مبرد تبخيري

المبرد التبخيري (المعروف أيضًا باسم مكيف الهواء التبخيري ، أو مبرد المستنقعات ، أو صندوق المستنقعات ، أو مبرد الصحراء ، أو مبرد الهواء الرطب ) هو جهاز يُبرد الهواء عن طريق تبخير الماء. يختلف التبريد التبخيري عن أنظمة تكييف الهواء الأخرى التي تستخدم دورات التبريد بالضغط البخاري أو الامتصاص . يعتمد التبريد التبخيري على قدرة الماء على امتصاص كمية كبيرة نسبيًا من الحرارة للتبخر (أي أن له إنثالبي تبخر عالٍ ). يمكن خفض درجة حرارة الهواء الجاف بشكل ملحوظ من خلال تحول الماء السائل إلى بخار (التبخر). وهذا يُبرد الهواء باستخدام طاقة أقل بكثير من التبريد التقليدي. في المناخات شديدة الجفاف، يُوفر التبريد التبخيري للهواء ميزة إضافية تتمثل في زيادة رطوبة الهواء لراحة شاغلي المبنى.

تعتمد فعالية التبريد التبخيري على فرق درجة حرارة البصيلة الرطبة، أي الفرق بين درجة حرارة البصيلة الجافة ودرجة حرارة البصيلة الرطبة (انظر الرطوبة النسبية ). في المناخات الجافة ، يُمكن للتبريد التبخيري أن يُقلل من استهلاك الطاقة والمعدات اللازمة للتكييف كبديل للتبريد باستخدام الضواغط. أما في المناخات غير الجافة، فيُمكن للتبريد التبخيري غير المباشر الاستفادة من عملية التبريد التبخيري دون زيادة الرطوبة. كما تُوفر استراتيجيات التبريد التبخيري السلبي نفس مزايا أنظمة التبريد التبخيري الميكانيكية دون الحاجة إلى المعدات المعقدة وشبكات التهوية.

تاريخ

استُخدمت تقنية التبريد التبخيري، المعروفة باسم " ملتقط الرياح" ، لأول مرة في مصر القديمة وبلاد فارس منذ آلاف السنين، وكانت عبارة عن فتحات تهوية مثبتة على أسطح المنازل. كانت هذه الفتحات تلتقط الرياح، وتمررها فوق المياه الجوفية في قناة (قناة مائية)، ثم تُطلق الهواء البارد إلى داخل المبنى. وقد اعتمد الإيرانيون المعاصرون على نطاق واسع أجهزة التبريد التبخيري الكهربائية ( ملتقط الرياح ). ^{[ 1 ]}

كان المبرد التبخيري موضوعًا للعديد من براءات الاختراع الأمريكية في القرن العشرين؛ وقد اقترحت أو افترضت العديد منها، بدءًا من عام 1906، ^{[ 2 ]} استخدام وسادات من نشارة الخشب (صوف الخشب) كعناصر لتوصيل كمية كبيرة من الماء بالهواء المتحرك للسماح بالتبخر. يتضمن التصميم النموذجي، كما هو موضح في براءة اختراع عام 1945، خزانًا للمياه (عادةً ما يتم التحكم في مستواه بواسطة صمام عائم )، ومضخة لتدوير الماء فوق وسادات نشارة الخشب، ومروحة طرد مركزي لسحب الهواء عبر الوسادات وإلى داخل المنزل. ^{[ 3 ]} لا يزال هذا التصميم وهذه المادة سائدين في المبردات التبخيرية في جنوب غرب الولايات المتحدة ، حيث تُستخدم أيضًا لزيادة الرطوبة. ^{[ 4 ]} في الولايات المتحدة، قد يكون استخدام مصطلح " مبرد المستنقعات" ناتجًا عن رائحة الطحالب التي تنتجها الوحدات القديمة. ^{[ 5 ]}

في السيارات، يمكن استخدام أجهزة التبريد التبخيري المثبتة خارجيًا (المعروفة أيضًا باسم مبردات السيارات أو مبردات المستنقعات) لتبريد الهواء الداخلي، وغالبًا ما تكون ملحقات ما بعد البيع ^{[ 6 ]} - حتى أصبح تكييف الهواء الحديث بضغط البخار متاحًا على نطاق واسع.

لطالما كانت تقنيات التبريد التبخيري السلبي في المباني سمةً مميزةً للعمارة الصحراوية لقرون، إلا أن قبولها ودراستها وتطويرها وتطبيقها التجاري في الغرب تُعدّ حديثة نسبياً. في عام ١٩٧٤، لاحظ ويليام إتش. جوتل آلية عمل تقنية التبريد التبخيري في المناخات الجافة، وتوقع أن تكون الوحدة المُدمجة أكثر فعالية، فابتكر "نظام أسترو إير بيغيباك عالي الكفاءة"، وهو عبارة عن مكيف هواء مُدمج للتبريد والتبريد التبخيري. في عام ١٩٨٦، بنى باحثون من جامعة أريزونا برج تبريد تبخيري سلبي، وأصبحت بيانات الأداء من هذه المنشأة التجريبية في توكسون، أريزونا، أساساً لإرشادات تصميم أبراج التبريد التبخيري. ^{[ ٧ ]}

رسم تخطيطي لملاقط هواء وقناة إيرانية قديمة ، تُستخدم للتبريد التبخيري للمباني
نافورة تبريد سالاسابيل ( القلعة الحمراء ، دلهي ، الهند)

المبادئ الفيزيائية

تُخفّض المبردات التبخيرية درجة حرارة الهواء باستخدام مبدأ التبريد التبخيري، على عكس أنظمة تكييف الهواء التقليدية التي تستخدم التبريد بضغط البخار أو التبريد بالامتصاص . التبريد التبخيري هو تحويل الماء السائل إلى بخار باستخدام الطاقة الحرارية الموجودة في الهواء، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الهواء. تُستمد الطاقة اللازمة لتبخير الماء من الهواء على شكل حرارة محسوسة ، والتي تؤثر على درجة حرارة الهواء، وتتحول إلى حرارة كامنة ، وهي الطاقة الموجودة في مكون بخار الماء في الهواء، بينما يظل الهواء عند قيمة إنثالبي ثابتة . يُعرف هذا التحويل للحرارة المحسوسة إلى حرارة كامنة بالعملية متساوية الإنثالبي لأنها تحدث عند قيمة إنثالبي ثابتة. لذلك، يتسبب التبريد التبخيري في انخفاض درجة حرارة الهواء بما يتناسب مع انخفاض الحرارة المحسوسة، وزيادة في الرطوبة بما يتناسب مع اكتساب الحرارة الكامنة. يمكن تصور التبريد التبخيري باستخدام مخطط سيكرومتري من خلال إيجاد حالة الهواء الأولية والتحرك على طول خط ذي محتوى حراري ثابت نحو حالة رطوبة أعلى. ^{[ 8 ]}

من الأمثلة البسيطة على التبريد التبخيري الطبيعي التعرق ، الذي يفرزه الجسم، ويؤدي تبخره إلى تبريد الجسم. تعتمد كمية الحرارة المنتقلة على معدل التبخر، ولكن لكل كيلوغرام من الماء المتبخر، تنتقل 2257 كيلوجول من الطاقة (حوالي 890 وحدة حرارية بريطانية لكل رطل من الماء النقي، عند 35 درجة مئوية). يعتمد معدل التبخر على درجة حرارة الهواء ورطوبته، ولهذا السبب يتراكم العرق أكثر في الأيام الرطبة، لأنه لا يتبخر بالسرعة الكافية.

تعتمد أنظمة التبريد بضغط البخار على التبريد التبخيري، حيث يكون البخار المتبخر داخل نظام مغلق، ثم يُضغط ليصبح جاهزًا للتبخر مرة أخرى، مستهلكًا بذلك طاقة. في المبردات التبخيرية البسيطة، يتبخر الماء في البيئة المحيطة ولا يُعاد تدويره. أما في وحدات تبريد المساحات الداخلية، فيُضخ الماء المتبخر إلى المساحة مع الهواء المبرد؛ بينما في أبراج التبريد التبخيرية، يُنقل الماء المتبخر مع تيار الهواء الخارج.

أنواع أخرى من التبريد بتغيير الطور

وتختلف عملية التبريد بالتسامي ، وهي عملية وثيقة الصلة، عن التبريد التبخيري في أنها تحدث فيها عملية تحول طوري من الحالة الصلبة إلى الحالة البخارية ، بدلاً من التحول من الحالة السائلة إلى الحالة البخارية.

لوحظ أن التبريد بالتسامي يعمل على نطاق كوكبي على الكويكب بلوتو ، حيث أطلق عليه اسم تأثير مضاد للاحتباس الحراري .

من التطبيقات الأخرى لتغير الحالة في التبريد علبة المشروبات "ذاتية التبريد". تحتوي هذه العلبة على حجرة منفصلة تضم مادة مجففة وسائلاً. قبل الشرب مباشرة، يُسحب لسان صغير لتلامس المادة المجففة السائل وتذوب. وخلال هذه العملية، تمتص كمية من الطاقة الحرارية تُسمى حرارة الانصهار الكامنة . يعتمد التبريد التبخيري على تحول السائل إلى بخار وحرارة التبخر الكامنة ، بينما تستخدم علبة التبريد الذاتي تحول السائل إلى صلب، وحرارة الانصهار الكامنة، لتحقيق النتيجة نفسها.

التطبيقات

قبل ظهور التبريد الحديث، استُخدم التبريد التبخيري لآلاف السنين، على سبيل المثال في القنوات المائية ، وملاقط الرياح ، والمشربيات . كان يُستخدم إناء فخاري مسامي لتبريد الماء عن طريق التبخر عبر جدرانه؛ وتُظهر اللوحات الجدارية التي تعود إلى حوالي 2500 قبل الميلاد عبيدًا يُهوون جرارًا من الماء لتبريد الغرف . بدلاً من ذلك، كان يُمكن وضع وعاء مملوء بالحليب أو الزبدة داخل وعاء آخر مملوء بالماء، مع تغطية كليهما بقطعة قماش مبللة موضوعة في الماء، للحفاظ على الحليب أو الزبدة طازجة قدر الإمكان (انظر: الزير ، والبوتيجو ، وكولغاردي الآمن ). ^[⁹^]

منزل ريفي في كاليفورنيا مزود بصندوق تبريد تبخيري على خط قمة السطح على اليمين

يُعد التبريد التبخيري شكلاً شائعاً لتبريد المباني من أجل الراحة الحرارية لأنه رخيص نسبياً ويتطلب طاقة أقل من أشكال التبريد الأخرى.

