الـ براد بدون كهرباء يعمل بالكيروسين يعتمد على التبريد بالامتصاص يستخدم الحرارة الناتجة عن احتراق الكيروسين أو الغاز لتشغيل دورة التبريد دون الحاجة لضاغط (كمبرسور).
معلومات عامة عن التبريد بالامتصاص والـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين
1. مبدأ التبريد بالامتصاص
يعمل (الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين) على تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن الاحتراق إلى طاقة تبريد فعالة باستخدام دورة التبريد بالامتصاص Absorption refrigerator
في هذا النوع من البرادات، يتم استخدام خليط من الأمونيا (كمادة تبريد) والماء (كمادة ممتصة) بالإضافة إلى مصدر للحرارة (الكيروسين في هذه الحالة). العملية تحدث في أربع خطوات رئيسية:
أ. مولد الحرارة (Generator):
- يتم حرق الكيروسين لتوليد حرارة.
- هذه الحرارة تُستخدم لتسخين محلول الماء والأمونيا داخل المولد.
- نتيجة للتسخين، تتبخر الأمونيا (ذات درجة غليان منخفضة) وتنفصل عن الماء.
ب. المكثف (Condenser):
- البخار الناتج من الأمونيا يتم تبريده في المكثف عبر تبادل حراري (مثلما يحدث في برادات الضغط العادية).
- تتحول الأمونيا إلى سائل نتيجة انخفاض درجة الحرارة.
ج. المبخر (Evaporator):
- الأمونيا السائلة تنتقل إلى المبخر، وهو الجزء المسؤول عن التبريد.
- عند دخول المبخر، تتبخر الأمونيا مرة أخرى (بسبب انخفاض الضغط)، مما يمتص الحرارة من داخل البراد ويؤدي إلى تبريده.
د. الامتصاص (Absorber):
- بخار الأمونيا يُعاد امتصاصه في الماء مرة أخرى داخل قسم خاص.
- يعود المحلول إلى المولد لتبدأ الدورة من جديد.
2. لماذا يستخدم الكيروسين؟
- الكيروسين يوفر مصدرًا مستمرًا ومناسبًا للطاقة الحرارية في الأماكن التي لا يتوفر فيها كهرباء أو مصادر طاقة أخرى.
- الاحتراق البسيط للكيروسين يولد الحرارة اللازمة لتشغيل دورة التبريد دون الحاجة إلى أجزاء ميكانيكية معقدة.
- هناك أنظمة تستخدم غاز النفط المسال أو البروبان LPG بدلاُ عن الكيروسين
3. مزايا الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين
- لا يحتاج إلى كهرباء.
- يعمل بهدوء لأنه لا يحتوي على ضاغط أو أجزاء متحركة كثيرة.
- عملي في الأماكن النائية أو أثناء التخييم.
4. عيوب (الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين)
- يعتمد على مصدر الكيروسين الذي قد يكون مكلفًا في بعض المناطق.
- كفاءة التبريد أقل مقارنة بأنظمة التبريد التقليدية.
- يحتاج إلى تهوية جيدة لتجنب تراكم الغازات الناتجة عن الاحتراق.
5. استخدامات (الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين)
- يُستخدم بشكل رئيسي في المناطق الريفية أو النائية.
- يُستخدم في الرحلات والتخييم.
- يُستخدم في التطبيقات التي تتطلب أجهزة تبريد تعمل دون كهرباء.
بهذا الشكل، يعمل البراد بالكيروسين على تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن الاحتراق إلى طاقة تبريد فعالة باستخدام دورة التبريد بالامتصاص.
أيهما أفضل استخدام الكيروسين لتوليد كهرباء بواسطة مولد ثم استخدامه في براد عادي أم استخدام (الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين)؟
الخيار الأول: استخدام الكيروسين لتشغيل مولد كهربائي لتشغيل براد عادي
المزايا:
- كفاءة التبريد في البرادات العادية:
- البرادات العادية التي تعمل بالكهرباء (تستخدم الضاغط) تتميز بكفاءة تبريد أعلى مقارنة بالبرادات التي تعمل بالكيروسين.
- تعدد الاستخدامات:
- المولد الكهربائي يمكن استخدامه لتشغيل أجهزة أخرى، وليس فقط البراد. هذا يجعل الخيار أكثر تنوعًا.
- توفر قطع الغيار:
- البرادات العادية أكثر شيوعًا، وبالتالي قطع الغيار والصيانة تكون أسهل وأرخص مقارنة بالبرادات التي تعمل بالكيروسين.
- أمان أكبر:
- المولد يمكن وضعه بعيدًا عن منطقة المعيشة، مما يقلل من التعرض المباشر لمخاطر احتراق الكيروسين أو انبعاثاته.
