أيهما أفضل مبرد الهيدروجين أم مبرد الهواء في الطاقة الحرارية

عندما نقول الطاقة، فإن ما يتبادر إلى أذهاننا عمومًا هو كيفية توليد الكهرباء. يتم إنتاج هذه الكهرباء عادة عن طريق حرق الفحم أو الغاز الطبيعي. يستخدمون هذه المواد لأنها قادرة على إنتاج كمية كبيرة من الطاقة. عندما نحرقها، تسبب هذه الأشياء ارتفاعًا في إنتاج الحرارة. إذا لم نقم بتبريد الحرارة، فإنها تتراكم وتسبب لنا المشاكل. ولهذا السبب يعد الحفاظ على كل شيء في درجة حرارة آمنة أمرًا ضروريًا. 

المُقدّمة 

المبردات: لتبريد الأشياء، نستخدم ما يسمى بالمبردات التي تعمل على تبريد درجة حرارة المنتجات الساخنة. هناك نوعان من المبردات الرئيسية التي قد نستخدمها هنا، والتي قد تكون كذلك مبرد الهيدروجين ومبرد الهواء. في حين أن مبرد الهيدروجين يستخدم الغاز غير القابل للتآكل، فإنه ليس من المستغرب أن يسمى الهيدروجين لتبريد العبوات والمعدات الأخرى، فإن تبريد الهواء هو أكثر مما تتوقعه فقط باستخدام الهواء القديم العادي. تتميز المبردات من كل نوع بميزات وتطبيقات فريدة. 

الفوائد 

ولكن أيهما أكثر ملاءمة لإبقاء الأمور باردة؟ كلا النوعين من المبردات لهما إيجابيات وسلبيات، لذلك من الجيد معرفة الجانب الإيجابي وكذلك السلبي. 

هذه إحدى فوائد استخدام مبردات الهيدروجين حيث أنها تتمتع بوقت تبريد أسرع من مبرد الهواء. الهيدروجين مفيد لإخراج الحرارة من الأشياء وإزالتها، إذا جاز التعبير. إنها قادرة على امتصاص الحرارة بسرعة وكفاءة. على الجانب السلبي، الهيدروجين هو غاز شديد الاشتعال. يؤدي ذلك إلى خطر الانفجار في حالة حدوث خطأ ما - وهو في الواقع ليس آمنًا جدًا. مبردات الهيدروجين تعمل بسرعة ولكن علينا أن نكون حذرين في التعامل معها. 

ومع ذلك، فإن إحدى المزايا التي تتمتع بها مبردات الهواء هي أنها أقل خطورة من أنظمة ختم الهيدروجين A وD. وذلك لأن الهواء لا يمكن أن يشتعل أو ينفجر. هذا يجعل أفضل مبرد هواء بديل رائع عندما تكون السلامة مشكلة رئيسية. ولسوء الحظ، تستغرق مبردات الهواء وقتًا طويلاً لتبرد مقارنةً بالهيدروجين. تميل هذه إلى أداء المهمة بشكل أبطأ (وهو ما قد يكون غير مريح في بعض المواقف). 

ما مدى جودة مبردات الهيدروجين والهواء في أداء مهمة توليد الطاقة

مبرد LS (يسار) وXL في زي وسادة الكمبيوتر المصنوع من النيوبرين. يعمل كلا النوعين بشكل فعال لمنع ارتفاع درجة حرارة الأشياء. ومع ذلك، غالبًا ما يُنظر إلى مبردات الهيدروجين على أنها متفوقة على مبردات الهواء. وذلك نتيجة لانخفاض التبادل الحراري الافتراضي الذي يمكن تحقيقه، فقط مبردات الهيدروجين لديها القدرة على تلبية هذا المطلب لأنها تستخدم طاقة أقل (تبادل حراري أقل) وتبرد بشكل أسرع من تبريد الهواء؟ كفاءة استخدام الطاقة، وهذا أمر مهم لأنه يوفر الطاقة مما يقلل من تكاليف إنتاج الطاقة بشكل عام. كلما كان المبرد يعمل بشكل أفضل، قلت الطاقة التي نستهلكها لتحويله إلى كهرباء. 

بعض الأشياء التي يجب أن تضعها في اعتبارك

إذًا، كيف يختلف التبريد بالهيدروجين من حيث المبدأ عن التبريد بالهواء؟ في البداية، كما ذكرنا أعلاه: الهيدروجين أفضل بكثير من الهواء في نقل الحرارة. بهذه الطريقة، يمكنها التقاط الأشياء في وقت أقل وتنشيطها. ثانيا، الهيدروجين قابل للاشتعال، والهواء ليس كذلك. في حين أن هذا هو أحد الأسباب للتفكير في التبريد بالهيدروجين بشكل جدي ولكنه في نفس الوقت يعني أن استخدام الهيدروجين كمبرد أساسي يتطلب أمانًا أكثر من الهواء أو أي نوع آخر من المبردات. ثالثًا، يمكن أن يكون استخدام الطاقة أكثر كفاءة من نظام تبريد الهواء عن طريق تبريد الهيدروجين.  

التطبيقات

تتمتع أنظمة التبريد المعتمدة على الهيدروجين والهواء بمزايا وقيود خاصة بها عندما يتعلق الأمر بتوليد الطاقة. تعتبر أنظمة التبريد بالهيدروجين جيدة في تبديد الحرارة بسرعة، وتتطلب مدخلات طاقة منخفضة للغاية وصيانة. وهذا يجعلها مخلوقات أقل صيانة. ومع ذلك، تشمل السلبيات ارتفاع أسعار الهيدروجين مقارنة بالبنزين/الديزل والمخاطر المحتملة على السلامة بسبب استخدام الغاز القابل للاشتعال الذي يتطلب ضمانات معينة للاستخدام الآمن. 

من ناحية أخرى، أشارت مجلة Magnet حول أنظمة تبريد الهواء إلى أن بها نقطة ضعف حيث نجد مميزاتها: الأمان ولكن أيضًا التكلفة والبساطة. فهي سهلة الفهم والعمل معها، وهو أمر عظيم. على الجانب الآخر، تعتبر أنظمة تبريد الهواء أقل كفاءة - مما يعني أنها يمكن أن تكون أبطأ في تبريد الأشياء وستتطلب المزيد من الصيانة لمواصلة العمل بكفاءة. 

والآن السؤال؛ التبريد بالهيدروجين أو الهواء أيهما أفضل؟ هذا يعود حقًا إلى ما تريده من المبرد. 

من المحتمل أن يكون التبريد بالهيدروجين مناسبًا لك عندما يتعلق الأمر بالكفاءة والتبريد السريع. مما لا شك فيه، على الرغم من أن الأشياء التي يجب مراعاتها في تكييف الهواء يمكن أن تكون الاختيار الأكثر أمانًا إذا كنت أنت أو فريقك ترغب في الحياة البرية. يتعلق الأمر بموازنة الإيجابيات والسلبيات لكل نوع واختيار ما يناسبك بشكل أفضل مع احتياجاتك، مع إيجاد حل لهذه الفوضى.  

وفي الختام

وبالتالي، فإن أنظمة تبريد الهيدروجين والهواء لها مزاياها وعيوبها. في النهاية، أي واحد يستخدم كل شيء يعتمد على ما يحتاجه نظام الطاقة هذا. استنادا إلى المعلومات المذكورة أعلاه يمكنك اتخاذ قرار جيد. مع أخذ هذه العوامل في الاعتبار، يمكنك اختيار نظام التبريد الأفضل لحالتك.