يُظهر الشكل بيانات الطقس لمدينة سولت ليك سيتي، مُوضحًا مناخ الصيف النموذجي (من يونيو إلى سبتمبر). تُبين الخطوط الملونة إمكانية استخدام استراتيجيات التبريد التبخيري المباشر وغير المباشر لتحسين مستوى الراحة خلال فصل الصيف. ويعود ذلك بشكل أساسي إلى ارتفاع سرعة الهواء من جهة، وارتفاع نسبة الرطوبة الداخلية عندما تسمح الظروف المناخية بتطبيق استراتيجية التبريد التبخيري المباشر من جهة أخرى. ينبغي تطبيق استراتيجيات التبريد التبخيري التي تتضمن ترطيب الهواء في ظروف جافة، بحيث يبقى مستوى الرطوبة أقل من المستويات الموصى بها لراحة شاغلي المبنى وجودة الهواء الداخلي. تفتقر أبراج التبريد السلبي إلى التحكم الذي توفره أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية. ومع ذلك، فإن حركة الهواء الإضافية التي توفرها هذه الأبراج تُحسّن من راحة شاغلي المبنى.

يُعدّ التبريد التبخيري أكثر فعالية عندما تكون الرطوبة النسبية منخفضة، مما يحدّ من شيوعه في المناخات الجافة. يرفع التبريد التبخيري مستوى الرطوبة الداخلية بشكل ملحوظ، وهو ما قد يُرحّب به سكان الصحراء حيث يُعيد الهواء الرطب ترطيب البشرة الجافة والجيوب الأنفية. لذلك، يُعدّ تقييم بيانات المناخ النموذجية إجراءً أساسيًا لتحديد إمكانات استراتيجيات التبريد التبخيري للمباني. أهم ثلاثة اعتبارات مناخية هي درجة حرارة الهواء الجاف ، ودرجة حرارة الهواء الرطب ، وانخفاض درجة حرارة الهواء الرطب خلال يوم صيفي نموذجي. من المهم تحديد ما إذا كان انخفاض درجة حرارة الهواء الرطب كافيًا لتوفير التبريد اللازم خلال النهار الصيفي. من خلال طرح انخفاض درجة حرارة الهواء الرطب من درجة حرارة الهواء الجاف الخارجية، يُمكن تقدير درجة حرارة الهواء الخارجة من جهاز التبريد التبخيري. من المهم مراعاة أن قدرة درجة حرارة الهواء الجاف الخارجية على الوصول إلى درجة حرارة الهواء الرطب تعتمد على كفاءة التشبع. توصية عامة لتطبيق التبريد التبخيري المباشر هي استخدامه في الأماكن التي لا تتجاوز فيها درجة حرارة الهواء الرطب 22 درجة مئوية (72 درجة فهرنهايت) . ^[⁷^] مع ذلك، في مدينة سولت ليك، على سبيل المثال، يبلغ الحد الأقصى للتبريد التبخيري المباشر على مخطط الرطوبة 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) . ورغم انخفاض درجة الحرارة، يُعدّ التبريد التبخيري مناسبًا للمناخات المشابهة لمناخ سولت ليك.

يُعدّ التبريد التبخيري مناسبًا بشكل خاص للمناخات الحارة ذات الرطوبة المنخفضة. في الولايات المتحدة، تُعتبر الولايات الغربية والجبلية مواقع مثالية، حيث تنتشر أجهزة التبريد التبخيري في مدن مثل ألبوكيرك ، ودنفر ، وإل باسو ، وفريسنو ، وسولت ليك سيتي ، وتوسون . كما يحظى تكييف الهواء التبخيري بشعبية واسعة ومناسب للجزء الجنوبي (المعتدل) من أستراليا . في المناخات الجافة والقاحلة، قد تكون تكلفة تركيب وتشغيل جهاز التبريد التبخيري أقل بكثير من تكلفة تكييف الهواء التقليدي، بنسبة تصل إلى 80% تقريبًا. مع ذلك، يُستخدم التبريد التبخيري وتكييف الهواء بضغط البخار أحيانًا معًا لتحقيق أفضل نتائج التبريد. قد تعمل بعض أجهزة التبريد التبخيري أيضًا كمرطبات هواء خلال موسم التدفئة. في المناطق القاحلة، قد تمنع فترات الرطوبة العالية القصيرة من أن يكون التبريد التبخيري استراتيجية تبريد فعّالة. ومن الأمثلة على هذا الحدث موسم الرياح الموسمية في نيو مكسيكو ووسط وجنوب أريزونا في شهري يوليو وأغسطس.

في المناطق ذات الرطوبة المعتدلة، تتعدد استخدامات التبريد التبخيري من حيث التكلفة، إضافةً إلى انتشاره الواسع في المناخات الجافة. فعلى سبيل المثال، تستخدم المصانع والمطابخ التجارية والمغاسل ومحلات التنظيف الجاف والبيوت الزجاجية ومناطق التبريد الموضعي (أرصفة التحميل والمستودعات والمصانع ومواقع البناء والفعاليات الرياضية وورش العمل والمرائب وأماكن إيواء الحيوانات) ومزارع تربية الحيوانات (مزارع الدواجن والخنازير والألبان) التبريد التبخيري بشكل متكرر. أما في المناخات شديدة الرطوبة، فقد لا يُحقق التبريد التبخيري فائدة تُذكر في تحسين الراحة الحرارية، باستثناء زيادة التهوية وحركة الهواء التي يوفرها.

أمثلة أخرى

تُفقد الأشجار كميات كبيرة من الماء عبر مسام في أوراقها تُسمى الثغور ، ومن خلال عملية التبريد التبخيري هذه، تتفاعل الغابات مع المناخ على المستويين المحلي والعالمي. ^{[ 10 ]} تُعدّ أجهزة التبريد التبخيري البسيطة، مثل غرف التبريد التبخيري (ECCs) وأواني التبريد الفخارية، أو الثلاجات ذات الوعاء داخل الوعاء ، وسائل سهلة وغير مكلفة للحفاظ على الخضراوات طازجة دون الحاجة إلى الكهرباء. يمكن أن تستفيد العديد من المناطق الحارة والجافة حول العالم من التبريد التبخيري، بما في ذلك شمال أفريقيا، ومنطقة الساحل الأفريقي، والقرن الأفريقي، وجنوب أفريقيا، والشرق الأوسط، والمناطق القاحلة في جنوب آسيا، وأستراليا. تشمل فوائد غرف التبريد التبخيري للعديد من المجتمعات الريفية في هذه المناطق تقليل الفاقد بعد الحصاد، وتقليل الوقت المُستغرق في الذهاب إلى السوق، وتوفير المال، وزيادة توافر الخضراوات للاستهلاك. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

يُستخدم التبريد التبخيري على نطاق واسع في التطبيقات المبردة . يُضخ البخار المتصاعد فوق خزان السائل المبرد، ويستمر السائل في التبخر طالما كان ضغط بخاره مرتفعًا. يُشكل التبريد التبخيري للهيليوم العادي وعاءً عند درجة حرارة 1 كلفن ، والذي يمكن أن يبرد إلى 1.2 كلفن على الأقل. كما يُمكن أن يوفر التبريد التبخيري للهيليوم-3 درجات حرارة أقل من 300 ملي كلفن. يُمكن استخدام هذه التقنيات في صناعة المبردات المبردة ، أو كمكونات في أجهزة التبريد المبردة ذات درجات الحرارة المنخفضة ، مثل مبردات التخفيف . مع انخفاض درجة الحرارة، ينخفض ضغط بخار السائل أيضًا، ويصبح التبريد أقل فعالية. وهذا يُحدد الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يُمكن الوصول إليها باستخدام سائل معين.

يُعدّ التبريد التبخيري الخطوة الأخيرة في عملية التبريد للوصول إلى درجات الحرارة المنخفضة للغاية اللازمة لتكثيف بوز-أينشتاين . في هذه العملية، يُستخدم ما يُسمى بالتبريد التبخيري القسري لإزالة الذرات عالية الطاقة ("الساخنة") بشكل انتقائي من سحابة ذرية حتى تبرد السحابة المتبقية إلى ما دون درجة حرارة انتقال تكثيف بوز-أينشتاين. بالنسبة لسحابة مكونة من مليون ذرة قلوية، تبلغ هذه الدرجة حوالي 1 ميكروكلفن.

على الرغم من أن المركبات الفضائية الروبوتية تعتمد بشكل شبه حصري على الإشعاع الحراري ، فإن العديد من المركبات الفضائية المأهولة لديها مهام قصيرة تسمح بالتبريد التبخيري ذي الدورة المفتوحة. ومن الأمثلة على ذلك مكوك الفضاء ، ووحدة القيادة والخدمة (CSM) التابعة لبرنامج أبولو، ووحدة الهبوط على القمر ، ونظام دعم الحياة المحمول . كانت وحدة القيادة والخدمة التابعة لبرنامج أبولو ومكوك الفضاء مزودين بمشعات، وكان بإمكان المكوك تبخير الأمونيا بالإضافة إلى الماء. استخدمت مركبة أبولو الفضائية أجهزة التسامي ، وهي أجهزة صغيرة الحجم وسلبية إلى حد كبير، تقوم بتصريف الحرارة المهدرة على شكل بخار ماء يُطلق إلى الفضاء. عندما يتعرض الماء السائل للفراغ، يغلي بشدة، حاملاً معه كمية كافية من الحرارة لتجميد المتبقي منه إلى جليد يغطي جهاز التسامي وينظم تدفق الماء المغذي تلقائيًا حسب الحمل الحراري. غالبًا ما يكون الماء المستهلك متوفرًا بكميات فائضة من خلايا الوقود التي تستخدمها العديد من المركبات الفضائية المأهولة لإنتاج الكهرباء.

تصاميم

تستفيد معظم التصاميم من حقيقة أن الماء يتمتع بواحدة من أعلى قيم حرارة التبخر (الحرارة الكامنة للتبخر) المعروفة بين جميع المواد الشائعة. ولهذا السبب، لا تستهلك المبردات التبخيرية سوى جزء ضئيل من الطاقة التي تستهلكها أنظمة تكييف الهواء بضغط البخار أو الامتصاص. باستثناء المناخات شديدة الجفاف، يمكن للمبرد أحادي المرحلة (المباشر) أن يرفع الرطوبة النسبية إلى مستوى يسبب عدم الراحة للساكنين. أما المبردات التبخيرية غير المباشرة وثنائية المرحلة، فتحافظ على مستوى رطوبة نسبية منخفض.

التبريد التبخيري المباشر

يُستخدم التبريد التبخيري المباشر (دائرة مفتوحة) لخفض درجة حرارة الهواء وزيادة رطوبته باستخدام الحرارة الكامنة للتبخر، مما يحول الماء السائل إلى بخار. في هذه العملية، لا تتغير طاقة الهواء. يتحول الهواء الدافئ الجاف إلى هواء بارد رطب. تُستخدم حرارة الهواء الخارجي لتبخير الماء. ترتفع الرطوبة النسبية إلى ما بين 70 و90%، مما يقلل من تأثير التبريد الناتج عن تعرق الإنسان. يجب إطلاق الهواء الرطب باستمرار إلى الخارج، وإلا سيصبح الهواء مشبعًا ويتوقف التبخر.

