |
التدفئة الكهربائية |
القدرة الإجمالية |
استهلاك الكهرباء السنوي |
| ماء مبرد + إعادة تسخين كهربائية |
26kg/h |
117kW |
96kW |
145kW |
1,270,200 |
| تبريد بالتردد المتغير + استرداد حرارة التكثيف |
46kg/h |
96kW |
0 |
19.2kW |
168,192 |
| تبريد بالتردد المتغير + استرداد الحرارة والبرودة + استرداد حرارة التكثيف |
46kg/h |
96kW |
0 |
11.7kW |
102,492 |
بعد التعديل انخفضت قدرة تشغيل النظام من 145kW إلى 11.7kW. وبالمقارنة مع الحل التقليدي بالماء المبرد والتدفئة الكهربائية، يتم توفير نحو 120kWh في الساعة؛ وبالمقارنة مع حل إزالة الرطوبة التقليدي بالعجلة الدوارة عالي الاستهلاك للطاقة، يتم توفير نحو 130kWh في الساعة، مع توفير سنوي في فاتورة الكهرباء يتجاوز مليون يوان.
03 | بيانات القياس الفعلية لدى العميل
أجرى العميل اختبار تشغيل بالحمل الكامل في 27 نوفمبر 2025، مع تسجيل بيانات درجة الحرارة والرطوبة واسترداد الطاقة في الأنابيب الحرارية والمبادل الحراري والضاغط وجانب الإمداد بالهواء.
بيانات القياس الفعلية لمجفف التردد المتغير مع استرداد الحرارة بالأنابيب الحرارية
| الوقت |
تبريد 2
Δt（℃） |
تسخين 1
Δt（℃） |
تسخين 2
Δt（℃） |
فرق المحتوى الحراري
A3B3（kJ/kg） |
فرق المحتوى الحراري
B3C3（kJ/kg） |
فرق المحتوى الحراري
C3D3（kJ/kg） |
فرق المحتوى الحراري
D3E3（kJ/kg） |
كمية التبريد المسبق
（kW） |
قدرة التبريد
（kW） |
كمية التسخين المسبق
（kW） |
قدرة التسخين
（kW） |
COP التبريد |
COP التبريد والتسخين |
| 2025/11/27 7:30 |
13.9 |
12.9 |
10.1 |
7.72 |
25.03 |
-16.29 |
-7.095 |
43.9 |
142.3 |
-92.7 |
-40.4 |
10.1 |
17.3 |
| المتوسط |
11.1 |
10.9 |
8.1 |
10.3 |
19.8 |
-12.0 |
-5.5 |
38.9 |
82.6 |
-50.2 |
-22.8 |
10.2 |
16.0 |
اختبار حمل الإنتاج الكمي
ظروف الاختبار: غرفة إزالة الرطوبة بحمل كامل، جميع المراوح الصناعية موصولة على التوازي وتعمل بأقصى قدرة، وغرفة إزالة الرطوبة تحافظ على حالتها الميدانية.
هدف الاختبار: التحقق من قدرة إزالة الرطوبة بالحمل الكامل، والرطوبة القصوى، وCOP المعدات في ظروف الإنتاج الكمي، وتجانس درجة الحرارة والرطوبة في غرفة إزالة الرطوبة.
طريقة الاختبار: ضبط أقصى تدفق هواء 17,354m³/h وأدنى تدفق هواء 10,412m³/h، وتسخين المعدات بالدورة الخارجية لأكثر من 10 دقائق؛ بعد تشغيل جميع مراوح التدوير يتم توصيل صمام الهواء، ومقارنة درجة الحرارة والرطوبة في زوايا الورشة الأربع وخمس نقاط في المناطق؛ مع إحصاء متزامن لبيانات دفعة من رؤوس الكرات من الطابق الثاني إلى الطابق السادس.
