آسایش با یک قالب یخ – بخش سوم

آسایش با یک قالب یخ – بخش دوم
تیر ۱۰, ۱۳۹۷
مرکز درمانی ارزشمند، سبز، دیجیتال – بخش اول
تیر ۲۰, ۱۳۹۷

آسایش با یک قالب یخ – بخش سوم

ماخذ: نشریه تهویه و تبرید – خرداد ۱۳۸۳

…………

نتیجه:

تجهیزات مکانیکی هنوز گران‌تر از آن بود که بتواند خنک کردن خانه‌ها را عملی کند ولی استفاده از یخ برای این منظور نزدیک‌ترین راه‌حل بود به‌شرط آن‌که قیمت یخ پایین بیاید. برای یک خانه ۱۰۰۰۰ دلاری، هزینه نصب نباید از ۵۰۰ دلار بیشتر باشد و هزینه کارکرد آن در هر فصل نباید بیش از ۱۰۰ دلار باشد.

صنعت یخ این فرصت را مغتنم شمرد. این حقیقت داشت که تاسیسات خنک‌کننده هوا که با یخ کار می‌کند ارزان‌تر از سیستم‌های مکانیکی بود. صنعت یخ معتقد بود که خانه‌ها خنک نمی‌شدند زیرا هزینه تاسیسات بالا بود و تلاشی برای تبلیغ این نظریه نمی‌شد.”اینکه از یخ برای این منظور استفاده شود یا نه بستگی زیادی به عملکرد صنعت یخ درباره آن دارد ” برود اول جمله یا نقل‌قول بهتر است.

این اقدام برعهده گروه تجاری صنعت یخ قرار گرفت اتحادیه ملی صنایع یخ فرد مک کندیش از اداره فنی NAII برنامه صنعت یخ را این‌گونه طرح کرد:

نخست:

ضروری است که سازندگان تهویه مطبوع و تجهیزات را علاقه‌مند به ساخت یک وسیله مناسب برای سردسازی با یخ کنیم.

دوم:

اعضای با ایجاد این بازار آگاه شوند

سوم: مشتریان بالقوه سیستم‌های خنک‌کننده و افکار عمومی باید نظریه خنک‌کننده‌های رفاهی را بپذیرند تا پذیرای این تغییرات باشند.

صنعت یخ این‌گونه نتیجه گرفت که: بازار بالقوه خنک‌کننده‌ها چنان گسترده است که اشباع بخش کوچکی از آن بیش از دو برابر ظرفیت فعلی صنعت یخ نیاز دارد؛ بنابراین برنامه فروش ما برای آینده نزدیک باید این هدف را داشته باشد که تاسیسات را در مکان‌هایی برپا کند که مزایای خنک‌کننده‌ها قابل‌مشاهده و احساس باشد و بیشترین تعداد استفاده‌کنندگان بالقوه قدر آن را بدانند.” ما باید بیشتر به فکر فروش این نظریه باشیم “

تمرکز صنعت یخ بر فروش یک محصول نابودشدنی قرار داشت و این با روشی که پیش از این در تاسیسات خنک‌کننده وجود داشت متفاوت بود. در آن موارد صنعت سردسازهای مکان یکی با به ازاری برای فروش محصولی که تنها یک‌بار فروخته می‌شد طرف بودند. صنعت یخ با بازار به‌عنوان یک مصرف‌کننده دائمی محصول برخورد می‌کرد، یخ “ما به فروش تجهیزات فقط به‌عنوان یک تولیدکننده بازارهای جدید و مصرف فرآیند محصول خود یعنی یخ علاقه‌مند هستیم “

اتحادیه ملی صنعت یخ تلاش‌های خود را با دستورالعمل‌هایی توسط واحد فنی دنبال می‌کرد.

این شامل یک دستورالعمل مهندسی بود که روش‌های محاسبه بار و طراحی سیستم را توصیه می‌کرد. دستورالعمل مذکور بیان می‌کرد که مقایسه سیستم‌های استفاده‌کننده از یخ و سردسازهای مکانیکی را نباید با موارد کلی انجام داد زیرا محاسبات را می‌توان دست‌کاری کرد تا نشان دهد که سیستم‌های یخی گران‌تر است.

اگرچه هزینه اصلی سیستم خنک‌کننده یخی پایین‌تر بود ولی می‌شد ثابت کرد که هزینه اجرایی در مقایسه با یک سیستم مکانیکی بالاتر است.

این بستگی به فرضیه‌هایی داشت که برای محاسبه بار فصلی و زمان در نظر گرفته شده برای استهلاک تجهیزات به کار می‌رفت. در این دستورالعمل نمونه‌ای از یک سیستم وجود داشت که هزینه مالکیت فصلی و هزینه اجرایی آن باهم متفاوت بود. با یک سری از محاسبات هزینه یخ ۱۰۰۰ دلار بیشتر می‌شد و یا با فرضیات دیگری می‌توانست ۲۶۰ دلار کمتر باشد. دستورالعمل توصیه می‌کرد که هرکار باید برای مقایسه به‌طور مستقل در نظر گرفته شود.