تستخدم وحدة التبريد التبخيري المباشر الميكانيكية مروحةً لسحب الهواء عبر غشاء مبلل، أو وسادة، مما يوفر مساحة سطحية كبيرة لتبخر الماء في الهواء. يُرش الماء على سطح الوسادة ليتقطر إلى الغشاء ويحافظ على تشبعه باستمرار. يُجمع أي ماء زائد يتساقط من أسفل الغشاء في وعاء ويُعاد تدويره إلى الأعلى. عادةً ما تكون وحدات التبريد التبخيري المباشر أحادية المرحلة صغيرة الحجم، إذ تتكون فقط من الغشاء ومضخة الماء والمروحة الطاردة المركزية. يؤدي المحتوى المعدني لمياه الإمداد البلدية إلى ترسبات على الغشاء، مما يتسبب في انسداده مع مرور الوقت. وبناءً على هذا المحتوى المعدني ومعدل التبخر، يلزم التنظيف والصيانة الدورية لضمان الأداء الأمثل. عمومًا، يجب تصريف هواء الإمداد من وحدة التبريد التبخيري أحادية المرحلة مباشرةً (تدفق أحادي الاتجاه) كما هو الحال في التبريد التبخيري المباشر. تم ابتكار بعض الحلول التصميمية للاستفادة من الطاقة الموجودة في الهواء، مثل توجيه هواء العادم عبر لوحين من النوافذ ذات الزجاج المزدوج، مما يقلل من الطاقة الشمسية الممتصة عبر الزجاج. ^{[ 13 ]} وبالمقارنة مع الطاقة اللازمة لتحقيق حمل التبريد المكافئ باستخدام ضاغط، فإن المبردات التبخيرية أحادية المرحلة تستهلك طاقة أقل. ^{[ 7 ]}

يمكن تطبيق التبريد التبخيري المباشر السلبي في أي مكان يُمكن فيه تبريد المكان بالماء المُبخر دون الحاجة إلى مروحة. يُمكن تحقيق ذلك باستخدام النوافير أو تصاميم معمارية أخرى، مثل برج التبريد التبخيري ذي التيار الهابط، والذي يُسمى أيضًا "برج التبريد السلبي". يسمح تصميم برج التبريد السلبي بتدفق الهواء الخارجي من أعلى البرج المُشيد داخل المبنى أو بجواره. يتلامس الهواء الخارجي مع الماء داخل البرج إما عبر غشاء مُبلل أو رذاذ. مع تبخر الماء في الهواء الخارجي، يبرد الهواء ويقلّ انسيابه، مما يُولّد تيارًا هابطًا داخل البرج. في أسفل البرج، يُتيح منفذٌ دخول الهواء البارد إلى الداخل. على غرار مُبردات التبخير الميكانيكية، تُعدّ الأبراج حلاً جذابًا منخفض الطاقة للمناخات الحارة والجافة، حيث لا تتطلب سوى مضخة مياه لرفع الماء إلى أعلى البرج. ^{[ 14 ]} يعتمد توفير الطاقة الناتج عن استخدام استراتيجية التبريد التبخيري المباشر السلبي على المناخ والحمل الحراري. في المناخات الجافة ذات الانخفاض الكبير في درجة حرارة البصيلة الرطبة، يمكن لأبراج التبريد توفير تبريد كافٍ خلال ظروف التصميم الصيفية لتحقيق صافي انبعاثات صفرية. على سبيل المثال، يمكن تبريد متجر تجزئة مساحته 371 مترًا ^مربعًا (4000 قدم ^مربع ) في توكسون، أريزونا، مع اكتساب حرارة محسوسة يبلغ 29.3 كيلوجول/ساعة (100000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة)، بالكامل بواسطة برجي تبريد سلبيين يوفر كل منهما 11890 مترًا ^مكعبًا /ساعة (7000 قدم مكعب/دقيقة). ^{[ 15 ]}

بالنسبة لمركز زوار منتزه صهيون الوطني، الذي يستخدم برجي تبريد سلبيين، بلغت كثافة طاقة التبريد 14.5 ميجا جول/م² ⁽ 1.28 كيلو وحدة حرارية بريطانية/قدم² ⁾ ، أي أقل بنسبة 77% من مبنى نموذجي في غرب الولايات المتحدة يستهلك 62.5 ميجا جول/م² ⁽ 5.5 كيلو وحدة حرارية بريطانية/قدم² ⁾ . ^{[ 16 ]} وكشفت دراسة لنتائج الأداء الميداني في الكويت أن متطلبات الطاقة لمبرد تبخيري أقل بنحو 75% من متطلبات الطاقة لمكيف هواء تقليدي مُعبأ. ^{[ 17 ]}

التبريد التبخيري غير المباشر

التبريد التبخيري غير المباشر (دائرة مغلقة) هو عملية تبريد تستخدم التبريد التبخيري المباشر لتبريد الهواء في دائرة منفصلة، مع مبادل حراري لنقل الحرارة بعيدًا عن هواء التزويد دون إضافة بخار الماء إليه. ^{[ 18 ]} وهي طريقة لتبريد الهواء دون إضافة رطوبة إلى الهواء المُزوَّد للمبنى. ^{[ 19 ]} لا يتلامس الهواء الرطب المُبرَّد من عملية التبريد التبخيري المباشر مع هواء التزويد المُكيَّف بشكل مباشر. يُصرَّف تيار الهواء الرطب إلى الخارج أو يُستخدم لتبريد أجهزة خارجية أخرى مثل الخلايا الشمسية التي تكون أكثر كفاءة عند تبريدها. يُنفَّذ هذا لتجنب الرطوبة الزائدة في الأماكن المغلقة، وهو أمر غير مناسب للأنظمة السكنية.

كيف يعمل؟

يستخدم التبريد التبخيري غير المباشر تيارين هوائيين منفصلين ومبادل حراري هوائي . يتبخر الماء في تيار هوائي ثانوي، وتنتقل الحرارة عبر المبادل الحراري من التيار الهوائي الرئيسي إلى التيار الهوائي الثانوي. ^{[ 19 ]} يُضخ الهواء الرئيسي المبرد إلى المبنى دون إضافة رطوبة. يتضمن نظام التبريد التبخيري غير المباشر مبادلًا حراريًا، ونظام توزيع مياه، ومراوح. ^{[ 20 ]} أما التبريد التبخيري المباشر فيضيف الرطوبة مباشرةً إلى هواء التغذية. ^{[ 19 ]}

أداء

يُعدّ التبريد التبخيري غير المباشر أكثر فعالية في المناخات الجافة. ^{[ 20 ]} وقد أظهرت الاختبارات التي أجراها المختبر الوطني للطاقة المتجددة انخفاضًا في استهلاك الطاقة مقارنةً بتكييف الهواء التقليدي في المناطق الجافة. ^{[ 21 ]} يُستخدم التبريد التبخيري غير المباشر في المباني التجارية والصناعية والسكنية. ^{[ 22 ]} كما يُستخدم أيضًا في مراكز البيانات وأنظمة التهوية. ^{[ 23 ]}

دراجة مايسوتسينكو

تستخدم إحدى شركات تصنيع المبردات غير المباشرة دورة مايسوتسينكو (M-Cycle)، نسبةً إلى مخترعها والبروفيسور الدكتور فاليري مايسوتسينكو، وتعتمد على مبادل حراري متعدد المراحل مصنوع من غشاء رقيق قابل لإعادة التدوير، قادر على خفض درجة حرارة هواء المنتج إلى ما دون درجة حرارة البصيلة الرطبة، ويمكنه الاقتراب من نقطة الندى . ^{[ 24 ]} أظهرت اختبارات أجرتها وزارة الطاقة الأمريكية أن دمج دورة مايسوتسينكو الهجينة مع نظام تبريد ضغط قياسي يُحسّن الكفاءة بشكل ملحوظ بنسبة تتراوح بين 150 و400%، إلا أن هذه الكفاءة تقتصر على النصف الغربي الجاف من الولايات المتحدة، ولم توصِ باستخدامها في النصف الشرقي الأكثر رطوبة. وخلص التقييم إلى أن استهلاك النظام للمياه، والذي يتراوح بين 2 و3 جالونات لكل طن تبريد (12000 وحدة حرارية بريطانية)، يُعادل تقريبًا في كفاءته استهلاك محطات الطاقة الجديدة عالية الكفاءة. وهذا يعني أنه يمكن الاستفادة من الكفاءة العالية لتقليل الحمل على الشبكة دون الحاجة إلى أي مياه إضافية، بل وقد يقلل ذلك من استهلاك المياه إذا لم يكن مصدر الطاقة مزودًا بنظام تبريد عالي الكفاءة. ^{[ 25 ]}

يُستخدم حاليًا نظام تبريد مركز البيانات التابع لمركز بيانات الثلج والجليد الوطني التابع لوكالة ناسا (NSIDC)، وهو نظام يعتمد على دورة M من إنتاج شركة Coolerado. يتم تبريد المركز بالهواء عند درجة حرارة أقل من 70 درجة فهرنهايت، ويستخدم نظام Coolerado عند تجاوز هذه الدرجة. ويُعزى ذلك إلى أن وحدة معالجة الهواء في النظام تستخدم هواءً خارجيًا نقيًا، مما يسمح لها باستخدام الهواء المحيط البارد تلقائيًا عند توفر الظروف المناسبة. وهذا يُجنّب تشغيل نظام التبريد عند عدم الحاجة إليه. ويتم تزويد النظام بالطاقة من خلال مجموعة من الألواح الشمسية التي تُستخدم أيضًا كمصدر طاقة احتياطي في حالة انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي. ^{[ 26 ]}

يتميز هذا النظام بكفاءة عالية جدًا، ولكنه، كغيره من أنظمة التبريد التبخيري، يتأثر بمستويات الرطوبة المحيطة، مما حدّ من استخدامه في المنازل. ويمكن استخدامه كتبريد إضافي خلال فترات الحر الشديد دون تحميل البنية التحتية الكهربائية عبئًا إضافيًا كبيرًا. وفي حال توفر فائض في إمدادات المياه أو قدرة تحلية المياه، يمكن استخدامه لتقليل الطلب الزائد على الكهرباء من خلال استخدام المياه في وحدات M-Cycle ذات التكلفة المعقولة. ونظرًا للتكاليف الباهظة لوحدات تكييف الهواء التقليدية والقيود الشديدة التي تعاني منها العديد من شبكات الكهرباء، قد تكون وحدات M-Cycle هي أنظمة التبريد الوحيدة المناسبة للمناطق الفقيرة خلال فترات ارتفاع درجات الحرارة والطلب على الكهرباء. أما في المناطق المتقدمة، فيمكن استخدامها كأنظمة احتياطية إضافية في حالة زيادة الأحمال الكهربائية، كما يمكن استخدامها لتعزيز كفاءة الأنظمة التقليدية القائمة.

