عيوب-أنظمة التبريد الحلقية المغلقة

 

 

ارتفاع تكلفة الاستثمار الأولي

تتمتع أنظمة التبريد ذات الحلقات-المغلقة ببنية أكثر تعقيدًا من أنظمة الحلقات-المفتوحة. بالإضافة إلى المكونات الأساسية مثل مضخات التدوير والمبادلات الحرارية، فإنها تتطلب معدات مساعدة بما في ذلك خزانات التمدد، ومضخات التصنيع، وصمامات التحكم في درجة الحرارة، والمرشحات الدقيقة. بالنسبة لظروف تشغيل معينة،يجب أن تكون أبراج التبريد أو المبردات كما يتم تركيبها كمصادر تبريد ثانوية. تعد تكاليف شراء المعدات وتكامل النظام والتركيب والتشغيل أعلى بكثير من تكاليف أنظمة الحلقة-المفتوحة. بالنسبة إلى المؤسسات الصغيرة والمتوسطة-أو سيناريوهات التبريد ذات الأحمال المنخفضة-، تكون فعالية تكلفة الاستثمار الأولي-منخفضة نسبيًا.

 

 

ارتفاع استهلاك الطاقة أثناء تشغيل النظام

يدور وسط التبريد في أنظمة الحلقة المغلقة- داخل خطوط أنابيب محكمة الغلق، ويعتمد نقل الحرارة على المبادلات الحرارية لتبادل الحرارة مع البيئة الخارجية. كفاءة التبادل الحراري أقل مقارنة بتبديد حرارة تبخر الرذاذ لأنظمة الحلقة المفتوحة-. لضمان فعالية التبريد، تحتاج مضخات التدوير إلى رفع أعلى للتغلب على مقاومة خطوط الأنابيب والمبادلات الحرارية، مما يستهلك المزيد من الطاقة الكهربائية أثناء التشغيل-على المدى الطويل. إذا تم تجهيز الضواغط بمبردات، فإن التشغيل المستمر للضواغط سيزيد من استهلاك الطاقة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل الإجمالية.

 

 

صعوبة تشخيص الأعطال وارتفاع تكاليف الصيانة

نظرًا لأن النظام مغلق تمامًا، فلا يمكن ملاحظة حالة التشغيل الداخلي لخطوط الأنابيب والمعدات بشكل مباشر. في حالة وجود مشكلات مثل تسرب متوسط، أو انسداد المبادل الحراري، أو عطل في مكون التحكم في درجة الحرارة، تكون هناك حاجة إلى أدوات احترافية مثل أجهزة قياس الضغط، ومقاييس الحرارة، ومقاييس التدفق للكشف وتحديد الموقع، مما يجعل عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها معقدة وتستغرق وقتًا-. بالإضافة إلى ذلك، فإن استبدال الأجزاء الضعيفة في المعدات الأساسية-مثل الحشيات في المبادلات الحرارية اللوحية والأغشية في خزانات التمدد-يتطلب إيقاف التشغيل والتفكيك، الأمر الذي لا يؤدي إلى تعطيل جداول الإنتاج فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تكبد تكاليف صيانة وقطع غيار كبيرة.

 

 

متطلبات صارمة للجودة المتوسطة والمياه

على الرغم من أن الوسط في أنظمة الحلقة المغلقة-لا يتلوث بسهولة بعوامل خارجية، إلا أن التحكم الصارم في المؤشرات الفيزيائية والكيميائية للوسط لا يزال ضروريًا. عند استخدام الماء المخفف أو المبردات المتخصصة، يجب اختبار المعلمات مثل قيمة الرقم الهيدروجيني والتوصيل وتركيز مثبط الصدأ بانتظام، مع تجديد أو استبدال الوسط في الوقت المناسب لمنع تآكل خط الأنابيب أو انخفاض كفاءة التبادل الحراري للمبادلات الحرارية بسبب تدهور الوسط. بالمقارنة مع سهولة إضافة مياه الصنبور مباشرة في أنظمة الحلقات-المفتوحة، تعد الصيانة المتوسطة لأنظمة الحلقات-المغلقة أكثر تعقيدًا، كما أن تكلفة شراء المبردات المتخصصة أعلى من تكلفة عوامل معالجة المياه العادية.

 

 

ضعف مرونة توسيع النظام

تم تصميم مواصفات خطوط الأنابيب، والمبادلات الحرارية، ومضخات التدوير، والمعدات الأخرى في أنظمة التبريد ذات الحلقة المغلقة- استنادًا إلى حمل التبريد الأولي، مما يضمن توافقًا عامًا عاليًا للنظام. عندما يتم تعديل عمليات الإنتاج اللاحقة ويزيد حمل التبريد بشكل كبير، فمن الضروري استبدال المعدات الأساسية بمواصفات أكبر-مثل المبادلات الحرارية ومضخات التدوير-أو حتى إعادة تصميم تخطيط خط الأنابيب. تعد عملية التوسيع والتعديل صعبة ومكلفة، وأقل مرونة بكثير من أنظمة الحلقات المفتوحة-، والتي يمكنها تحقيق توسيع السعة ببساطة عن طريق إضافة معدات مثل مراوح برج التبريد ومضخات الرش.

 

 

 

خطر التجمد والانسداد في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة-.

في ظروف الشتاء ذات درجات الحرارة المنخفضة-أو أثناء إيقاف تشغيل النظام، إذا لم يتم تصريف وسط التبريد في النظام في الوقت المناسب ولم يتم تركيب أجهزة تتبع حراري أو عزل، فإن الوسط الموجود داخل خطوط الأنابيب يكون عرضة للتجميد والتمدد، مما يؤدي إلى تمزق خط الأنابيب وتشوه المبادل الحراري وأخطاء أخرى. خاصة في المناطق الشمالية الباردة، يلزم استثمار إضافي لإجراءات منع التجمد الشتوية في أنظمة الحلقة- المغلقة، مما يزيد من تعقيد تشغيل النظام وصيانته.