شکی نیست که فروشندگان هر دو طرف در اتخاذ فرضیه‌های خود آزاد بودند تا نشان دهند که سیستم آن‌ها ارزان‌تر است.

تاسیسات یخی رایج

به نظر می‌رسد که تلاش‌های صنعت یخ موفق بوده است. یک مقاله در نشریه یخ و سردسازی گزارش داد که “یخ اکنون با موفقیت برای خنک کردن و تهویه بسیاری از تئاترها در سرتاسر کشور به کار می‌رود. ما از وجود دوتای آن در نیویورک، یکی در فیلادلفیا، یکی در بالتیمور، دو تا در ایندیاناپولیس، یک در کلیولند و شش تا در شیکاگو باخبر هستیم. قراردادهای برای نصب تجهیزات در تئاترهایی در بوستن، فیلادلفیا، سنت لوئیز، شیکاگو و کانزاس منعقدشده است. شکی نیست که بسیاری دیگر نیز درراه است …” گزارش کیلو) یخ در روز استفاده می‌کردند که حدود ۲۵۰ دلار در سال ۱۹۹۸ قیمت دارد. مقاله ذکر می‌کند که تئاتر می‌توانستند برای خنک کردن هزینه اضافی بگیرند که به‌این‌ترتیب قیمت ورودی از ۶ دلار به ۱۱ دلار می‌رسید (با دلار سال ۱۹۹۸).

“تئاترهای مجاور با ورودی ۲۵، ۳۵ و ۵۰ سنت قادر به جذب این هزینه‌ها نبوده‌اند. ” (به دلار سال ۱۹۹۸ این ورودی‌ها معادل ۵۰، ۲ تا ۵ دلار خواهد بود.)

مقاله تا آنجا پیش می‌رود که تاسیسات رستوران‌ها و فروشگاه‌ها را نیز شرح می‌دهد. ” بسیاری از فروشگاه‌های زنجیره‌ای در واحدهای مربوط به تعویض لباس خانم‌ها تجهیزات تهویه فراهم می‌کنند. این باعث از بین رفتن ضررهای قبلی به دلیل خاکی شدن لباس‌ها و روپوش‌ها می‌شود که در جای خود مسئله مهمی بوده است.”

اگرچه صنعت یخ به‌طور مستقیم تجهیزات خنک‌کننده هوا تولید یا نصب نمی‌کرد، به نظر نمی‌رسید که برای سازندگان یا نصب کنندگان کمبودی وجود داشته باشد. برای مثال، شرکت بتز یونیت ایر کولر دو نوع خنک‌کننده برای یخ می‌ساخت. یکی از آن‌ها از سیستم هوای نوع شوینده استفاده می‌کرد، دیگری یخ را در آب ذوب می‌کرد و آن را از طریق یک فن کویل به گردش درمی‌آمد.

یکی از تاسیسات رایج، نوعی بود که برای کارمندان شرکت یخ کینکر باکر در طبقه ۲۱ ساختمان لیگت در دیترویت در حدود سال ۱۹۳۷ طراحی‌شده بود. این سیستم که توسط شرکت تهویه مطبوع تایفون طراحی‌شده بود، توسط شرکت یخ به‌عنوان نمونه نمایشی تاسیسات برای تبلیغ استفاده از یخ به‌منظور تهویه به کار می‌رفت. بیش از ۸۰۰۰ فوت مربع (۷۴۳ مترمربع) فضای و ۴۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه هوای برگشت داده‌شده خنک می‌شد. هوا از روی ۱۱۰۰ فوت مربع (۱۰۲ مترمربع) سطح خنک‌کننده که با آب یخ خنک می‌شد عبور می‌کرد. آب با پاشیده شدن روی قطعات یخ در یک مخزن عایق شده با ظرفیت ۶ تن (۵۴۴۳ کیلو) یخ سرد می‌شد. (شکل ۴ و ۵ را ببینید) تأمین مداوم دمای آب با استفاده از یک شیر کنارگذر ترمواستاتیک در مخزن انجام می‌شد که دمای آب برگشتی را حس می‌کرد. یک شیر کنارگذر دیگر برای تغییر مقدار آب سرد شده که به درون کویل خنک‌کننده پمپ می‌شد به کار می‌رفت. شیر دوم توسط یک کنترل تفاضلی متغیر تنظیم می‌شد که دمای هوای تازه و هوای برگشت داده‌شده را حس می‌کرد (شکل ۶). در عمل، دمای هوای بیرون و هوای داخل اتاق حس می‌شد و ترموستات طوری عمل می‌کرد که در ۷۵ درجه فارانهایت (۲۴ درجه سانتی‌گراد) تفاوتی بین هوای داخل و بیرون وجود نداشت. با بالا رفتن دمای داخلی، تفاوت در دمای ۹۵ درجه فارانهایت (۳۵ درجه سانتی‌گراد) تا حداکثر ۱۲ درجه فارانهایت (منفی ۷ درجه سانتی‌گراد) می‌رسید که ۸۰ تا ۹۰ درصد یخ ذوب می‌شد، آن را تخلیه می‌کردند.

