أيهما أفضل مبرد الهيدروجين أو مبرد الهواء في الطاقة الحرارية

عندما نتحدث عن الطاقة، فإن ما يتبادر عادة إلى أذهاننا هو كيفية إنتاج الكهرباء. يتم إنتاج هذه الكهرباء عادةً عن طريق حرق الفحم أو الغاز الطبيعي. يستخدمون هذه المواد لأنها قادرة على إنتاج كمية كبيرة من الطاقة. عند حرقها، تسبب هذه الأشياء إخراج حرارة عالية. إذا لم نبرد الحرارة، تتراكم وتصبح مشكلة لنا. لهذا السبب، فإن الحفاظ على كل شيء عند درجة حرارة آمنة أمر أساسي.

المقدمة

المبردات: لخفض الحرارة، نستخدم شيئًا يسمى المبردات التي تقلل من درجة حرارة المنتجات الساخنة. هناك بعض المبردات الرئيسية التي يمكن أن نستخدمها، والتي قد تكون مبرد الهيدروجين و مبرد الهواء. بينما يستخدم مبرد الهيدروجين الغاز غير القابل للتآكل، والذي يُسمى بشكل غير مفاجئ الهيدروجين لتبريد الأجهزة والمعدات الأخرى، فإن المبرد الهوائي هو ما تتوقعه عادةً باستخدام الهواء العادي. لكل نوع من المبردات ميزاته وتطبيقاته الخاصة.

الفوائد

ولكن أيهما أكثر ملاءمة للحفاظ على الأمور باردة؟ لكل نوع من المبردات مميزاته وعيوبه، لذا من الجيد معرفة الجانب الإيجابي وكذلك السلبي.

هذا واحد من الفوائد باستخدام مبردات الهيدروجين حيث لديها وقت تبريد أسرع مقارنة بتلك التي تعمل بالهواء. الهيدروجين جيد في إخراج الحرارة من الأشياء وإبعادها عنها. فهو قادر على امتصاص الحرارة بسرعة وكفاءة. ولكن من الناحية السلبية، الهيدروجين هو غاز شديد الاشتعال. هذا يؤدي إلى خطر الانفجار إذا حدث خطأ - وهو أمر ليس آمنًا للغاية. مبردات الهيدروجين تعمل بسرعة، ومع ذلك يجب علينا توخي الحذر عند التعامل معها.

ومع ذلك، فإن أحد المزايا التي تتمتع بها مبردات الهواء هو أنها أقل خطورة من أنظمة ختم الهيدروجين أ و د. سيكون ذلك لأن الهواء لا يمكن أن يشتعل أو ينفجر. وهذا يجعل أفضل مبرد هواء بديلاً رائعاً عندما تكون السلامة مشكلة رئيسية. لكن للأسف، تستغرق مبردات الهواء وقتاً طويلاً لتبريد مقارنة بالهيدروجين. هذه تعمل بشكل أبطأ (ما قد يكون غير مريح في بعض الحالات).

كمدى قدرة مبردات الهيدروجين والهواء على تنفيذ مهمة إنتاج الطاقة

الثلاجة LS (الأيسر) وXL في ملابسها المصنوعة من النيوبرين كوسادة حاسوب. تعمل النوعين بكفاءة لمنع ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، يُعتبر الثلج الهيدروجيني غالباً أفضل من التبريد الهوائي. وهذا نتيجة للتبادل الحراري الأقل الذي يمكن تحقيقه، فقط ثلاجات الهيدروجين لديها القدرة على تلبية هذا الشرط لأنها تستهلك طاقة أقل (تبادل حراري أقل) وتبرد أسرع من التبريد الهوائي؟ فعالة من حيث الطاقة، وهذا مهم لأنه يوفر الطاقة ويقلل من تكاليف إنتاج الكهرباء بشكل عام. كلما عملت الثلاجة بشكل أفضل، قلّت الطاقة التي نحتاج إلى إهدارها لتحويلها إلى كهرباء.

هناك بعض الأمور التي يجب أن تأخذها في الاعتبار

إذن، كيف يختلف تبريد الهيدروجين عن تبريد الهواء من حيث المبدأ؟ أولاً، كما لاحظنا سابقاً: الهيدروجين أفضل بكثير من الهواء في نقل الحرارة. بهذه الطريقة، يمكنه التقاط الحرارة في وقت أقل وإعادة تنشيط النظام بشكل أسرع. ثانيًا، الهيدروجين قابل للاشتعال، بينما الهواء ليس كذلك. وعلى الرغم من أن هذا أحد الأسباب التي تجعلنا نفكر في تبريد الهيدروجين بجدية، فإنه يعني أيضًا أن استخدام الهيدروجين كمبرد رئيسي يتطلب المزيد من السلامة مقارنة بالهواء أو أي نوع آخر من المبردات. ثالثًا، يمكن أن يكون استخدام الطاقة أكثر كفاءة في نظام التبريد بالهيدروجين مقارنة بنظام تبريد الهواء.

التطبيقات

تتميز أنظمة التبريد المستندة إلى الهيدروجين والهواء بمزايا وقيود خاصة لكل منها عندما يتعلق الأمر بإنتاج الطاقة. أنظمة تبريد الهيدروجين جيدة في التخلص السريع من الحرارة، وتتطلب طاقة دخل منخفضة للغاية وصيانة قليلة. هذا يجعلها أقل الحاجة للصيانة. ومع ذلك، فإن العيوب تشمل أسعار الهيدروجين الأعلى مقارنةً بالبنزين/الديزل، بالإضافة إلى المخاطر الأمنية المحتملة بسبب استخدام غاز قابل للاشتعال يتطلب بعض الضمانات لاستخدام آمن.

من ناحية أخرى، أشارت مجلة المغناطيس إلى أن أنظمة التبريد الهوائي لديها نقطة ضعف حيث تكمن ميزاتها: السلامة وكذلك التكلفة والبساطة. فهي سهلة الفهم والعمل، وهذا أمر رائع. ولكن على الجانب الآخر، أنظمة التبريد الهوائي أقل كفاءة - مما يعني أنها قد تكون أبطأ في تبريد الأشياء وستحتاج إلى المزيد من الصيانة لمواصلة التشغيل بكفاءة.

الآن، السؤال: تبريد الهيدروجين أم تبريد الهواء، أيهما أفضل؟ الأمر يعود حقًا إلى ما تريد الحصول عليه من مبرد.

التبريد بالهيدروجين قد يكون الأنسب لك عندما يتعلق الأمر بالكفاءة والتبريد السريع. لا شك أن التكييف الهوائي يمكن أن يكون الخيار الأكثر أمانًا إذا كنت أنت أو فريقك ترغب في ذلك. يتعلق الأمر بتقييم المزايا والعيوب لكل نوع واختيار ما يناسب احتياجاتك بشكل أفضل بينما تبحث عن حل وسط في هذا التعقيد.

خاتمة

إذن، أنظمة التبريد بالهيدروجين والهواء لديها كل منها مميزاتها وعيوبها. في النهاية، أيهما ستستخدم يعتمد على ما تحتاج إليه هذه المنظومة الكهربائية. بناءً على المعلومات أعلاه يمكنك اتخاذ قرار جيد. مع مراعاة هذه العوامل، يمكنك اختيار أفضل نظام تبريد لحالتك.