لا تقتصر دورة M على أنظمة التبريد، بل يمكن تطبيقها على تقنيات متنوعة، بدءًا من محركات ستيرلينغ وصولًا إلى مولدات المياه الجوية . في تطبيقات التبريد، يمكن استخدامها في كلٍ من تكوينات التدفق المتقاطع والتدفق المعاكس. وقد وُجد أن التدفق المعاكس يُحقق درجات حرارة أقل، ما يجعله مناسبًا للتبريد المنزلي، بينما يتميز التدفق المتقاطع بمعامل أداء أعلى ، وبالتالي فهو أفضل للمنشآت الصناعية الكبيرة.

على عكس تقنيات التبريد التقليدية، يظل معامل الأداء (COP) للأنظمة الصغيرة مرتفعًا، إذ لا تتطلب مضخات رفع أو غيرها من المعدات اللازمة لأبراج التبريد. يحتاج نظام تبريد بقدرة 1.5 طن/4.4 كيلوواط إلى 200 واط فقط لتشغيل المروحة، ما يُعطي معامل أداء (COP) قدره 26.4 ونسبة كفاءة طاقة (EER) تبلغ 90. لا يشمل هذا الطاقة اللازمة لتنقية المياه أو توصيلها، وإنما يقتصر على الطاقة اللازمة لتشغيل الجهاز بعد تزويده بالماء. مع أن تحلية المياه تُضيف تكلفة، إلا أن الحرارة الكامنة لتبخر الماء أعلى بنحو 100 مرة من الطاقة اللازمة لتنقية الماء نفسه. علاوة على ذلك، تبلغ الكفاءة القصوى للجهاز 55%، لذا فإن معامل الأداء الفعلي له أقل بكثير من هذه القيمة المحسوبة. مع ذلك، وبغض النظر عن هذه الخسائر، يظل معامل الأداء الفعلي أعلى بكثير من نظام التبريد التقليدي، حتى مع ضرورة تنقية الماء أولًا عن طريق التحلية. في المناطق التي لا يتوفر فيها الماء بأي شكل من الأشكال، يمكن استخدامه مع مادة مجففة لاستعادة الماء باستخدام مصادر الحرارة المتاحة، مثل الطاقة الحرارية الشمسية . ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}

التصاميم النظرية

في تصميم "كولد-سناب" الأحدث، والذي لم يُطرح تجاريًا بعد، من معهد وايس بجامعة هارفارد، تُستخدم قطعة خزفية مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتوصيل الحرارة، ولكنها مغطاة جزئيًا بمادة طاردة للماء تعمل كحاجز للرطوبة. ^{[ 29 ]} ورغم عدم إضافة أي رطوبة إلى الهواء الداخل، إلا أن الرطوبة النسبية ترتفع قليلًا وفقًا لمعادلة درجة الحرارة والرطوبة النسبية. ومع ذلك، فإن الهواء الجاف نسبيًا الناتج عن التبريد التبخيري غير المباشر يُسهّل تبخر عرق السكان، مما يزيد من فعالية هذه التقنية. يُعد التبريد غير المباشر استراتيجية فعالة للمناخات الحارة الرطبة التي لا يُمكنها تحمل زيادة محتوى الرطوبة في الهواء المُزوّد نظرًا لاعتبارات جودة الهواء الداخلي والراحة الحرارية للإنسان.

تُعدّ استراتيجيات التبريد التبخيري غير المباشر السلبي نادرة، لأنها تعتمد على عنصر معماري يعمل كمبادل حراري (كالسقف مثلاً). يُرشّ هذا العنصر بالماء ويُبرّد من خلال تبخّر الماء عليه. وتكمن ندرتها في استهلاكها الكبير للمياه، مما يزيد من خطر تسربها وإلحاق الضرر بهيكل المبنى.

التصاميم الهجينة

التبريد التبخيري على مرحلتين، أو غير المباشر-المباشر

في المرحلة الأولى من نظام التبريد ثنائي المراحل، يُبرَّد الهواء الدافئ مسبقًا بشكل غير مباشر دون إضافة رطوبة (عن طريق مروره داخل مبادل حراري يُبرَّد بالتبخر من الخارج). في المرحلة المباشرة، يمر الهواء المبرد مسبقًا عبر وسادة مشبعة بالماء، فيكتسب الرطوبة أثناء تبريده. ولأن الهواء المُزوَّد يُبرَّد مسبقًا في المرحلة الأولى، فإن كمية الرطوبة المنقولة في المرحلة المباشرة تكون أقل، وذلك للوصول إلى درجات حرارة التبريد المطلوبة. والنتيجة، وفقًا للمصنعين، هي هواء أكثر برودة برطوبة نسبية تتراوح بين 50 و70%، حسب المناخ، مقارنةً بالنظام التقليدي الذي ينتج رطوبة نسبية تتراوح بين 70 و80% في الهواء المُكيَّف.

نظام احتياطي تبخيري + تقليدي

في تصميم هجين آخر ، تم دمج التبريد المباشر أو غير المباشر مع تكييف الهواء بضغط البخار أو الامتصاص لزيادة الكفاءة الإجمالية و/أو لخفض درجة الحرارة إلى ما دون حد البصيلة الرطبة.

التبخير + الإشعاع السلبي خلال النهار + العزل الحراري

يمكن دمج التبريد التبخيري مع التبريد الإشعاعي السلبي خلال النهار والعزل الحراري لتعزيز قدرة التبريد دون استهلاك أي طاقة ، مع الحاجة إلى إعادة تعبئة الماء من حين لآخر حسب المنطقة المناخية للموقع. يتكون النظام، الذي طوره لو وزملاؤه، من عاكس شمسي، وطبقة تبخيرية غنية بالماء وباعثة للأشعة تحت الحمراء، وطبقة عازلة منفذة للبخار وشفافة للأشعة تحت الحمراء وعاكسة لأشعة الشمس، حيث تُمكّن الطبقة العلوية من إزالة الحرارة عن طريق التبخر والإشعاع مع مقاومة التسخين البيئي. وقد أظهر النظام قدرة تبريد محيطية أعلى بنسبة 300% من التبريد الإشعاعي السلبي النهاري المستقل، ويمكنه إطالة مدة صلاحية الطعام بنسبة 40% في المناخات الرطبة الباردة و200% في المناخات الجافة دون الحاجة إلى التبريد . ^{[ 30 ]}

إزالة الرطوبة بالأغشية والتبريد التبخيري

لا يعمل التبريد التبخيري التقليدي إلا مع الهواء الجاف، على سبيل المثال عندما تكون نسبة الرطوبة أقل من 0.02 كجم _ماء /كجم _هواء تقريبًا . ^{[ 31 ]} كما أنه يتطلب كميات كبيرة من الماء. وللتغلب على هذه القيود، يمكن دمج التبريد التبخيري بنقطة الندى مع إزالة الرطوبة باستخدام الأغشية ، وذلك باستخدام أغشية تسمح بمرور بخار الماء وتمنع مرور الهواء. ^{[ 31 ]} ويمكن تركيز الهواء المار عبر هذه الأغشية باستخدام ضاغط، مما يسمح بتكثيفه عند درجات حرارة أعلى. وقد أعاد التصميم الأول الذي اعتمد هذا النهج استخدام ماء إزالة الرطوبة لتوفير المزيد من التبريد التبخيري. يوفر هذا النهج الماء اللازم للتبريد التبخيري بشكل كامل، ويتفوق على نظام عجلة التجفيف الأساسي في جميع الظروف، كما يتفوق على ضغط البخار في الظروف الجافة. ويتيح أيضًا التبريد عند مستويات رطوبة أعلى دون استخدام المبردات، التي يُعدّ الكثير منها مصدرًا رئيسيًا لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ^{[ 31 ]}

مواد

نظراً لتكلفتها المنخفضة وأدائها الممتاز وعمرها الطويل، لا تزال معظم وسادات التبريد التبخيري تتكون من ألياف خشب الحور الرجراج ( الإكسلسيور ) داخل شبكة عازلة، ولكن بعض أجهزة التبريد التبخيري الحديثة أو المتخصصة قد تستخدم مواد أخرى، مثل أنواع معينة من البلاستيك وورق الميلامين ، كوسائط لوسادات التبريد لتلبية متطلباتها. توفر الوسائط الصلبة الحديثة، التي يبلغ سمكها عادةً 8 أو 12 بوصة، مساحة سطح أكبر لامتصاص الرطوبة، وبالتالي تبرد الهواء بشكل أكثر فعالية من وسائط خشب الحور الرجراج الرقيقة التي يبلغ سمكها عادةً حوالي 1.5 بوصة لكل طبقة. ^[³²^] ومن المواد الأخرى التي تُستخدم أحياناً الكرتون المموج. ^[³³^]^[³⁴^]

اعتبارات التصميم

استخدام المياه

في المناخات الجافة وشبه الجافة، يُعدّ ندرة المياه عاملاً مهماً في تصميم أنظمة التبريد، حيث يُشكّل استهلاكها مصدر قلق. وقد أظهرت عدادات المياه المُثبّتة استهلاك 420938 لترًا (111200 جالون) من المياه خلال عام 2002 لبرجي التبريد السلبيين في مركز زوار منتزه صهيون الوطني. ^{[ 35 ]} ومع ذلك، يُشير الخبراء إلى أن توليد الطاقة الكهربائية الأساسية يتطلب عادةً كمية كبيرة من المياه في أبراج التبريد . وتستهلك المبردات التبخيرية طاقة كهربائية أقل بكثير من مكيفات الهواء، وبالتالي قد يكون استهلاك المياه الإجمالي أقل، والتكلفة الإجمالية أقل مقارنةً بالمبردات . ^{[ 36 ]}

تظليل

إن تعريض أي سطح لأشعة الشمس المباشرة، مما يسمح بنقل الحرارة الزائدة إلى أي جزء من تدفق الهواء عبر الوحدة، سيرفع درجة حرارة الهواء. إذا انتقلت الحرارة إلى الهواء قبل مروره عبر الوسادات، أو إذا سخّنت أشعة الشمس الوسادات نفسها، سيزداد التبخر، لكن الطاقة الإضافية اللازمة لذلك لن تأتي من طاقة الهواء المحيط، بل من الشمس، وهذا سيؤدي ليس فقط إلى ارتفاع درجات الحرارة، بل إلى ارتفاع الرطوبة أيضًا، تمامًا كما يحدث عند رفع درجة حرارة الهواء الداخل بأي وسيلة، أو تسخين الماء قبل توزيعه على الوسادة بأي وسيلة. في أسوأ الأحوال، قد يؤدي وضع المبرد على سطح مشمس، حيث قد تكون درجات الحرارة أعلى بأكثر من 30 درجة من منطقة مظللة، إلى بقاء درجة حرارة هواء العادم دون تغيير، أو حتى ارتفاعها، مقارنةً بمبرد يعمل بكفاءة وينتج فرقًا قدره -30 درجة. إضافةً إلى ذلك، قد تتسبب أشعة الشمس في تلف بعض الوسائط ومكونات أخرى للمبرد. لذلك، يُنصح بالتظليل في جميع الظروف، على الرغم من أن الجانب الرأسي للوسادات والعزل بين الأسطح الخارجية والداخلية الأفقية (المواجهة لأعلى) لتقليل انتقال الحرارة سيكون كافيًا.