بيانات القياس الفعلية في ظروف الحمل الكامل
| وقت الاختبار |
درجة الحرارة والرطوبة المضبوطة |
درجة الحرارة والرطوبة في الغرفة |
درجة الحرارة والرطوبة بعد التبريد المسبق |
درجة الحرارة والرطوبة بعد التبريد العميق |
درجة الحرارة والرطوبة بعد التسخين المسبق |
درجة الحرارة والرطوبة في هواء الإمداد |
القدرة |
COP التبريد للمواد بالحمل الكامل |
11/26–11/27
16:30–21:00 |
25℃؛ 40% |
24.2℃؛ 43.9% |
12.7℃؛ 75.2% |
2.1℃؛ 95.3% |
15.0℃؛ 51.7% |
25.1℃؛ 21.4% |
18.4 kW |
10.1 |
متوسط بيانات فترة الاختبار
| انحراف درجة الحرارة |
انحراف الرطوبة |
متوسط درجة الحرارة والرطوبة |
متوسط تدفق الهواء |
متوسط معدل إزالة الرطوبة |
نسبة المبادل الحراري |
متوسط القدرة |
COP التبريد الشامل |
| 0.22%（±0.22%） |
0.28%（±0.60%） |
25.4℃؛ 40.9% |
12,283 m³/h |
33.8 min |
32% |
12.2 kW |
10.3 |
مسار معالجة الهواء في اختبار حمل الإنتاج الكمي |
ملاحظة: فترة الحمل الكامل هي 27 نوفمبر 07:30. تتأثر كفاءة إزالة الرطوبة ببنية المعدات وكفاءة تبديد الحرارة وطريقة العمل، وتُستخدم البيانات لتعكس كفاءة إزالة الرطوبة لهذه الدفعة من رؤوس الكرات.
04 | الميزات الأساسية للمنتج
- تعتمد تقنية التردد المتغير بالتيار المستمر، ويمكنها تحقيق درجة حرارة نقطة ندى منخفضة تصل إلى 3~5℃.
- يتميز المبادل الحراري من نوع الأنابيب الحرارية بموصلية حرارية عالية، ومع استرداد الحرارة يمكن تقليل حمل التبريد بشكل ملحوظ.
- في الحالات الحالية، وفي ظروف هواء داخل بدرجة 25℃/45% وتدفق هواء 10,000m³/h، يمكن استرداد نحو 54kW من قدرة التبريد.
- تشغيل موفر للطاقة عند الرطوبة المنخفضة، ويمكن التحكم في رطوبة الهواء الراجع حتى 30%@25℃.
- تعتمد وحدة تحكم DDC مطورة ذاتياً وشاشة لمس، وتدعم عدة مجموعات من خوارزميات الضبط التكيفي.
- في ظروف 30%@25℃ يمكنها أن تحل محل مجففات العجلة الدوارة عالية الاستهلاك للطاقة، مع استهلاك طاقة أقل من 10% من حل العجلة الدوارة.
- تدعم المراقبة عن بُعد عبر تطبيق الهاتف المحمول، والترقية عن بُعد عبر OTA، والصيانة عن بُعد عالمياً.
- تستخدم الحرارة المهدرة من الضاغط لإعادة التسخين عبر استرداد حرارة التكثيف، مما يقلل أو يستبدل التدفئة الكهربائية.
- التحكم المتزامن في درجة الحرارة والرطوبة، ويمكن لجهاز واحد أن يجمع بين وظائف التكييف التقليدي والمجفف.
الترقية عن بُعد عبر OTA
لا تزال معدات العميل بحاجة إلى التبريد في الشتاء، حيث تقل درجة الحرارة الخارجية عن 0℃. وبعد التواصل الداخلي قدم الفريق الفني الحل في الوقت المناسب، وأكمل ترقية OTA خلال 3 ساعات، مما يضمن استمرار تشغيل المعدات بثبات.
ترقية OTA عن بُعد لسيناريو التبريد الشتوي |
التحكم والمراقبة عن بُعد للتشغيل |
05 | مبدأ المعدات وتقنية الأنابيب الحرارية
تُكمل المعدات، بالتعاون بين الأنابيب الحرارية ونظام الضاغط، التبريد المسبق والتبريد العميق وإعادة التسخين وإمداد الهواء، مع تقليل الاعتماد على التدفئة الكهربائية في عملية ضبط الحرارة والرطوبة بأكملها قدر الإمكان.
