استفاده از چیلرهای کم بار برای بهبود راندمان سیستم – بخش دوم

چیلر کم بار
استفاده از چیلرهای کم بار برای بهبود راندمان سیستم – بخش اول
خرداد ۲۳, ۱۳۹۷
استفاده از چیلرهای کم بار برای بهبود راندمان سیستم – بخش سوم
خرداد ۳۰, ۱۳۹۷

استفاده از چیلرهای کم بار برای بهبود راندمان سیستم – بخش دوم

ترجمه : مهندس نیره شمشیری
ماخذ: ماهنامه اشری – فوریه ۲۰۱۷

در دبی کمتر کندانسور، دمای آب ورودی به برج خنک‌کن بیشتر است و برج یک مبدل حرارتی مؤثرتر می‌شود؛ بنابراین، قدرت فن برج طراحی را می‌توان کاهش داد. این کار با استفاده از الزامات برج خنک‌کن استاندارد ۲۰۱۳-۹۰.۱ و دبی آب کندانسور برای محاسبه کیلووات بر تن برج خنک‌کن بار سرمایش ساختمان انجام می‌شود (جدول ۳).

اکونومایزر در همه محل‌ها به‌جز زون اقلیم ۱ (بانکوک) لازم می‌شود و راندمان‌های چیلر و برج خنک‌کن دقیق‌تر می‌شود. برای سهولت کار، اکونومایزرهای هوا مدل‌سازی شد.

با پیدایش موتورهای سرعت متغیر با قیمت‌گذاری معقول روی چیلرها، سه روش بررسی می‌شود:

  1. یک چیلر کم‌بار نصب کنید.
  2. یک موتور سرعت متغیر به یکی از چیلرهای بزرگ اضافه کنید.
  3. یک موتور سرعت متغیر به یکی از چیلرهای بزرگ و یک چیلر کم‌بار نصب کنید.

راندمان پمپ و نیز موتورپمپ و راندمان‌های موتور برای همه روش‌های یکی است.

در طراحی سیستم سال ۱۹۹۹، افت فشار اولیه ۲۵ فوت (۷۵ کیلوپاسکال) و هد پمپ آب کندانسور ۷۵ فوت (۲۲۴ کیلوپاسکال) است. افت‌های فشار ثانویه ۵۰ فوت (۱۴۹ کیلوپاسکال) برای ساختمان اداری و ۱۰۰ فوت (۲۹۹ کیلوپاسکال) برای بیمارستان است.

در طرح سال ۲۰۱۶، افت فشار آب کندانسور برابر با ۷۵ فوت (۲۲۴ کیلوپاسکال) است. ازآنجایی‌که آن‌ها باید از طریق چیلرها و سیستم بر افت فشار غلبه کنند، پمپ‌های توزیع آب سرد سیستم جریان اولیه متغیر (VPF) از افت فشار ترکیبی برای ساختمان‌ها استفاده می‌کند: ۷۵ فوت (۲۲۴ کیلوپاسکال) برای اداری و ۱۲۵ فوت (۳۷۴ کیلوپاسکال) برای بیمارستان است (جدول ۴).

دبی‌ها به‌واسطه پارامترهای طراحی در دستگاه سال طراحی ۲۰۱۶ که از توصیه‌های راهنمای سبز اشری استفاده می‌کنند، متفاوت است.

نتایج

مصرف انرژی دستگاه آب سرد برای هر روش در هفت محل مختلف (جدول ۵) نشان داده می‌شود. مصرف انرژی شامل چیلرها، همه پمپ‌های آب سرد، پمپ‌های آب کندانسور و فن‌های برج خنک‌کن می‌شود.

 

این مطلب را هم بخوانید  آلوده ترین و پاک ترین کشور های جهان - بخش اول

مقایسه سال طراحی ۱۹۹۹

شکل ۳ نتایج ۱۹۹۹ ساختمان اداری و بیمارستان را نشان می‌دهد. درصد سالانه صرفه‌جویی‌های سیستم و انرژی سیستم در جدول ۵ نشان داده می‌شود.