الأنظمة الميكانيكية

إلى جانب المراوح المستخدمة في التبريد التبخيري الميكانيكي، تُعدّ المضخات القطعة الميكانيكية الوحيدة الأخرى المطلوبة لعملية التبريد التبخيري في كلٍّ من التطبيقات الميكانيكية والسلبية. يمكن استخدام المضخات إما لإعادة تدوير الماء إلى وسادة التبريد الرطبة أو لتزويد نظام الرذاذ في برج التبريد السلبي بالماء بضغط عالٍ جدًا. تختلف مواصفات المضخات تبعًا لمعدلات التبخر ومساحة وسادة التبريد. يستخدم مركز زوار منتزه صهيون الوطني مضخة بقدرة 250 واط (1/3 حصان). ^{[ 37 ]}

العادم

لتحقيق التبريد الأمثل، يجب أن تكون فتحات التهوية و/أو النوافذ المفتوحة واسعة بما يكفي للسماح بمرور الهواء عدة مرات في الساعة عبر المنطقة المكيفة. وإلا، فقد يتولد ضغط موجب، مما يقلل من معدل تبادل الهواء، ويعجز المروحة أو المنفاخ في النظام عن سحب كمية كافية من الهواء عبر وسائط التبريد، مما يؤدي إلى انخفاض التبخر وكفاءة النظام. لا يمكن لنظام التبريد التبخيري أن يعمل بكفاءة دون تصريف مستمر للهواء من المنطقة المكيفة إلى الخارج. من خلال تحسين موضع مدخل الهواء المبرد، بالإضافة إلى تصميم ممرات المنزل والأبواب والنوافذ، يمكن استخدام النظام بأقصى فعالية لتوجيه الهواء المبرد إلى المناطق المطلوبة. يمكن للتصميم الجيد سحب الهواء الساخن وطرده من المناطق المرغوبة بكفاءة دون الحاجة إلى نظام تهوية بقنوات فوق السقف. يُعد تدفق الهواء المستمر ضروريًا، لذا يجب ألا تعيق نوافذ أو فتحات التهوية حجم الهواء الداخل إلى جهاز التبريد التبخيري أو مساره. يجب أيضًا مراعاة اتجاه الرياح الخارجية، فمثلاً، قد تُبطئ الرياح الجنوبية الحارة القوية أو تُعيق تدفق الهواء الخارج من النافذة المواجهة للجنوب. من الأفضل دائمًا إبقاء النوافذ المواجهة للريح مفتوحة، بينما تكون النوافذ المواجهة للريح مغلقة.

أنواع مختلفة من التركيبات

التركيبات النموذجية

تستخدم المبردات التبخيرية السكنية والصناعية عادةً التبخير المباشر، وهي عبارة عن صندوق معدني أو بلاستيكي مغلق ذي جوانب مزودة بفتحات تهوية. يتم تحريك الهواء بواسطة مروحة طرد مركزي (عادةً ما تعمل بمحرك كهربائي مزود ببكرات تُعرف باسم "البكرات" في مصطلحات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، أو مروحة محورية تعمل بالدفع المباشر)، وتُستخدم مضخة مياه لترطيب وسادات التبريد التبخيري. يمكن تركيب وحدات التبريد على سطح المبنى (للسحب السفلي) أو على الجدران الخارجية أو النوافذ (للسحب الجانبي). للتبريد، تسحب المروحة الهواء المحيط عبر فتحات تهوية على جانبي الوحدة وعبر الوسادات الرطبة. تعمل حرارة الهواء على تبخير الماء من الوسادات التي تُعاد ترطيبها باستمرار لمواصلة عملية التبريد. ثم يُضخ الهواء البارد الرطب إلى داخل المبنى عبر فتحة تهوية في السقف أو الجدار.

نظرًا لأن الهواء الداخل إلى المبرد يأتي من خارج المبنى، فلا بد من وجود فتحة تهوية كبيرة واحدة على الأقل للسماح للهواء بالانتقال من الداخل إلى الخارج. يجب السماح للهواء بالمرور عبر النظام مرة واحدة فقط، وإلا سيقل تأثير التبريد مع كل استخدام. ويعود ذلك إلى وصول الهواء إلى نقطة التشبع . غالبًا ما يحدث حوالي 15 عملية تبادل هواء في الساعة في الأماكن التي تخدمها المبردات التبخيرية، وهو معدل مرتفع نسبيًا لتبادل الهواء للحفاظ على أعلى كفاءة تبريد. في أسوأ الأحوال، من المرجح أن يؤدي وضع مبرد تبخيري متنقل في غرفة مغلقة إلى غرفة رطبة ستعود في النهاية إلى درجة حرارتها الأصلية.

أبراج التبريد التبخيري (الرطب)

أبراج التبريد هي هياكل تُستخدم لتبريد الماء أو وسائط نقل الحرارة الأخرى إلى درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الهواء المحيط. تعمل أبراج التبريد الرطبة وفق مبدأ التبريد التبخيري، ولكنها مُصممة خصيصًا لتبريد الماء بدلًا من الهواء. غالبًا ما توجد أبراج التبريد في المباني الكبيرة، ومحطات توليد الطاقة الكهربائية الأساسية ، أو المواقع الصناعية. وهي تنقل الحرارة إلى البيئة من المبردات، أو العمليات الصناعية، أو دورة رانكين لتوليد الطاقة ، على سبيل المثال.

أنظمة التبريد بالرذاذ

تعمل أنظمة التبريد بالرذاذ عن طريق ضخ الماء عبر مضخة عالية الضغط وأنابيب من خلال فوهة رذاذ مصنوعة من النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ، بفتحة قطرها حوالي 5 ميكرومترات ، مما ينتج عنه رذاذ دقيق للغاية. قطرات الماء التي تُكوّن الرذاذ صغيرة جدًا لدرجة أنها تتبخر فورًا. يمكن لهذا التبخر السريع أن يُخفّض درجة حرارة الهواء المحيط بما يصل إلى 20 درجة مئوية في ثوانٍ معدودة. ^{[ 38 ]} بالنسبة لأنظمة التبريد في الأفنية، يُفضّل تركيب خط الرذاذ على ارتفاع يتراوح بين 2.4 و3 أمتار فوق سطح الأرض لتحقيق التبريد الأمثل. يُستخدم التبريد بالرذاذ في تطبيقات متنوعة مثل أحواض الزهور، والحيوانات الأليفة، والماشية، وبيوت الكلاب، ومكافحة الحشرات، والتحكم في الروائح، وحدائق الحيوان، والعيادات البيطرية، وتبريد المنتجات الزراعية، والبيوت الزجاجية.

مراوح الرذاذ

مروحة الرذاذ تشبه جهاز ترطيب الهواء . تقوم المروحة بنفخ رذاذ خفيف من الماء في الهواء. إذا لم يكن الهواء رطباً جداً، يتبخر الماء، ممتصاً الحرارة من الهواء، مما يسمح لمروحة الرذاذ بالعمل أيضاً كمبرد هواء. يمكن استخدام مروحة الرذاذ في الهواء الطلق، خاصة في المناخ الجاف. خلال موجات الحر، قد تقوم المدن بتركيب مراوح الرذاذ ليستخدمها الناس للتبريد.

تُباع مراوح الرذاذ الصغيرة المحمولة التي تعمل بالبطارية، والتي تتكون من مروحة كهربائية ومضخة رش مياه يدوية، كسلع ترفيهية. ولا يزال مدى فعاليتها في الاستخدام اليومي غير واضح.

أداء

يتطلب فهم أداء التبريد التبخيري فهم علم قياس الرطوبة . يتفاوت أداء التبريد التبخيري تبعًا لتغيرات درجة الحرارة الخارجية ومستوى الرطوبة. يجب أن يكون جهاز التبريد المنزلي قادرًا على خفض درجة حرارة الهواء إلى ما بين 3 و4 درجات مئوية (5 إلى 7 درجات فهرنهايت) من درجة حرارة البصيلة الرطبة.

من السهل التنبؤ بأداء المبرد من خلال معلومات تقارير الطقس القياسية. ولأن تقارير الطقس عادةً ما تتضمن نقطة الندى والرطوبة النسبية ، ولكنها لا تتضمن درجة حرارة البصيلة الرطبة، فإنه يجب استخدام مخطط سيكرومتري أو برنامج حاسوبي بسيط لحساب درجة حرارة البصيلة الرطبة. وبمجرد تحديد درجة حرارة البصيلة الرطبة ودرجة حرارة البصيلة الجافة، يمكن تحديد أداء التبريد أو درجة حرارة الهواء الخارج من المبرد.

بالنسبة للتبريد التبخيري المباشر، فإن كفاءة التشبع المباشر، $\epsilon$ يقيس هذا المقياس مدى قرب درجة حرارة الهواء الخارج من المبرد التبخيري المباشر من درجة حرارة البصيلة الرطبة للهواء الداخل. ويمكن تحديد كفاءة التشبع المباشر كما يلي: ^{[ 39 ]}

\epsilon ={\frac {T_{e,db}-T_{l,db}}{T_{e,db}-T_{e,wb}}}

أين:

$\epsilon$ = كفاءة التشبع بالتبريد التبخيري المباشر (%)

$T_{e,db}$ = درجة حرارة الهواء الجاف الداخل (°م)

$T_{l,db}$ = درجة حرارة الهواء الجاف الخارج (°م)

$T_{e,wb}$ = درجة حرارة الهواء الرطب الداخل (°مئوية)

تتراوح كفاءة وسائط التبخير عادةً بين 80% و90%. تستطيع الأنظمة الأكثر كفاءة خفض درجة حرارة الهواء الجاف إلى 95% من درجة حرارة البصيلة الرطبة، بينما لا تتجاوز كفاءة الأنظمة الأقل كفاءة 50%. ^{[ 39 ]} ولا تنخفض كفاءة التبخير إلا قليلاً مع مرور الوقت.

