خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

أنواع خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

خزانة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة هي وحدة تخزين متخصصة تحافظ على درجة حرارة ورطوبة المواد والمواد، مثل المواد الكيميائية، والمنتجات الغذائية، والأدوية، والمزيد. هناك نوعان رئيسيان من خزائن التحكم في درجة الحرارة مع الرطوبة: خزائن التحكم في البيئة والحاضنات. خزانة غرفة البيئة أو الثلاجة هي النوع الأكثر شيوعًا من الاثنين.

• خزانة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة في غرفة البيئة

عادةً ما تكون الخزانة كبيرة وتبدو وكأنها ثلاجة. تحتوي على ميزات لتنظيم درجة الحرارة والرطوبة، مما يجعلها مثالية لتخزين العناصر التي تحتاج إلى الاحتفاظ بها عند مستوى رطوبة ودرجة حرارة محددين. يمكن أن تتراوح الرطوبة أو نقطة الندى في الخزانة من 20 إلى 95 بالمائة، مع نطاق درجة الحرارة عادةً من 0 إلى 70 درجة مئوية. تقوم بذلك باستخدام ترموستات قابل للتعديل وترطيب. يستخدم هذا النوع من خزانة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة في غرفة البيئة لتخزين جميع أنواع الكائنات الحية، بما في ذلك العينات البيولوجية، ومواد الطعام، وأنواع معينة من المواد الكيميائية التي تحتاج إلى الاحتفاظ بها عند مستوى معين في الهواء ودرجة الحرارة. يمكن أيضًا استخدامه للاختبار، وبالتالي فهو مثالي لعمليات ضمان الجودة وتطوير المنتجات في صناعة الآلات.

• الحاضنة مع التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

  تم تصميم حاضنة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة لتوفير بيئة مستقرة ومُتحكم بها، تكون دافئة ورطبة، وهي ميزة تميزها عن أنواع أخرى من خزائن التحكم في البيئة. عادةً ما تتراوح درجة الحرارة في حاضنة الخزانة بين 30 درجة مئوية و 50 درجة مئوية، اعتمادًا على الطراز. يستخدم بشكل شائع لتخزين العينات، والثقافات، أو الكيانات البيولوجية مثل البكتيريا، والخميرة، والأجنة، والبذور التي تحتاج إلى مثل هذه البيئة للنمو. عادةً ما يكون تصميم حاضنة الخزانة قابل للنقل تمامًا، مما يسمح بالحركة بسهولة من مكان إلى آخر. بالإضافة إلى ذلك، تأتي بعض حاضنات التحكم في الرطوبة مع شاشات رقمية تتيح للمستخدمين عرض مستويات درجة الحرارة والرطوبة الحالية داخل الخزانة. تُعد الحاضنة مع التحكم في الرطوبة ضرورية في مجالات علم الأحياء، والزراعة، والطب، مما يجعلها أداة لا غنى عنها.

  بسبب الدور الحاسم الذي تلعبه في مساعدة الكائنات الحية والعينات على التطور، تأكدت شركات تصنيع هذه الأجهزة من أن بإمكان المستخدمين الوثوق بها تمامًا؛ لذلك، قاموا بإخضاع جميع الطرز تقريبًا لمعايير اختبار صارمة حتى لا تفشل عند استدعائها من قبل المستخدمين في أي وقت. يجب أن تكون دقتها دائمًا دقيقة للغاية في حدود +/- 2-3 درجات مئوية & رطوبة +/- 5% RH.

مواصفات وصيانة خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

تُعد بعض المواصفات الأساسية التي يجب مراعاتها عند البحث عن خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة هي السعة، والرفوف، والتحكمات، ونطاق درجة الحرارة والرطوبة.

• السعة: يتم قياس سعة خزانة التحكم في الرطوبة عادةً بالأقدام المكعبة أو اللتر. عادةً ما تتمتع هذه الخزائن بسعات صغيرة إلى متوسطة، مثل 1.5 قدم مكعب إلى 7.5 قدم مكعب. يمكن للمشترين التجاريين العثور على المزيد من الخيارات إذا بحثوا على موقع Cooig.com.
• الرفوف: تكون رفوف خزانة الرطوبة ثابتة أو قابلة للتعديل. يحتل الرف الثابت مكانًا دائمًا في خزانة الرطوبة، بينما يسمح الرف القابل للتعديل بإعداد مخصص وفقًا لاحتياجات المخزون. تحتوي بعض الخزائن أيضًا على مزيج من الرفوف وإدخالات الأدراج.
• نطاق درجة الحرارة والرطوبة: يمكن للمشترين العثور على خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة مع نطاقات مختلفة من درجات الحرارة والرطوبة. تتمتع بعضها بنطاق درجة حرارة من 0 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية ونطاق رطوبة من 20% إلى 95%.
• التحكمات: تحتوي خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة على أنواع مختلفة من التحكمات. على سبيل المثال، تحتوي بعض الخزائن على قرص تناظري، بينما تحتوي أخرى على تحكمات رقمية ذات أزرار ضغط أو واجهة تعمل باللمس.