 

بحث

هر وقت چیلر کار می‌کند، پمپ آب کندانسور همانند پمپ آب سرد اولیه از توان طراحی آن استفاده می‌کند؛ بنابراین هر ساعت کار چیلر کم‌بار سبب کاهش ۷۲ درصدی (۲۵۰/۷۰-۱) در پمپ آب سرد اولیه به‌اضافه توان پمپ آب کندانسور می‌شود. به‌علاوه، یک فن برج خنک‌کن کوچک‌تر کار می‌کند. کمپرسور کوچک‌تر نیز می‌تواند کارآمدتر کار کند، چون درصد بار آن بیشتر از چیلرهای بزرگ پایه است. تصور می‌شود محل‌هایی که برای آن‌ها چندین ساعت کار با تنها یک چیلر کم‌بار وجود دارد به‌صرفه‌جویی انرژی قابل‌توجهی می‌رسد.

بیمارستان

در بیمارستان، درصد صرفه‌جویی‌های دورقمی در سائوپائولو، برلین و میناپلیس موجود است. بررسی آن سه اقلیم نتایج زیر را نشان می‌دهد:

  • ارتفاع سائوپائولو حدود ۲۶۰۰ فوت (۷۹۰ متر)، در طول زمستان نسبتاً خشک و دما نسبتاً معتدل است. ساعات کاری کم‌بار زیادی در پایان هفته و شب‌ها در می تا سپتامبر (زمستان) به‌واسطه اقلیم معتدل وجود دارد. این امر تا حد زیادی مصرف انرژی پمپ آب کندانسور چیلر کم‌بار، پمپ آب سرد و فن برج خنک‌کن را کاهش می‌دهد که منجر به بیشترین صرفه‌جویی انرژی محل‌های آنالیز شده می‌شود (شکل ۴).
  • در برلین و میناپلیس، اکونومایزرهای یکپارچه منجر به تعداد ساعات قابل‌توجه کار چیلر کم‌بار شد.
  • صرفه‌جویی‌های بانکوک به دلیلی متفاوت با محل‌های دیگر رخ داد. بسیار به‌ندرت پیش می‌آید که فقط چیلرهای کم‌بار کار کنند. با این وجود، بیمارستان بانکوک ساعات زیادی در شرایط بار زیاد کار می‌کند. چیلر کم‌بار تا وقتی بار بیشتر از ۴۳۰ تن (۱۵۱۰ کیلووات) نباشد، کار نمی‌کند. ساعات زیادی وجود دارد که پمپ‌های چیلر و فن‌های برج خنک‌کن کار نمی‌کنند، پس صرفه‌جویی‌های انرژی سیستم افزایش می‌یابد.

ساختمان اداری

ساختمان اداری ساعات کاری بسیار کمتری در شب و پایان هفته دارد و در نتیجه ساعات کاری چیلر کم‌بار کمتر است. در همه‌جا به‌جز بانکوک، صرفه‌جویی در مصرف انرژی اداری کمتر از بیمارستان است. چه چیزی در یک ساختمان اداری در بانکوک متفاوت است؟ در حضور میان باری در پایان هفته، شرایط هوای تازه به‌اندازه‌ای بالا بود که باری به دستگاه آب سرد و چیلر کم‌باری که در آن ساعات کار می‌کرد وارد می‌کرد. مورد دیگر قابل‌مقایسه، صرف جویی‌های بیمارستانی در سائوپائولو بود. صرفه‌جویی‌های ساختمان اداری بسیار بیشتر از بیمارستان است چون ادارات ساعات سرمایش پایان هفته بسیار کمتری دارند.

 

این مطلب را هم بخوانید  مرکز درمانی ارزشمند، سبز، دیجیتال - بخش دوم

مقایسه سال طراحی ۲۰۱۶

توصیه‌های گرین گاید اشری، توان پمپ طراحی سیستم پایه را با استفاده از یک ∆T آب سرد ۱۶ درجه فارنهایت (۸.۹ درجه سانتی‌گراد) وT∆ آب کندانسور ۱۴ درجه فارنهایت (۷.۸ درجه سانتی‌گراد) کاهش می‌دهد. به‌علاوه، هیچ پمپ آب سرد اولیه‌ای وجود ندارد و توان پمپ توزیع سرعت متغیر به‌سرعت با کاهش الزامات جریان و بار افت می‌کند؛ بنابراین انتظار می‌رود صرفه‌جویی‌های کل کمتری نسبت به سال ۱۹۹۹ وجود داشته باشد. شکل ۵ خلاصه‌ای از نتایج ساختمان اداری و بیمارستان و درصد صرفه‌جویی و کیلووات ساعت را در مقایسه با پایه ۲۰۱۶ نشان می‌دهد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

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...