تُوفر وسادات خشب الحور المستخدمة عادةً في أجهزة التبريد التبخيري المنزلية كفاءةً تصل إلى 85%، بينما تُوفر وسائط التبريد التبخيري من نوع CELdek كفاءةً تزيد عن 90%، وذلك بحسب سرعة الهواء. وتُستخدم وسائط CELdek بشكلٍ أكثر شيوعًا في المنشآت التجارية والصناعية الكبيرة.

على سبيل المثال، في لاس فيغاس ، مع يوم تصميم صيفي نموذجي تبلغ فيه درجة حرارة الهواء الجاف 42 درجة مئوية (108 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة الهواء الرطب 19 درجة مئوية (66 درجة فهرنهايت) أو حوالي 8% رطوبة نسبية، ستكون درجة حرارة الهواء الخارج من مبرد منزلي بكفاءة 85% كما يلي:

$T_{l,db}$ = 42 درجة مئوية – [(42 درجة مئوية – 19 درجة مئوية) × 85%] = 22.45 درجة مئوية أو 72.41 درجة فهرنهايت

فرق درجة الحرارة -36.4 درجة فهرنهايت

ومع ذلك، يمكن استخدام أي من الطريقتين التاليتين لتقدير الأداء:

استخدم مخططًا سيكرومتريًا لحساب درجة حرارة البصيلة الرطبة، ثم أضف 5-7 درجة فهرنهايت كما هو موضح أعلاه.
استخدم قاعدة تقريبية تُقدّر أن درجة حرارة البصيلة الرطبة تساوي تقريبًا درجة الحرارة المحيطة، مطروحًا منها ثلث الفرق بين درجة الحرارة المحيطة ونقطة الندى . وكما في السابق، أضف 5-7 درجات فهرنهايت كما هو موضح أعلاه.

توضح بعض الأمثلة هذه العلاقة:

عند درجة حرارة 32 درجة مئوية (90 درجة فهرنهايت) ورطوبة نسبية 15%، يمكن تبريد الهواء إلى ما يقارب 16 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) . تبلغ نقطة الندى في هذه الظروف درجتين مئويتين (36 درجة فهرنهايت) .
عند درجة حرارة 32 درجة مئوية ورطوبة نسبية 50%، يمكن تبريد الهواء إلى حوالي 24 درجة مئوية (75 درجة فهرنهايت) . تبلغ نقطة الندى في هذه الظروف 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) .
عند درجة حرارة 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) ورطوبة نسبية 15%، يمكن تبريد الهواء إلى ما يقارب 21 درجة مئوية (70 درجة فهرنهايت) . وتبلغ نقطة الندى في هذه الظروف 8 درجات مئوية (46 درجة فهرنهايت) .

( أمثلة التبريد مستخرجة من منشور جامعة أيداهو بتاريخ 25 يونيو 2000، بعنوان " Homewise " ).

نظراً لأن المبردات التبخيرية تعمل بشكل أفضل في الظروف الجافة، فإنها تستخدم على نطاق واسع وتكون أكثر فعالية في المناطق الصحراوية القاحلة مثل جنوب غرب الولايات المتحدة الأمريكية وشمال المكسيك وراجستان .

توضح المعادلة نفسها سبب محدودية استخدام المبردات التبخيرية في البيئات عالية الرطوبة: على سبيل المثال، قد تصل درجة الحرارة في يوم حار من شهر أغسطس في طوكيو إلى 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت) مع رطوبة نسبية 85% وضغط جوي 1005 هكتوباسكال. ينتج عن ذلك نقطة ندى تبلغ 27.2 درجة مئوية (81.0 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة البصيلة الرطبة 27.88 درجة مئوية (82.18 درجة فهرنهايت) . وفقًا للمعادلة المذكورة أعلاه، وبكفاءة 85%، لا يمكن تبريد الهواء إلا إلى 28.2 درجة مئوية (82.8 درجة فهرنهايت)، مما يجعل الأمر غير عملي.

مقارنة بأنواع أخرى من أجهزة التكييف

مقارنة بين التبريد التبخيري وتكييف الهواء القائم على التبريد :

المزايا

أقل تكلفة في التركيب والتشغيل

تبلغ التكلفة التقديرية للتركيب الاحترافي حوالي نصف تكلفة تكييف الهواء المركزي المبرد أو أقل. ^{[ 40 ]}
تبلغ التكلفة التقديرية للتشغيل ثُمن تكلفة تكييف الهواء المبرد . ^{[ 41 ]}
لا يوجد ارتفاع مفاجئ في الطاقة عند التشغيل بسبب عدم وجود ضاغط .
يقتصر استهلاك الطاقة على المروحة ومضخة المياه، اللتين تتميزان بسحب تيار منخفض نسبيًا عند بدء التشغيل.
السائل المستخدم هو الماء. لا يتم استخدام أي مواد تبريد خاصة، مثل الأمونيا أو مركبات الكلوروفلوروكربون ، والتي قد تكون سامة، أو مكلفة الاستبدال، أو تساهم في استنزاف طبقة الأوزون ، أو تخضع لأنظمة ترخيص ولوائح بيئية صارمة.

سهولة التركيب والصيانة

يمكن تركيب المعدات بواسطة مستخدمين ذوي ميول ميكانيكية بتكلفة أقل بكثير من معدات التبريد التي تتطلب مهارات متخصصة وتركيبًا احترافيًا.
الأجزاء الميكانيكية الوحيدة في معظم المبردات التبخيرية الأساسية هي محرك المروحة ومضخة المياه، وكلاهما يمكن إصلاحه أو استبداله بتكلفة منخفضة وغالبًا بواسطة مستخدم لديه ميول ميكانيكية، مما يلغي الحاجة إلى مكالمات خدمة مكلفة لمقاولي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

هواء التهوية

يؤدي معدل التدفق الحجمي العالي والمتكرر للهواء الذي يمر عبر المبنى إلى تقليل "عمر الهواء" في المبنى بشكل كبير.
يزيد التبريد التبخيري من الرطوبة . في المناخات الجافة، قد يؤدي ذلك إلى تحسين الراحة وتقليل مشاكل الكهرباء الساكنة .
تعمل الوسادة نفسها كمرشح هواء فعال للغاية عند صيانتها بشكل صحيح؛ فهي قادرة على إزالة مجموعة متنوعة من الملوثات من الهواء، بما في ذلك الأوزون الحضري الناتج عن التلوث، بغض النظر عن الطقس الجاف للغاية. تفقد أنظمة التبريد القائمة على التبريد هذه القدرة عندما لا تكون هناك رطوبة كافية في الهواء للحفاظ على رطوبة المبخر مع توفير تدفق مستمر من التكثيف الذي يغسل الشوائب المذابة التي تمت إزالتها من الهواء.

العيوب

أداء

معظم المبردات التبخيرية غير قادرة على الوصول إلى درجة حرارة منخفضة مثل أنظمة تكييف الهواء المبردة.
تؤدي ظروف نقطة الندى المرتفعة (الرطوبة) إلى تقليل قدرة التبريد للمبرد التبخيري.
لا حاجة لإزالة الرطوبة . تعمل مكيفات الهواء التقليدية على إزالة الرطوبة من الهواء، باستثناء المناطق شديدة الجفاف حيث قد يؤدي إعادة تدوير الهواء إلى تراكم الرطوبة. أما التبريد التبخيري فيضيف الرطوبة، وفي المناخات الرطبة، قد يُحسّن الجفاف من الراحة الحرارية عند درجات الحرارة المرتفعة.

راحة

عادةً ما تكون نسبة الرطوبة النسبية للهواء الذي يوفره المبرد التبخيري 80-90% ويمكن أن تتسبب في مستويات رطوبة داخلية تصل إلى 65%؛ ويقلل الهواء الرطب للغاية من معدل تبخر الرطوبة من الجلد والأنف والرئتين والعينين.
تؤدي الرطوبة العالية في الهواء إلى تسريع التآكل ، لا سيما في وجود الغبار. وهذا بدوره قد يقلل بشكل كبير من عمر الأجهزة الإلكترونية وغيرها من المعدات.
قد تتسبب الرطوبة العالية في الهواء في تكثف الماء. وقد يمثل هذا مشكلة في بعض الحالات (مثل المعدات الكهربائية، وأجهزة الكمبيوتر، والورق، والكتب، والخشب القديم).
قد تنتقل الروائح والملوثات الخارجية الأخرى إلى داخل المبنى ما لم يتم توفير ترشيح كافٍ.

استخدام المياه

تتطلب المبردات التبخيرية إمداداً مستمراً بالماء.
الماء ذو المحتوى المعدني العالي (الماء العسر) يُخلّف رواسب معدنية على الوسادات وداخل المبرد. وبحسب نوع المعادن وتركيزها، قد تنشأ مخاطر أمنية أثناء استبدال الوسادات وإزالة الرواسب. يمكن لأنظمة تصريف وإعادة تعبئة الماء (مضخة التنظيف) أن تُخفف من هذه المشكلة، ولكنها لا تقضي عليها تمامًا. تركيب فلتر مياه داخلي (من نوع فلتر مياه الشرب/صانع الثلج في الثلاجة) سيُقلل بشكل كبير من الرواسب المعدنية.

وتيرة الصيانة

أي مكونات ميكانيكية قابلة للصدأ أو التآكل تحتاج إلى تنظيف منتظم أو استبدال بسبب بيئة الرطوبة العالية واحتمالية وجود رواسب معدنية ثقيلة في المناطق ذات المياه العسرة.
يجب استبدال وسائط التبريد التبخيري بانتظام للحفاظ على كفاءة التبريد. وسادات الصوف الخشبي رخيصة الثمن، لكنها تتطلب استبدالًا كل بضعة أشهر. أما الوسائط الصلبة عالية الكفاءة فهي أغلى ثمنًا بكثير، لكنها تدوم لسنوات عديدة تتناسب مع درجة عسر الماء؛ ففي المناطق ذات المياه شديدة العسر، قد لا تدوم الوسائط الصلبة سوى عامين قبل أن يؤدي تراكم الترسبات المعدنية إلى تدهور الأداء بشكل غير مقبول.
في المناطق ذات الشتاء البارد، يجب تفريغ المبردات التبخيرية وتجهيزها لفصل الشتاء لحماية خط المياه والمبرد من أضرار التجمد، ثم إعادة تجهيزها قبل موسم التبريد.

