מהפכת האנרגיה

של המדחס המגנטי מתוצרת Danfoss

הגורם המשפיע ביותר על הפיתוח בתעשיית המכונות לקירור ומיזוג אויר בשנים האחרונות הוא משק האנרגיה.
מחירי הפקת החשמל המאמירים, ואתם חשבונות החשמל – הביאו את היצרנים אל הקצה כמעט בכל הקשור לאפשרויות להוזיל את עלויות האנרגיה בהפעלת יחידות מיזוג אויר בכלל ויחידות קירור מים (צ'ילרים) בפרט.

פתרונות שונים ומשונים מציפים את השוק חדשות לבקרים – החל משטחי מעבר חום משופרים במחליפי החום, דרך מערכות בקרה משוכללות שדורשות הכשרה ב – נ.א.ס.א כדי להיות טכנאי מיזוג אויר וכלה בתוספות של אביזרים חוסכי אנרגיה כאלה ואחרים – כל אלה בנוסף כמובן למחירים הבסיסיים המשולמים עבור היחידות במקור.

  • בשורה התחתונה – הפיסיקה מנצחת!
    כאשר לב המערכת היא יחידת דחיסה (מדחס) המעבירה תערובת של גז ושמן דרך חלקים מכניים (גל ארכובה, טלטלים ובוכנות במדחסי בוכנה וברגים במדחסים בורגיים), לעולם לא נגיע למצב בו נצליח להניע את יחידות הדחיסה הקונבנציונאליות ללא מחיר.
    הן הברגים והן גל הארכובה על מרכיביהם השונים (והכבדים!) "מתקיימים" בתוך חלל מיסוב מכני, תוך דרישה לכמויות אנרגיה גדולות הנדרשות להניעם על מנת שייצרו עבורנו את תהליכי יניקת ודחיסת הקרר.
    גורם חשוב נוסף המשפיע על יעילות המכונות אותן אנו מכירים היום הוא מערך השמן.
    מאחר וכל מדחס (בורגי, בוכנתי וצנטריפוגלי כאחד) דורש נוכחות של שמן לצורך עבודתו,
    הרי שבהכרח אנו משלמים כסף עבור הטיפול בשמן, במקומות הבאים:
  • יעילות מופחתת בהחלפת החום עקב בידוד שנגרם מהמצאות השמן על הצינורות
    קטרי צנרת גדולים וכמויות קרר גדולות שלוקחים בחשבון מהירות זרימה להשבת השמן אל המדחס
  • תקלות תחזוקתיות הנגרמות מחוסר שימון, עודף שימון, סתימות במערך השמן, התחמצנות ועוד
  • צורך מתמיד להשקיע זמן וכסף בטיפול במערך השמן (מסננים, רגשים, מטמרים, טיפול בחומציות, בדיקות מעבדה, הוספה וריקון, החלפה תקופתית ועוד).
  • השקעת אנרגיה במערך לקירור (בזמן עבודה) וחימום (בזמן מנוחה) של השמן

COP – המלך החדש!
ניתן היה להמשיך ולכתוב עוד ועוד על תחלואי העבר, אבל כולנו מכירים על בשרנו את כולם. כמובן שלא התייחסנו כאן לעלויות ההתקנה – בעיקר של מערך הכוח אשר עליו להיות מסוגל להתמודד עם זרמי ההתנעה הגבוהים של המדחסים הקיימים היום.
כמו בכל תעשייה "זוללת" אנרגיה, יושבים על המדוכה בכל רחבי העולם מהנדסים ומדענים ומטרה אחת לנגד עיניהם: איך מוזילים את עלויות התפעול של יחידות אלה, ובעיקר איך מוזילים את עלויות האנרגיה?
פיתוחים שונים (חלקם מצוינים לעיל) הניבו תוצאות, אך רובם לצערנו בשוליים. בשורה התחתונה, כאשר מחיר קילוואט שעה עומד על כ 0.5 ₪ (ומטפס כל הזמן!), וצ'ילר ממוצע (150 טון) צורך כ 180 קילוואט לשעת עבודה, אנו מביטים על עלויות חשמל שנתיות של מאות אלפי שקלים בשנה. חסכון של אלפי ואפילו עשרות אלפי שקלים בשנה איננו מספיק. בעולם של היום יש צורך דחוף! במציאת פתרונות דרסטיים הרבה יותר.

QUANTUM – הופך את ה COP לחבר!

חברת SMARDT העולמית אשר נמנית עם צוות הפיתוח של הטכנולוגיה החדשה המבוססת על מדחסי TURBOCOR של Danfoss.
הרעיון הגאוני מאחורי הפיתוח הוא שימוש במיסבים מגנטיים ללא שמן, במקום שיטות המיסוב הקונבנציונאליות.

המדחס עצמו הינו מדחס צנטריפוגלי, בעל 2 מאיצים הממוקמים על ציר אשר נע בתוך 2 אלקטרומגנטים – עם משנה מהירות

התוצאה היא יחידת דחיסה קומפקטית, קלה (כ 150 ק"ג למדחס בתפוקה מקורבת של 100 טון קירור, בהשוואה לכ 700 ק"ג במדחס בורגי ממוצע מקביל!), שקטה מאד ויעילה ברמות שעד פיתוחה היה ניתן רק לחלום עליהן!

בסיס הקסם – מיסוב מגנטי!

מאחר ומדובר בציר ראשי שלמעשה "צף" בתוך המיסבים המגנטיים, וללא כל התנגדות עצמית לכח אשר מפעיל המנוע החשמלי בבואו לסובב את המדחס, הרי שגם המספרים המתארים את זרמי ההתנעה של היחידה יורדים לרמות מגוחכות של פחות מ 5 אמפר!! לא – זוהי איננה טעות דפוס, מדובר בנתונים רשמיים!

מרחק בין הציר למיסב המגנטי: 0.2 מ"מ 
סטייה ממרכז מיסב: : ±0,012 מ"מ 
הציר ממרכז עצמו מחדש בכל 6° 
זרם התנעה מקסימלי של 5A 
צריכת הזרם הנדרשת להנעת המיסבים: 
במיסוב סטנדרטי 10KW ובמסוב מגנטי 180W

אם המספרים 4 או 5 אחרי נתון ה COP ביחידות בעיבוי מים היום הם מספרים פנטסטיים, ניתן לראות בגרף העבודה של ה של המכונה מספרים כמו 10 ואפילו מעל 12. משמעותם המיידית של הפרשים אלה היא חיסכון של מאות אלפי שקלים בשנה בעלויות החשמל!