العيوب:
- استهلاك أعلى للكيروسين:
- تشغيل المولد الكهربائي لتحويل الطاقة الحرارية إلى كهربائية ثم تشغيل البراد يؤدي إلى فقدان جزء من الطاقة بسبب كفاءة التحويل المنخفضة. هذا يعني أن استهلاك الكيروسين سيكون أعلى مقارنة باستخدام براد يعمل بالكيروسين مباشرة.
- ضوضاء المولد:
- المولدات الكهربائية غالبًا ما تُصدر ضوضاء مزعجة أثناء التشغيل.
- احتياجات الصيانة:
- المولد الكهربائي يتطلب صيانة منتظمة (مثل تنظيف فلتر الهواء وتغيير الزيت)، مما يزيد من الجهد والتكلفة.
- تعقيد النظام:
- وجود مولد وبراد يجعل النظام أكثر تعقيدًا، ما يعني احتمالية أكبر للأعطال.
الخيار الثاني: استخدام (براد بدون كهرباء يعمل بالكيروسين)
المزايا:
- كفاءة استخدام الكيروسين:
- برادات الكيروسين تعتمد على مبدأ التبريد بالامتصاص، حيث يتم استغلال الحرارة الناتجة من احتراق الكيروسين مباشرة لتبريد البراد. هذا يقلل من فقدان الطاقة مقارنة بتشغيل مولد كهربائي.
- بساطة النظام:
- النظام بسيط، إذ لا يتطلب وجود جهازين (مولد وبراد). البراد يعمل بشكل مستقل.
- عدم وجود ضوضاء:
- برادات الكيروسين تعمل بصمت تام لأنها لا تحتوي على أجزاء متحركة مثل الضاغط.
- سهولة الاستخدام في المناطق النائية:
- هذا النوع من البرادات مصمم للعمل في المناطق التي لا تتوفر فيها الكهرباء، مما يجعله مثاليًا للمناطق النائية أو أثناء التخييم.
العيوب:
- كفاءة تبريد أقل:
- برادات الكيروسين أقل كفاءة في التبريد من البرادات العادية الكهربائية. قد لا تكون مناسبة لتبريد كميات كبيرة من الطعام أو لمستويات تبريد دقيقة.
- خطر الاحتراق وانبعاث الغازات:
- احتراق الكيروسين داخل البراد قد يؤدي إلى انبعاثات خطرة (مثل أول أكسيد الكربون)، مما يتطلب تهوية جيدة في المكان.
- صعوبة الصيانة:
- برادات الكيروسين أقل شيوعًا، ما يجعل العثور على قطع الغيار أو فنيين للصيانة أكثر صعوبة.
- تكلفة أولية مرتفعة:
- قد تكون تكلفة شراء براد يعمل بالكيروسين أعلى من تكلفة البرادات العادية.
المقارنة النهائية:
| العامل | مولد كهربائي + براد عادي |
براد بدون كهرباء
|
|---|---|---|
| كفاءة استهلاك الكيروسين | أقل كفاءة بسبب فقدان التحويل | أكثر كفاءة لأن الحرارة تُستخدم مباشرة |
| كفاءة التبريد | عالية جدًا | أقل من البرادات العادية |
| سهولة الصيانة | أسهل وأرخص | أصعب وأغلى |
| مرونة الاستخدام | يمكن تشغيل أجهزة أخرى | مخصص للتبريد فقط |
| الضوضاء | يصدر ضوضاء | يعمل بصمت |
| الأمان | أكثر أمانًا | يحتاج تهوية جيدة |
الخلاصة:
- إذا كنت تحتاج إلى تشغيل أجهزة أخرى إلى جانب البراد (مثل الإضاءة أو الأجهزة الكهربائية)، فإن استخدام مولد كهربائي وبراد عادي سيكون الخيار الأفضل.
- إذا كنت تحتاج إلى نظام بسيط ومخصص للتبريد فقط، خاصة في المناطق النائية أو أثناء التخييم، فإن البراد الذي يعمل بالكيروسين سيكون أكثر كفاءة وأبسط في الاستخدام.
التوصية:
- في الأماكن ذات التهوية الجيدة والمخصصة للتبريد فقط: براد بدون كهرباء يعمل بالكيروسين
. - عند الحاجة إلى تنوع الاستخدامات أو في بيئة أكثر راحة: مولد كهربائي وبراد عادي.
لمحة عن تصميم (الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين)
مبدأ التصميم للبرادات التي تعمل بالكيروسين يعتمد على تقنية التبريد بالامتصاص (Absorption Refrigeration)، وهي تختلف عن تصميم البرادات التي تعمل بالكهرباء باستخدام الضاغط. هذه البرادات لا تحتوي على أجزاء ميكانيكية متحركة مثل الضاغط أو المحركات، بل تعتمد على تحويل الحرارة الناتجة عن احتراق الكيروسين إلى طاقة تبريد. فيما يلي شرح لمخطط التصميم الأساسي لهذه البرادات:
مكونات التصميم الأساسية لـ براد بدون كهرباء يعمل بالكيروسين:
- مولد الحرارة (Generator):
- يحتوي على محلول من الأمونيا (كمادة تبريد) والماء (كمادة ممتصة).