المخاطر الصحية

يُعدّ جهاز التبريد التبخيري مكانًا شائعًا لتكاثر البعوض. وتعتبر العديد من السلطات أن جهاز التبريد غير المُصان بشكل صحيح يُشكّل تهديدًا للصحة العامة. ^{[ 42 ]}
قد ينتشر العفن والبكتيريا في الهواء الداخلي نتيجةً لأنظمة غير مُصانة جيدًا أو معيبة، مما يُسبب متلازمة المباني المريضة وآثارًا سلبية على مرضى الربو والحساسية. وقد يُسبب ذلك أيضًا رائحة كريهة.
يمكن أن تشتعل ألياف الخشب الموجودة في وسادات التبريد الجافة حتى من شرارات صغيرة.

انظر أيضاً

مراجع

↑ خيرابادي، مسعود (1991). المدن الإيرانية: التكوين والتطور . أوستن، تكساس: مطبعة جامعة تكساس. ص 36. ISBN 978-0-292-72468-6.
↑ زيلويغر، جون (1906). "فلتر ومبرد هواء" . براءة اختراع أمريكية رقم 838602 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
↑ إسيك، براينت (1945). "وسادة للمبردات التبخيرية" . براءة اختراع أمريكية رقم 2391558 .
↑ لانديس ، سكوت (1998). كتاب ورشة العمل . دار نشر تونتون. ص 120. ISBN 978-1-56158-271-6قفص السنجاب المبرد بالتبخيري شائع في جنوب غرب البلاد .
↑ غوتنبرغ، آرثر ويليام (1955). اقتصاديات صناعة المبردات التبخيرية في جنوب غرب الولايات المتحدة . كلية الدراسات العليا للأعمال بجامعة ستانفورد. ص 167.
↑ تم تركيب هذه الوحدات على نافذة جانب الراكب في السيارة؛ وتم رفع النافذة بالكامل تقريبًا، تاركة مساحة كافية فقط للفتحة التي تحمل الهواء البارد إلى داخل السيارة.
1 2 3 جيفوني، باروخ (1994). التبريد السلبي والمنخفض الطاقة للمباني . فان نوستراند رينهولد.
↑ ماكدويل، ر. (2006). أساسيات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، إلسيفير، سان دييغو، صفحة 16.
↑ كراير، بات. "تخزين الطعام في منزل من الطبقة العاملة في لندن في القرن العشرين" . 1900s.org.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2013 .
↑ بونان، جوردون ب. (13 يونيو 2008). "الغابات وتغير المناخ: العوامل المؤثرة، والتأثيرات المتبادلة، والفوائد المناخية للغابات" . مجلة ساينس . 320 (5882): 1444-1449 . رمز Bibcode : 2008Sci...320.1444B . doi : 10.1126/science.1155121 . PMID 18556546. S2CID 45466312. مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه في 6 سبتمبر 2018 .
↑ فيربلوجين، إريك؛ رينكر، بيتر؛ أوجناكوسان، كوكوم إيدوه. "دليل أفضل الممارسات للتبريد التبخيري" (ملف PDF) .
↑ فيربلوجين، إريك؛ سانوجو، عثمان؛ تشاجوموكا، تاكيمور. "تقنيات التبريد التبخيري لتحسين تخزين الخضراوات في مالي - التقييم" (ملف PDF) . مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 22-12-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-09-2018 .
↑ بيك، جون ف.؛ كيسلر، هيلين ج.؛ لويس، طومسون ل. (1979). "مراقبة وتقييم وتحسين تقنيات التبريد التبخيري ثنائية المرحلة". مختبر البحوث البيئية، جامعة أريزونا .
↑ كوك، أليسون ج.؛ غروندزيك، والتر ت. (2007). دليل الاستوديو الأخضر: استراتيجيات بيئية للتصميم التخطيطي . دار النشر المعمارية. ISBN 978-0-08-089052-4.
↑ غروندزيك، والتر ت.؛ كوك، أليسون ج.؛ شتاين، بنجامين؛ رينولدز، جون س. (2010). المعدات الميكانيكية والكهربائية . جون وايلي وأولاده.
↑ إدارة معلومات الطاقة. "المراجعة السنوية للطاقة 2004" . إدارة معلومات الطاقة . وزارة الطاقة الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2011. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2014 .
↑ ماهيشواري، جي بي؛ الرغوم، ف؛ سوري، آر كيه (2001). "إمكانات توفير الطاقة لمبرد تبخيري غير مباشر". الطاقة التطبيقية . 69 (1): 69-76 . Bibcode : 2001ApEn...69...69M . doi : 10.1016/S0306-2619(00)00066-0 .
↑ مبرد تبخيري غير مباشر (ملف PDF) (تقرير). إدارة الخدمات العامة الأمريكية.
1 2 3 "الوظائف" . اللجنة الفنية 5.7 التابعة لجمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE). مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 مارس 2026. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2026 .
1 2 مبرد تبخيري غير مباشر (ملف PDF) (تقرير). إدارة الخدمات العامة الأمريكية.
↑ تقييم المبرد التبخيري غير المباشر متعدد المراحل (ملف PDF) (تقرير). المختبر الوطني للطاقة المتجددة.
↑ باندي، أفيناش؛ جينج، ب.ك. (2015). "تطبيقات التبريد التبخيري غير المباشر: مراجعة" (ملف PDF) . المجلة الدولية للبحث العلمي والتطوير . 3 (3): 1. ISSN 2321-0613 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2024-08-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2026-02-12 .
↑ محمد، رامي؛ المرسي، محمد؛ عبد العزيز، عمر (2022-06-01). " التبريد التبخيري غير المباشر للمباني: مراجعة شاملة لبراءات الاختراع" . مجلة هندسة المباني . 50. doi : 10.1016/j.jobe.2022.104158 . ISSN 2352-7102 – عبر Science Direct.
↑ انظر علامة التبويب "الاختبار المستقل"، تقييم الأداء الديناميكي الحراري لدورة تبريد هوائية جديدة وأوراق أخرى http://www.coolerado.com/products/material-resource-center/ مؤرشف بتاريخ 26-11-2012 في Wayback Machine
↑ مبرد كوليرادو يساعد على توفير طاقة التبريد والمال: تقنية تبريد جديدة تستهدف تقليل ذروة الحمل؛ روبيشو، ر؛ 2007؛ https://www.osti.gov/biblio/908968-coolerado-cooler-helps-save-cooling-energy-dollars-new-cooling-technology-targets-peak-load-reduction مؤرشف بتاريخ 27 يوليو 2021 في أرشيف الإنترنت
↑ "مركز بيانات كوليرادو يبرد الثلج والجليد" . معلومات عن مراكز البيانات . 12 أغسطس 2011.
↑ مبادل حراري وكتلي ذو تدفق معاكس ومتقاطع قائم على دورة مايسوتسينكو: دراسة حسابية. المؤتمر الدولي لحفظ الطاقة وكفاءتها 2017 (ICECE). راسخ طارق؛ نديم أحمد شيخ: 2017، ص 44-49
↑ دورة مايسوتسينكو: نظرة عامة على التكنولوجيا وإمكانات توفير الطاقة في أنظمة التبريد. مجلة تقنيات الطاقة والتحكم في الانبعاثات. 6 مارس 2015، المجلد 2015:3، الصفحات 15-22. إيمانويل د. روغداكيس، ديميتريوس نيك تيرتيبس. كلية الهندسة الميكانيكية، الجامعة التقنية الوطنية في أثينا، أثينا، اليونان
↑ "كولد سناب: تكييف هواء صديق للبيئة" . معهد وايس . 27 سبتمبر 2019. مؤرشف من الأصل في 9 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2020 .
↑ لو، تشنغماو؛ ليروي، أرني؛ تشانغ، لينان؛ باتيل، جاتين جيه؛ وانغ، إيفلين إن؛ غروسمان، جيفري سي. (سبتمبر 2022). "تبريد سلبي مُحسَّن بشكل ملحوظ عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط، بفضل التبخر والإشعاع والعزل" . تقارير الخلية في العلوم الفيزيائية . 3 (10) 101068. Bibcode : 2022CRPS....301068L . doi : 10.1016/j.xcrp.2022.101068 . hdl : 1721.1/146578 . S2CID 252411940 .
ممتاز، مايشا؛ بامينتوان، برايان سي؛ فيكس، أندرو جيه؛ براون، جيمس إي؛ وارسنجر، ديفيد إم (2023). " إزالة الرطوبة الغشائية الهجينة والتبريد التبخيري بنقطة الندى لتكييف هواء مستدام" . تحويل الطاقة وإدارتها . 294 117547. إلسيفير بي في . رمز Bibcode : 2023ECM...29417547M . doi : 10.1016/j.enconman.2023.117547 . ISSN 0196-8904 . S2CID 261440235 .
↑ "مبردات تبخيرية موفرة للطاقة" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 2017-01-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-07-14 .
↑ مارغوليس، جوناثان (24 نوفمبر 2012). "مبرد هواء من الكرتون المموج من إنتاج مزرعة ساندروپ" . Theguardian.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2018 .
↑ "نظام مزرعة ساندروپ" . Sundropfarms.com. 2014-06-20. مؤرشف من الأصل في 2020-12-01 . تم الاطلاع عليه في 2018-09-25 .
↑ تورشيليني، ب؛ لونغ، ن؛ بليس، س؛ جودكوف، ر (فبراير 2005). تقييم التصميم منخفض الطاقة وأداء الطاقة لمركز زوار منتزه صهيون الوطني - التقرير الفني NREL/TP-550-34607 (ملف PDF) . ص 88. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 31 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2020 .
↑ "دليل إرشادات تصميم التبريد التبخيري لمدارس نيو مكسيكو والمباني التجارية" (ملف PDF) . ديسمبر 2002. الصفحات 25-27 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 سبتمبر 2015 .
↑ تورشيليني، ب.؛ بليس، س.؛ ديرو، م.؛ لونغ، ن.؛ جودكوف، ر. (2006). الدروس المستفادة من دراسات حالة لستة مبانٍ عالية الأداء - التقرير الفني NREL/TP-550-37542 (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 21 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2014 .
↑أُرشف بتاريخ 18 مايو 2007 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
1 2 أنظمة ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ( الطبعة الدولية). أتلانتا، جورجيا: الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE). 2012. ص 41.1.
↑ كريغر، جون؛ دورسي، كريس (2004) [1994]. الطاقة السكنية: توفير التكاليف والراحة للمباني القائمة (الطبعة الرابعة ). هيلينا ، مونتانا: ساتورن لإدارة الموارد، ص 207. ISBN 978-1-880120-09-5. OCLC 1285753308 – عبر أرشيف الإنترنت.
↑ "مبرد تبخيري/ مبرد تبخيري" . Waterlinecooling.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-12-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-11-22 .
↑ "ملاحظة موجزة حول مبرد NID" (ملف PDF) . حكومة الهند - المركز الوطني لمكافحة الأمراض. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 10 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2013 .