من المهم جدًا صيانة خزانة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة بانتظام لضمان عملها بشكل صحيح. قد يختلف جدول الصيانة اعتمادًا على طراز الخزانة. يجب على المشترين الحصول على الدليل من الشركة المصنعة ومعرفة تعليمات الصيانة التي تتطلبها الخزانة. من المهم اتباع الدليل لأنه يساعد على تجنب الأضرار غير المقصودة.

• التنظيف: لا تتطلب معظم الخزائن سوى تنظيف السطح. عادةً ما يكون قطعة قماش رطبة ومنظف خفيف كافيين. ولكن إذا كانت هناك انسكابات أو بقع، فقد تقدم الشركة المصنعة للخزانة تعليمات تنظيف خاصة لمواد معينة.
• نظام الترشيح: تميل خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة ذات دوران الهواء إلى احتواء أنظمة ترشيح. تحتاج هذه الخزائن إلى استبدال المرشحات بشكل روتيني. عادةً ما يتم فحص المرشحات كل شهر واستبدالها إذا كانت متسخة أو مسدودة.
• التعـديل: مع مرور الوقت، قد تنجرف مستشعرات الرطوبة ودرجة الحرارة في خزانة التحكم. نتيجة لذلك، تصبح القراءات غير دقيقة. لضمان الحفاظ على أداء الخزانة الأمثل، من الضروري معايرة المستشعرات بشكل دوري. تقترح العديد من الشركات المصنعة معايرة المستشعرات مرة واحدة على الأقل في السنة.

سيناريوهات

تستخدم الصناعات والتطبيقات التالية خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة.

• البحث العلمي

  تستخدم المختبرات العلمية هذه الخزائن بشكل متكرر لتخزين العينات، والمواد الكيميائية، والمواد البيولوجية. تضمن الخزانة أن الكائنات الحية مثل البكتيريا، والفيروسات، أو النباتات تظل في مستوى درجة الحرارة والرطوبة المثالي للتجارب أو التخزين.

• الإنتاج الصناعي

  خلال عمليات التصنيع في الصناعات مثل الأغذية، والصيدلة، أو الإلكترونيات، تحتاج مواد معينة إلى الاحتفاظ بها عند مستويات محددة من درجة الحرارة والرطوبة. توفر خزانة التحكم البيئة المستقرة اللازمة للحفاظ على جودة المنتج ومنع التلف أو العيوب.

• التخزين الطبي

  تخزن المستشفيات والمرافق الطبية الأدوية، واللقاحات، والمعدات الطبية الحساسة في خزائن لضمان فعاليتها وطول عمرها. من خلال الحفاظ على ظروف درجة الحرارة والرطوبة الموصى بها، تساعد هذه الخزائن على منع التلوث، والتدهور، أو عطل إمدادات الرعاية الصحية الحرجة.

• حفظ المواد الحساسة للرطوبة

  تتطلب المواد الحساسة للرطوبة مثل الورق، والصور الفوتوغرافية، والأفلام مستويات رطوبة محددة للحفظ. يمكن أن توفر خزانة التحكم في الرطوبة الحماية اللازمة من التدهور، ونمو العفن، أو أي أضرار أخرى، مما يضمن طول عمر هذه المواد القيمة وسلامتها.

• التجفيف وإزالة الرطوبة

  يمكن استخدام هذه الخزائن لتجفيف وإزالة الرطوبة من مواد، أو عينات، أو منتجات مختلفة مشبعة أو رطبة. من خلال تقليل مستويات الرطوبة داخل الخزانة، فهي تسهل عملية التجفيف، مما يسرع من إزالة الرطوبة ويحسن الكفاءة في تطبيقات التجفيف.

كيفية اختيار خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

تُعد بعض العوامل الحيوية التي يجب مراعاتها عند شراء خزانة مُتحكم بها في درجة الحرارة والرطوبة ما يلي:

• البنية والمواد

  تُعد بنية غرفة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة والمواد المستخدمة ضرورية للاستقرار الميكانيكي، ومقاومة التآكل، والعزل الحراري، وإحكام الغلق. عادةً ما يتكون إطار الخزانة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المدلفن على البارد المطلي لتحسين المتانة والمسارات. غالبًا ما تتكون المادة الداخلية من مادة غير موصلة للكهرباء أو PP المستخدمة لعزل أفضل. يُعد ذلك ضروريًا، حيث هناك حاجة للتحكم المستمر في درجة الحرارة والرطوبة داخل الغرفة.