“با این سیستم کنترل‌ها، وسیله‌ای که با یخ خنک می‌شود کاملاً خودکار عمل می‌کند و نیازی به تغییر سرعت فن برای جلوگیری از سرد شدن بیش‌ازحد بارهای پایین نیست. این‌یک امتیاز است زیرا عملاً نمی‌توان سیستم توزیعی طرح کرد که در هرگونه دامنه تغییرات مقدار هوا به‌خوبی کار کند “

شکی نیست که اکنون هم کسانی هستند که معتقدند این مشکل هنوز حل‌نشده است!

پیروزی‌های سردسازی مکانیکی

در واقع، کاربرد یخ پس از جنگ جهانی دوم رو به کاهش گذاشت. تجهیزات سردکننده مکانیکی دائماً در حال بهبود بود و مانند یخچال خانگی یکی دو دهه پیش، تحول تجهیزات خنک‌کننده به‌سوی اطمینان بیشتر، اندازه کوچک‌تر و هزینه کمتر بود. اگرچه عوامل بسیاری وجود داشت، یکی از مهم‌ترین آن‌ها عرضه سیستم‌های سردساز یکپارچه بود. تا سال‌های ۱۹۵۰ هزینه تجهیزات مکانیکی خنک‌کننده هوا برای بسیاری از کسبه و خانواده‌ها قابل‌قبول بود. سیستم‌های نوع یخی بندرت به‌عنوان خنک‌کننده‌های رفاهی در نظر گرفته می‌شد.

به نظر می‌رسید که یک‌بار دیگر یخ به اثری متعلق به دوره‌های پیشین تبدیل می‌شود؛ اما سال‌های ۱۹۷۰ بحران انرژی و با آن علاقه مجدد به خنک‌کننده‌های رفاهی را با خود آورد. برخی سیستم‌ها که مخزن‌های یخ به کار می‌برد طراحی و نصب گردید. در این سیستم‌ها یخ در طول شب ساخته می‌شد و این انرژی ذخیره‌شده در طول روز برای خنک کردن به کار رفت. در سیستم‌های سردساز که کندانسورهای هوا. خنک داشتند، کندانسورهای تبخیری یا برج‌های خنک‌کننده استفاده از هوای خنک شباهنگی به‌صرف جویی در انرژی می‌انجامید.

اگرچه سیستم‌های ذخیره‌ای هنوز هم طراحی می‌شود، یخ خام با انواع مختلف واسطه‌ها با ظرفیت انرژی بالاتر جایگزین می‌شود.

یخ – هنوز هم همین‌جاست!

به نظر می‌رسد داستان یخ چرخه کاملی را طی کرده باشد. مقاله به ما نشان داد که چگونه یخ در اولین اقدامات تجاری به‌صورت مستقیم برای خنک کردن به کار می‌رفته است.

امروزه نیز یخ در پزشکی کاربرد زیادی دارد. بااین‌حال نوع جدیدی از خنک کردن درجا وجود دارد ۲۰۰ سال پیش شناخته‌شده نبود. در آمریکا هیچ غذای غیررسمی در بیرون از خانه بدون نوشابه و یخ کامل نیست. آنقدر یخ برای این کاربرد رفاهی استفاده می‌شود که صنعت یخ در ۷۰ سال پیش خواب آن را هم نمی‌دید. باکمال تأسف برای آن صنعت، تقریباً تمام این مصرف مدرن یخ به‌وسیله یک یخ‌ساز در محل تولید می‌شود. به نظر می‌رسد عامل شکست صنعت یخ یعنی سردساز مکانیکی جای یخ‌فروش را تقریباً در همه‌جا با موفقیت گرفته است.

به‌این‌ترتیب یخ‌فروش و صنعت یخ از میان رفتند. دیگر سیستم خنک‌کننده‌ای که از یخ استفاده کند وجود ندارد. ولی خود یخ نجات پیداکرده و حتی در وظیفه رفاهی مدرن خود موفق هم بوده است.

هر بار که بسته یخی روی سر تب‌دار خور می‌گذاریم، هر بار که جرعه‌ای از چای یخ (Icedtea) در یک روز داغ تابستانی می‌نوشیم و با فروبردن آن آهی از سر راحتی می‌کشیم، بی‌همتایی یخ برای خنک کردن را تجربه می‌کنیم. هنر و علم تهویه مطبوع پیشرفت عظیمی‌کرده است ولی هنوز هم آسایش ما با یک قطعه یخ فراهم می‌شود.

این مطلب را هم بخوانید  استفاده از چیلرهای کم بار برای بهبود راندمان سیستم - بخش اول
اشتراک رایگان تاسیسات نیوز
هفته نامه تاسیسات نیوز تنها نشریه الکترونیکی تاسیسات ایران است. با عضویت در سایت کاشانه این نشریه را هرهفته در میل باکس خود رایگان دریافت کنید.البته عضویت مزایای دیگری نیز دارد...