روابط خارجية

هولاداي، أبريل (2001). "مبرد الهواء الصحراوي يبرد الهواء عن طريق التبخر" . عمود الأسئلة والأجوبة العلمية الأسبوعي في مجلة وندر كويست . موقع يو إس إيه توداي الإلكتروني . تاريخ الاسترجاع: 14 يوليو 2006 .

[1] خيرابادي، مسعود (1991). المدن الإيرانية: التكوين والتطور . أوستن، تكساس: مطبعة جامعة تكساس. ص 36. ISBN 978-0-292-72468-6.

[2] زيلويغر، جون (1906). "فلتر ومبرد هواء" . براءة اختراع أمريكية رقم 838602 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

[3] إسيك، براينت (1945). "وسادة للمبردات التبخيرية" . براءة اختراع أمريكية رقم 2391558 .

[4] لانديس ، سكوت (1998). كتاب ورشة العمل . دار نشر تونتون. ص 120. ISBN 978-1-56158-271-6قفص السنجاب المبرد بالتبخيري شائع في جنوب غرب البلاد .

[5] غوتنبرغ، آرثر ويليام (1955). اقتصاديات صناعة المبردات التبخيرية في جنوب غرب الولايات المتحدة . كلية الدراسات العليا للأعمال بجامعة ستانفورد. ص 167.

[6] تم تركيب هذه الوحدات على نافذة جانب الراكب في السيارة؛ وتم رفع النافذة بالكامل تقريبًا، تاركة مساحة كافية فقط للفتحة التي تحمل الهواء البارد إلى داخل السيارة.

[Givoni-7] 1 2 3 جيفوني، باروخ (1994). التبريد السلبي والمنخفض الطاقة للمباني . فان نوستراند رينهولد.

[8] ماكدويل، ر. (2006). أساسيات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، إلسيفير، سان دييغو، صفحة 16.

[9] كراير، بات. "تخزين الطعام في منزل من الطبقة العاملة في لندن في القرن العشرين" . 1900s.org.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2013 .

[10] بونان، جوردون ب. (13 يونيو 2008). "الغابات وتغير المناخ: العوامل المؤثرة، والتأثيرات المتبادلة، والفوائد المناخية للغابات" . مجلة ساينس . 320 (5882): 1444-1449 . رمز Bibcode : 2008Sci...320.1444B . doi : 10.1126/science.1155121 . PMID 18556546. S2CID 45466312. مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه في 6 سبتمبر 2018 .

[11] فيربلوجين، إريك؛ رينكر، بيتر؛ أوجناكوسان، كوكوم إيدوه. "دليل أفضل الممارسات للتبريد التبخيري" (ملف PDF) .

[12] فيربلوجين، إريك؛ سانوجو، عثمان؛ تشاجوموكا، تاكيمور. "تقنيات التبريد التبخيري لتحسين تخزين الخضراوات في مالي - التقييم" (ملف PDF) . مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 22-12-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-09-2018 .

[Peck-13] بيك، جون ف.؛ كيسلر، هيلين ج.؛ لويس، طومسون ل. (1979). "مراقبة وتقييم وتحسين تقنيات التبريد التبخيري ثنائية المرحلة". مختبر البحوث البيئية، جامعة أريزونا .

[GSH-14] كوك، أليسون ج.؛ غروندزيك، والتر ت. (2007). دليل الاستوديو الأخضر: استراتيجيات بيئية للتصميم التخطيطي . دار النشر المعمارية. ISBN 978-0-08-089052-4.

[MEEB10-15] غروندزيك، والتر ت.؛ كوك، أليسون ج.؛ شتاين، بنجامين؛ رينولدز، جون س. (2010). المعدات الميكانيكية والكهربائية . جون وايلي وأولاده.

[16] إدارة معلومات الطاقة. "المراجعة السنوية للطاقة 2004" . إدارة معلومات الطاقة . وزارة الطاقة الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2011. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2014 .

[17] ماهيشواري، جي بي؛ الرغوم، ف؛ سوري، آر كيه (2001). "إمكانات توفير الطاقة لمبرد تبخيري غير مباشر". الطاقة التطبيقية . 69 (1): 69-76 . Bibcode : 2001ApEn...69...69M . doi : 10.1016/S0306-2619(00)00066-0 .

[GSAReport-18] مبرد تبخيري غير مباشر (ملف PDF) (تقرير). إدارة الخدمات العامة الأمريكية.

[:1-19] 1 2 3 "الوظائف" . اللجنة الفنية 5.7 التابعة لجمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE). مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 مارس 2026. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2026 .

[:2-20] 1 2 مبرد تبخيري غير مباشر (ملف PDF) (تقرير). إدارة الخدمات العامة الأمريكية.

[21] تقييم المبرد التبخيري غير المباشر متعدد المراحل (ملف PDF) (تقرير). المختبر الوطني للطاقة المتجددة.

[22] باندي، أفيناش؛ جينج، ب.ك. (2015). "تطبيقات التبريد التبخيري غير المباشر: مراجعة" (ملف PDF) . المجلة الدولية للبحث العلمي والتطوير . 3 (3): 1. ISSN 2321-0613 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2024-08-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2026-02-12 .

[23] محمد، رامي؛ المرسي، محمد؛ عبد العزيز، عمر (2022-06-01). " التبريد التبخيري غير المباشر للمباني: مراجعة شاملة لبراءات الاختراع" . مجلة هندسة المباني . 50. doi : 10.1016/j.jobe.2022.104158 . ISSN 2352-7102 – عبر Science Direct.

[24] انظر علامة التبويب "الاختبار المستقل"، تقييم الأداء الديناميكي الحراري لدورة تبريد هوائية جديدة وأوراق أخرى http://www.coolerado.com/products/material-resource-center/ مؤرشف بتاريخ 26-11-2012 في Wayback Machine

[25] مبرد كوليرادو يساعد على توفير طاقة التبريد والمال: تقنية تبريد جديدة تستهدف تقليل ذروة الحمل؛ روبيشو، ر؛ 2007؛ https://www.osti.gov/biblio/908968-coolerado-cooler-helps-save-cooling-energy-dollars-new-cooling-technology-targets-peak-load-reduction مؤرشف بتاريخ 27 يوليو 2021 في أرشيف الإنترنت

[26] "مركز بيانات كوليرادو يبرد الثلج والجليد" . معلومات عن مراكز البيانات . 12 أغسطس 2011.

[27] مبادل حراري وكتلي ذو تدفق معاكس ومتقاطع قائم على دورة مايسوتسينكو: دراسة حسابية. المؤتمر الدولي لحفظ الطاقة وكفاءتها 2017 (ICECE). راسخ طارق؛ نديم أحمد شيخ: 2017، ص 44-49

[28] دورة مايسوتسينكو: نظرة عامة على التكنولوجيا وإمكانات توفير الطاقة في أنظمة التبريد. مجلة تقنيات الطاقة والتحكم في الانبعاثات. 6 مارس 2015، المجلد 2015:3، الصفحات 15-22. إيمانويل د. روغداكيس، ديميتريوس نيك تيرتيبس. كلية الهندسة الميكانيكية، الجامعة التقنية الوطنية في أثينا، أثينا، اليونان

[Harvard-Wyss-29] "كولد سناب: تكييف هواء صديق للبيئة" . معهد وايس . 27 سبتمبر 2019. مؤرشف من الأصل في 9 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2020 .

[30] لو، تشنغماو؛ ليروي، أرني؛ تشانغ، لينان؛ باتيل، جاتين جيه؛ وانغ، إيفلين إن؛ غروسمان، جيفري سي. (سبتمبر 2022). "تبريد سلبي مُحسَّن بشكل ملحوظ عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط، بفضل التبخر والإشعاع والعزل" . تقارير الخلية في العلوم الفيزيائية . 3 (10) 101068. Bibcode : 2022CRPS....301068L . doi : 10.1016/j.xcrp.2022.101068 . hdl : 1721.1/146578 . S2CID 252411940 .

[MDPEC-31] ممتاز، مايشا؛ بامينتوان، برايان سي؛ فيكس، أندرو جيه؛ براون، جيمس إي؛ وارسنجر، ديفيد إم (2023). " إزالة الرطوبة الغشائية الهجينة والتبريد التبخيري بنقطة الندى لتكييف هواء مستدام" . تحويل الطاقة وإدارتها . 294 117547. إلسيفير بي في . رمز Bibcode : 2023ECM...29417547M . doi : 10.1016/j.enconman.2023.117547 . ISSN 0196-8904 . S2CID 261440235 .

[32] "مبردات تبخيرية موفرة للطاقة" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 2017-01-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-07-14 .

[33] مارغوليس، جوناثان (24 نوفمبر 2012). "مبرد هواء من الكرتون المموج من إنتاج مزرعة ساندروپ" . Theguardian.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2018 .

[34] "نظام مزرعة ساندروپ" . Sundropfarms.com. 2014-06-20. مؤرشف من الأصل في 2020-12-01 . تم الاطلاع عليه في 2018-09-25 .

[35] تورشيليني، ب؛ لونغ، ن؛ بليس، س؛ جودكوف، ر (فبراير 2005). تقييم التصميم منخفض الطاقة وأداء الطاقة لمركز زوار منتزه صهيون الوطني - التقرير الفني NREL/TP-550-34607 (ملف PDF) . ص 88. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 31 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2020 .

[36] "دليل إرشادات تصميم التبريد التبخيري لمدارس نيو مكسيكو والمباني التجارية" (ملف PDF) . ديسمبر 2002. الصفحات 25-27 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 سبتمبر 2015 .

[Torcellini-37] تورشيليني، ب.؛ بليس، س.؛ ديرو، م.؛ لونغ، ن.؛ جودكوف، ر. (2006). الدروس المستفادة من دراسات حالة لستة مبانٍ عالية الأداء - التقرير الفني NREL/TP-550-37542 (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 21 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2014 .

[38] أُرشف بتاريخ 18 مايو 2007 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .

[ASHRAE_HVAC-39] 1 2 أنظمة ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ( الطبعة الدولية). أتلانتا، جورجيا: الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE). 2012. ص 41.1.

[Krigger_&_Dorsi_2004-40] كريغر، جون؛ دورسي، كريس (2004) [1994]. الطاقة السكنية: توفير التكاليف والراحة للمباني القائمة (الطبعة الرابعة ). هيلينا ، مونتانا: ساتورن لإدارة الموارد، ص 207. ISBN 978-1-880120-09-5. OCLC 1285753308 – عبر أرشيف الإنترنت.

[41] "مبرد تبخيري/ مبرد تبخيري" . Waterlinecooling.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-12-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-11-22 .

[42] "ملاحظة موجزة حول مبرد NID" (ملف PDF) . حكومة الهند - المركز الوطني لمكافحة الأمراض. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 10 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2013 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ ٧ ]

[ 8 ]

[

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[

[

[

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