ماذا تعرف عن Air conditioning system نظام تكييف الهواء في الطائرة
بعد إقلاع الطائرة وارتفاعها عن الأرض لتعانق السحاب يقل الضغط وتكون كمية الأكسجين في الهواء قليلة جداً لذلك نقوم بضغط الهواء وإرساله إلى داخل الكابينة التي تكون معزولة تماماً للحفاظ على هذا الضغط ويصبح لدينا أكسجين كافي ولكن المشكلة أن هذا الهواء المضغوط تكون درجة حرارته مرتفعة قليلاً لذلك يجب تكييفه ليكون لدينا هواء بارد ولطيف
ولا يقتصر
عمل هذا النظام على التبريد فقط ولكن يقوم على التحكم في درجة الحرارة
والرطوبة
داخل الطائرة وكذلك تبريد وتسخين الهواء.
ويقوم على
تدوير الهواء داخل الكابينة وتنقية الهواء.
وأيضا يقوم
على تبريد أجهزة القياس ومنع تكون بخار الماء على النوافذ(FOGGING)
ينقسم نظام التكييف في الطائرة إلى نوعان :
النوع
الأول
: Vapor-cycle Air conditioning التكييف باستخدام غاز التبريد
يستخدم هذا النوع
غالباً في الطائرات الصغيرة وهو يشبه تماماً المستخدم في
السيارات. ويتكون
بالترتيب من ضاغط (compressor) ومكثف (condenser)
وخزان (Reservoir) وصمام تمدد (expansion valve) ومبخر (evaporator)
وهي دائرة مغلقة أي
بعد اكتمال الدورة تبدأ من جديد. يتحول الغاز إلى سائل ومن
سائل إلى غاز خلال
الدورة.
غاز التبريد هو ما
يسمى تجارياً بالفريون
طريقة عمل النظام: نبدأ من الخزان هو يقوم على تعويض النقص لو حدث في
النظام ويكون الفريون على
شكل سائل ويتجه إلى
صمام التمدد الذي يقوم على رش السائل من خلال فتحة صغيرة
جداً يخرج السائل من
خلالها على شكل قطرات. يتجه السائل إلى المبخر وهو
مجموعة من الأنابيب
الملتوية تكون أمام مروحة. عند دفع المروحة الهواء باتجاه
المبخر تتم عملية
تبادل حراري بين الهواء و سائل الفريون فيأخذ السائل حرارة الهواء
ويتحول إلى غاز
والهواء يأخذ برودة الفريون ويتجه إلى داخل الكابينة.
بعد ذلك يدخل غاز
الفريون إلى الضاغط ويقوم على ضغطه ويخرج على شكل غاز
مضغوط ولكن بسبب
الضغط تكون درجة حرارته مرتفعة نوعاً ما لذلك يدخل الغاز
بعد ذلك إلى المكثف
الذي يكون مواجه للهواء الخارجي حيث تحدث مرة أخرى عملية
تبادل حراري بين غاز
الفريون والهواء الخارجي ولكن بالعكس فيبرد الغاز ويتحول
إلى سائل بارد
والهواء الخارجي يسخن ويطرد إلى الخارج.
وبعد ذلك يعود
الفريون مرة أخرى إلى صمام التمدد وتعاد الدائرة مرة أخرى.
النوع الثاني: Air-cycle Air conditioning التبريد باستخدام الهواء
ملاحظة :
الصورة الثانية هي جزء مكبر من الصورة الأولى
يستخدم هذا النوع في
الطائرات النفاثة ويستخدم هذا النظام الBleed Air الخارج من
الكمبريسور في
المحرك كما هو موضح (باللون الأحمر) وكما هو معروف أن هذا
الهواء نقي ونظيف.
نمرر هواء خارجي Ram
air (باللون السماوي) الذي طبعاً يكون
بارد ليقوم بتبريد Primary heat exchanger
الذي هو عبارة عن
راديتر يقوم بعملية تبادل حراري ين الطرفين.
ثم نقوم بضغط هذا
الهواء بضاغط
compressor فيكون لنا
هواء مضغوط
يكون الهواء بهذه
الحالة مرتفع الضغط والحرارة وتمر على هذه المنطقة
(اللون الأصفر) أيضاً Ram Air وتسمى
هذه المنطقة
بSecondary heat exchanger حيث تقل درجة حرارة الهواء.
بعد ذلك يصل الهواء
إلى الىTurbine
حيث تقوم على تقليل
ضغط الهواء مما يقلل درجة حرارته بنسبة كبيرة
(اللون الأزرق) وتقوم الTurbine بتدوير عامود متصل بينها وبين الcompressor
كذلك يوجد في أخر
الدائرة
water separator يقوم
على عزل الرطوبة الموجودة في
الهواء بسبب برودته
لكي لا تتجمد هذه المنطقة وكذلك تم إيصال خط من ال ram air
إلى المنطقة الأخيرة
لكي يقوم على التحكم في درجة الحرارة المطلوبة
كما تلاحظ في الصورة
الأولى يوجد نظاميين متشابهين ولكن متقابلين وتسمى كل
مجموعة منها بال"PACK"
وهذه الصورة تبين
مدخل الهوا
Ram Air
بعد ذلك يجمع
الهواء من كل الوحدات أو الPacks
إلى وحدة
الخلط
Mixing Chamber
ويخلط مع
الهواء المستخدم الخارج من الكابينة ويوزع الهواء من جديد من خلال
قنوات Ducts تقوم على توزيعها لكل أجزاء الطائرة الرئيسية Zones
أيضاً يقوم
الطيار بتحكم بدرجة الحرارة داخل الكابينة من خلال أجهزة تحكم خاصة بذلك
وكما تشاهد في
أعلى الصورة هناك عداد لقراءة درجة الحرارة ويتم ذلك بوجود
حساس داخل الكابينة
يقوم على قياس درجة الحرارة وإرسال البيانات إلى حجرة القيادة