• طبقة العزل

  تُعد طبقة العزل ضرورية للحفاظ على درجة حرارة الخزانة دون استخدام المزيد من الطاقة. تستخدم العديد من خزائن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة ذات الجودة العالية PU أو البوليسترين، والتي تتمتع بقيمة R عالية نسبيًا، وبالتالي توفر عزلًا أفضل.

• نظام التحكم في درجة الحرارة

  ينطوي مبدأ عمل خزانة التحكم في درجة الحرارة على استخدام ضاغط ومبرد. عندما يتم امتصاص الحرارة من داخل الخزانة، تنخفض درجة الحرارة. يعتمد التحكم الدقيق في درجة الحرارة والرطوبة على عمل المستشعرات، والتحكم، والنظام الميكانيكي. عادةً ما تتضمن خيارات خزائن التحكم في درجة الحرارة نظام تبريد يستخدم التبريد لتبريد داخل الخزانة، أو مُبردات كهرو حرارية (TECs)، التي تعتمد على تأثير بلتييه. من خلال تطبيق الطاقة على TECs، يتم امتصاص الحرارة من جانب واحد وإطلاقها إلى الجانب الآخر، وبالتالي تبريد الجانب الآخر. على الرغم من أن TECs تُستخدم عادةً للخزائن الصغيرة ودرجات الحرارة في نطاق 30-45 درجة مئوية، قد يوفرها بعض الموردين للخزائن الأكبر حجمًا.

• نظام التحكم في الرطوبة

  يهدف نظام التحكم في الرطوبة في خزانة درجة الحرارة والرطوبة إلى امتصاص الرطوبة وإطلاقها للتحكم في الرطوبة. بينما تستخدم بعض الخزائن مواد ماصة للرطوبة، والتي تمتص الرطوبة، تستخدم أخرى مرطبًا لإطلاق الرطوبة. تشمل مواد المواد الماصة للرطوبة السيليكات، والفحم المنشط، والغربال الجزيئي. تستخدم المرطبات مبدأ التبخر لإطلاق الرطوبة وأحيانًا تستخدم غلاية بخارية لإنتاج الرطوبة.

• التحكم في الوصول

  تُعد العديد من الخزائن ذات الجودة العالية بميزات التحكم في الوصول، بما في ذلك الأنظمة البيومترية، وأقفال تعتمد على كلمة المرور، وما إلى ذلك. عادةً ما يتم دمج هذه الأنظمة مع وحدات تحكم رقمية تعرض التنبيهات والأحداث المتعلقة بالوصول؛ يسمح بعضها أيضًا بترقيات البرامج الثابتة.

• ميزات توفير الطاقة

  اعتمادًا على التطبيق، تلتزم العديد من الأجهزة الصناعية الآن بمعايير توفير الطاقة لتقليل إجمالي استخدام الطاقة. قد تشمل ميزات توفير الطاقة في غرفة التحكم في درجة الحرارة خزانة معزولة بالفراغ لتوفير عزل أفضل، وضواغط عاكسة، والتي تسرع وتبطئ من سرعة المحرك لتوفير الطاقة، ومواد تبريد صديقة للبيئة.

أسئلة وأجوبة

س1: كيف يمكن للمستخدمين ضبط درجة الحرارة المطلوبة في خزانة؟

ج1: تأتي الخزانة مع لوحة تحكم حيث يمكن للمستخدمين ضبط درجة الحرارة المطلوبة. بعد مرور بعض الوقت، ستقوم الخزانة تلقائيًا بتنظيم نفسها لتحقيق درجة الحرارة المحددة والحفاظ عليها.

س2: ما الفرق بين الرطوبة والرطوبة النسبية؟

ج2: الرطوبة هي بخار الماء الفعلي في الهواء، بينما الرطوبة النسبية هي كمية بخار الماء في الهواء كنسبة مئوية تساوي الحد الأقصى لكمية بخار الماء التي يمكن أن يحملها الهواء عند درجة حرارة معينة. يمكن للخزائن التحكم في مستويات الرطوبة والرطوبة النسبية.

س3: أي خزانة أفضل، الخزانة التناظرية أو الرقمية للتحكم في الرطوبة ودرجة الحرارة؟

ج3: تُعد الخزائن الرقمية أكثر دقة عند قياس الرطوبة ودرجة الحرارة. تأتي أيضًا مع ميزات إضافية مثل التنبيهات والإعدادات القابلة للبرمجة. تُعد الخزائن التناظرية أقل تكلفة، وقد يفضلها بعض المستخدمين على الإصدارات الرقمية.

س4: هل يمكن استخدام الخزانة في ظروف بيئية خارجية قاسية؟

ج4: لا، يجب عدم استخدام الخزائن في ظروف بيئية قاسية. إذا تم استخدام الخزانة في ظروف قاسية للغاية، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث تغيير غير مرغوب فيه في البيئة الداخلية مما سيؤثر على قدرة الخزانة على تنظيم الرطوبة ودرجة الحرارة.