- يتم تسخين هذا المحلول عن طريق حارق الكيروسين، مما يؤدي إلى تبخر الأمونيا وفصلها عن الماء.
- المكثف (Condenser):
- بعد تبخر الأمونيا، يتم نقل البخار الناتج إلى المكثف.
- في المكثف، يتم تبريد بخار الأمونيا عن طريق تبادل حراري مع البيئة المحيطة، مما يؤدي إلى تكثيفه وتحوله إلى حالة سائلة.
- المبخر (Evaporator):
- الأمونيا السائلة تنتقل إلى المبخر، وهو الجزء المسؤول عن التبريد داخل حجرة البراد.
- عند دخول المبخر، تتبخر الأمونيا مرة أخرى بسبب انخفاض الضغط، ما يؤدي إلى امتصاص الحرارة من داخل البراد لتوفير التبريد.
- الماص (Absorber):
- بعد التبخر، يتم إعادة بخار الأمونيا إلى الماء في وحدة الامتصاص حيث يتم امتصاصه مرة أخرى.
- المحلول الناتج (ماء + أمونيا) يتم إعادته إلى مولد الحرارة لتكرار الدورة.
- خزان الكيروسين وحارق اللهب:
- خزان صغير يحتوي على الكيروسين.
- حارق اللهب يولد الحرارة اللازمة لتشغيل نظام التبريد. يتم تصميمه ليكون آمنًا وصديقًا للبيئة قدر الإمكان.
- أنابيب التوصيل:
- شبكة من الأنابيب المصنوعة من مواد مقاومة للحرارة والضغط، مثل النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ، لنقل المحلول (الأمونيا والماء) بين الأجزاء المختلفة.
مخطط دورة التبريد (مبسط) لـ براد بدون كهرباء يعمل بالكيروسين:
[مولد الحرارة (Generator)] -> [المكثف (Condenser)] -> [المبخر (Evaporator)] -> [الماص (Absorber)] -> [مولد الحرارة مجددًا]
مزايا التصميم:
- عدم وجود أجزاء متحركة:
- لا يحتوي التصميم على ضاغط أو محركات، مما يعني قلة الأعطال وإطالة عمر الجهاز.
- توفير الطاقة:
- يستخدم الكيروسين كمصدر طاقة، مما يجعله ملائمًا للمناطق التي لا تتوفر فيها الكهرباء.
- التشغيل الهادئ:
- نظرًا لعدم وجود مكونات ميكانيكية متحركة، يعمل البراد بصمت تام.
- الاعتماد على الحرارة:
- التصميم يعتمد على تحويل الحرارة إلى تبريد، ما يتيح استخدام مصادر طاقة بديلة مثل الغاز أو الطاقة الشمسية الحرارية.
الرسوم التوضيحية (توضيح مبسط للمكونات):
[خزان الكيروسين]
↓
[حارق اللهب]
↓
[مولد الحرارة (التسخين)]
↓
[الأمونيا تتبخر] → [المكثف (التكثيف)]
↓
[المبخر (التبريد)]
↓
[الماص (إعادة الامتصاص)]
↑
[الماء + الأمونيا]
اعتبارات التصميم:
- السلامة:
- يجب تصميم خزان الكيروسين والحارق بطريقة تقلل من مخاطر الاحتراق أو الانبعاثات الضارة.
- البراد يحتاج إلى تهوية جيدة لتجنب تراكم الغازات الناتجة عن الاحتراق.
- الكفاءة الحرارية:
- تحسين كفاءة نقل الحرارة بين المكونات (مثل المكثف والمبخر) لتحسين الأداء وتقليل استهلاك الكيروسين.
- عزل الحجرة الداخلية:
- يتم تصنيع حجرة التبريد من مواد عازلة عالية الجودة (مثل البولي يوريثان) للحفاظ على البرودة وتقليل فقدان الطاقة.
- اختيار المواد:
- الأنابيب والخزانات تحتاج إلى مواد مقاومة للتآكل بسبب الأمونيا والماء (مثل النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ).
تطويرات حديثة في مجال الـ براد بدون كهرباء الذي يعمل بالكيروسين:
- استخدام تقنيات صديقة للبيئة:
- تحسين كفاءة احتراق الكيروسين لتقليل الانبعاثات الضارة.
- التشغيل المزدوج:
- بعض النماذج تُصمم لتعمل بالكيروسين أو الغاز الطبيعي أو الكهرباء، مما يتيح مرونة أكبر للاستخدام.
- تصاميم محمولة:
- تصاميم صغيرة وخفيفة الوزن تُستخدم في التخييم والأماكن النائية.
كلمات للبحث للحصول على معلومات أكثر عن براد بدون كهرباء يعمل بالكيروسين
- “Kerosene refrigerator”
- “Absorption refrigerator”
- “Off-grid refrigerator”
