موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس ماذا تعرف عن Air conditioning system نظام تكييف الهواء في الطائرة
بعد إقلاع الطائرة وإرتفاعها عن الأرض لتعانق السحاب يقل الضغط وتكون كمية
الأكسجين في الهواء قليلة جداً لذلك نقوم بضغط الهواء وإرساله إلى داخل الكبينة 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 الكبينة 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 بإستخدام غاز التبريد
يستخدم هذا النوع غالباً في الطائرات الصغيرة وهو يشبه تماماً المستخدم في
السيارات. ويتكون بالترتيب من ضاغط (compressor) و مكثف (condenser)
و خزان (Reservoir) و صمام تمدد (expansion valve) و مبخر (evaporator)
وهي دائرة مغلقة أي بعد إكتمال 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 بإتجاه
المبخر تتم عملية تبادل حراري بين الهواء و سائل الفريون فيأخذ السائل حرارة الهواء
ويتحول إلى غاز والهواء يأخذ برودة الفريون ويتجه إلى داخل الكبينة.
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 بإستخدام الهواء
ملاحظة : الصورة الثانية هي جزء مكبر من الصورة الأولى
يستخدم هذا النوع في الطائرات النفاثة ويستخدم هذا النظام الBleed Air الخارج من
الكمبروسر 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 الهواء الRam Air
في طائرة B-747 مثلاً يوجد عدد 3PACKS
بعد ذلك يجمع الهواء من كل الوحدات أو الPacks
إلى وحدة الخلط Mixing Chamber
ويخلط مع الهواء المستخدم الخارج من الكبينة ويوزع الهواء من جديد من خلال
قنوات Ducts تقوم على توزيعها لكل أجزاء الطائرة الرئيسية Zones
أيضاً يقوم الطيار بتحكم بدرجة الحرارة داخل الكبينة من خلال أجهزة تحكم خاصة بذلك
وكما تشاهد في أعلى الصورة هناك عداد لقراءة درجة الحرارة ويتم ذلك بوجود
حساس داخل الكبينة يقوم على قياس درجة الحرارة وإرسال البيانات إلى حجرة القيادة