- استخدام مسترد حرارة بالأنابيب الحرارية دون استهلاك للطاقة لتبريد الهواء مسبقاً إلى نحو 15℃.
- التبريد العميق بواسطة مبرد الضاغط لتبريد الهواء إلى نحو 2℃، مما يقلل محتوى الرطوبة في الهواء بشكل ملحوظ.
- استخدام مسترد الحرارة بالأنابيب الحرارية لتسخين الهواء مسبقاً إلى 15~18℃.
- استرداد الحرارة المهدرة من الضاغط لإعادة التسخين، ورفع درجة حرارة هواء الإمداد إلى 25~35℃ لتلبية احتياج الحرارة في غرفة التجفيف.
- تُنجز عمليات التبريد المسبق والتسخين المسبق وإعادة التسخين جميعها بتقنية استرداد الحرارة دون استهلاك للطاقة.
مسار معالجة الهواء بالتعاون بين الأنابيب الحرارية والضاغط |
ما هو الأنبوب الحراري؟
الأنبوب الحراري هو مكوّن لنقل الحرارة يتميز بموصلية حرارية عالية، وينقل الحرارة بكفاءة عبر تغير طور المادة العاملة الداخلية عند الطرفين البارد والساخن (التبخر والتكثيف).
- موصلية حرارية عالية: قدرة نقل الحرارة أعلى بكثير من معظم المعادن الصلبة.
- تشغيل سلبي: لا يحتاج إلى طاقة خارجية، ويعمل بالاعتماد على عملياته الفيزيائية الذاتية.
- استجابة حرارية سريعة: قادر على نقل الحرارة بسرعة من مصدر الحرارة إلى طرف التبديد.
- مجالات التطبيق: مناسب لتبديد حرارة أشباه الموصلات، والفضاء والطيران، وأنظمة التكييف والتجفيف الموفرة للطاقة عالية الكفاءة، وغيرها من السيناريوهات ذات الطلب العالي على تبديد الحرارة.
مبدأ التبادل الحراري بالأنابيب الحرارية |
مقارنة الموصلية الحرارية بين الأنابيب الحرارية والمواد الشائعة
جدول مقارنة الموصلية الحرارية بين الأنابيب الحرارية والمواد الشائعة
| المادة |
الموصلية الحرارية W/(m*k) |
| الأنبوب الحراري |
5,000-100,000 |
| الفضة |
429 |
| النحاس |
401 |
| الألومنيوم |
273 |
| الحديد النقي |
80 |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 304 |
14 |
06 | الأداء المقاس وبيانات التشغيل
بلغ COP التبريد المقاس لدى العميل 9.5، وCOP الشامل 19. يدمج النظام عدة تقنيات لتوفير الطاقة، ويقلل تكاليف التشغيل مع الحفاظ على درجة الحرارة والرطوبة المطلوبة للعملية.
منحنى بيانات التشغيل المستمر في موقع العميل |
تفاصيل بيانات التشغيل 2025/6/4
فترة أخذ العينات من 4 يونيو 2025، 19:10–19:43، ولا يوجد تسجيل عند 19:15. بيانات التشغيل الكاملة كما يلي:
| الوقت |
درجة حرارة الهواء الراجع
（℃） |
رطوبة الهواء الراجع
（%） |
جانب التبريد بالأنابيب الحرارية
|
درجة حرارة المبادل الحراري |
درجة حرارة التبريد العميق |
جانب التسخين بالأنابيب الحرارية |
درجة حرارة هواء الخروج |
قدرة الضاغط |
الضغط العالي للضاغط |
كمية استرداد الطاقة الحرارية
（kW） |
| 2025/6/4 19:10 |
25 |
44.8 |
13.6 |
4.2 |
3.2 |
20 |
38.5 |
10.1 |
23.7 |
52.614 |
| 2025/6/4 19:11 |
25 |
44.9 |
13.7 |
4.3 |
3.2 |
20.2 |
39 |
10.2 |
24.2 |
52.947 |
| 2025/6/4 19:12 |
25.1 |
44.9 |
13.7 |
4.4 |
3.2 |
20.4 |
38.8 |
10.5 |
25.4 |
53.28 |
| 2025/6/4 19:13 |
24.9 |
|
