ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

ذخیره سازی در چیلر به روش برداشت یخ
ذخیره سازی در چیلر به روش برداشت یخ
اسفند ۲۰, ۱۳۹۷
یخ روی کویل- ذوب داخلی 
یخ روی کویل- ذوب داخلی 
اسفند ۲۱, ۱۳۹۷

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 


در یکی دیگر از مقالات چیلر با هنوان ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی»  که حجم مخزن این سیستم براساس  به دست می آیـد. دمـای آب سـرد رفـت در ایـن سیستم نیز 34-36 درجه فارنهایت است. در ایـن سیسـتم یـخ در سـطح خـارجی کویـل هـا کـه در مخـزن آب سرد قرار دارند تشکیل می شود. مخزن از انواع اتمسفریک است شـکل  (19) چگـونگی تشـکیل یـخ روی کویل را نشان می دهد.

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

به منظور شارژ ذخیرة سرمایی، سیال مبرد (یا مبرد ثانویه) مثل محلول گلایکول در داخل کویـل هـای مبدل حرارتی به گردش در می آید. بدین ترتیب روی جدارة خارجی این کویـل هـا یـخ تشـکیل مـی شـود.
به منظور استفاده از سرمای ذخیره شده، آب برگشت از بارها روی کویل ها ریخته، یخ هـا را ذوب مـی کنـد، سپس دمای این آب کاهش یافته و از طریق پمپ هایی در مدار سرمایش سـیرکوله مـی شـود ضـخامت یـخ تولید شده روی کویل ها 1/5-2/5 اینچ می باشد. چنانچه نیاز به افزایش رانـدمان سیسـتم باشـد، لازم اسـت تا ضخامت یخ روی کویل ها را کم در نظر بگیریم سیستم ذخیرة سرمایی فوق که یخی با ضخامت 1/5 ایـنچ تولیـد مـی کنـد، نیازمنـد چیلـری اسـت کـه بتوانـد دمـای مبـرد را بـه 20-26 درجـه فارنهایـت برسـاند.
چنانچه ضخامت یخ 2/5 اینچ باشد، دمای مبرد بایـد بـه 10تـا 15 درجـه فارنهایـت کـاهش یابـد. سیسـتم «یخ روی کویل- ذوب خارجی» به دو نوع تقسیم می شود:
1- آن سیستم هایی که در آنها سیال مبرد مستقیماً برای ساختن یخ مورد اسـتفاده قـرار مـی گیـرد. در این سیستم، کویل ها به صورت اواپراتور عمل می کنند.
2- آنهایی که یخ را به صورت غیر مسـتقیم و یـا اسـتفاده از مبـرد ثانویـه (اغلـب محلـول گلایکـول) تولید می کنند. از سیستم نخست در گذشته زیاد استفاده می شده است. حتی امـروز نیـز بـرای تهیـه غـذاهای آمـاده و لبنیات از آن استفاده می شود. سیسـتم دوم امـروزه در کاربردهـای تهویـه مطبـوع بیشـتر متـداول اسـت. زیرا در این سیستم، طراحی، نصب و راهبری تجهیزات، ساده تر از سیستم اول است. ناگفته نماند که راندمان سیستم اول بالاتر از راندمان سیستم دوم است.

می توان برای مبرد سیستم اول (سیستم مستقیم) از آمونیاك استفاده کرد. در این صورت هزینه هـای مبرد و نیز تأثیرات منفی محیطی آن کم خواهد بود.
شکل(20) دیاگرام سیستم «ذخیره سازی با یخ- ذوب خارجی» و نوع مستقیم آن را نشان می دهد.

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

شکل (20) آرایش یک سیستم ذخیره سازی با یخ- ذوب خارجی. مبرد به صورت مستقیم عمل می کند 

در سیسـتم دوم (مبـرد ثانویـه) از چیلرهـای اسـتاندارد کـه کـار شـارژ مخـزن را در دمـای 18-26 درجه فارنهایت انجام می دهند استفاده می شود. چنانچه دمـای شـارژ کمتـر از 18 درجـه فارنهایـت باشـد، اغلب نیازمند چیلرهای خاص هستیم چیلرهایی که باید سرمایش مستقیم را تـأمین کننـد، اغلـب در دمـای 36-42 درجه فارنهایت کار می کننـد. در ایـن مـورد اغلـب از کمپرسـورهای جابجـایی مثبـت ( Positive Displacement ) مثل چیلرهای رفت و برگشتی و یـا پیچـی (Screw) اسـتفاده مـی شـود. شـکل (21)
دیاگرام یک نوع سیستم مبرد ثانویه ( Secondary Coolant ) را نشان می دهـد. در ایـن سیسـتم مخـزن ذخیره به صورت مستقیم به سیستم توزیع ساختمان وصل شده است. کنترل فشار در این سیستم بـه توسـط شیر نگه دارنده فشار (Pressure Sustaining Valve) انجام می شود. در مدار یک مبدل حرارتی اضـافه شده است. این مبدل اجازه می دنهد که چیلر به صورت مستقیم مدار را تغذیه کند.

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

مخزن های ذخیره در این سیستم از انواع فولاد گالوانیزه و بتنی ساخته می شوند. بـا توجـه بـه وجـود مقدار زیادی هوا در آب سیستم، لازم است تـا بـه مسـألۀ خـوردگی در ایـن سیسـتم توجـه شـود. از ایـن رو ساخت درست مخزن و اعمال پوشش مناسب روی آن از اهمیت برخوردار است.

عملکرد سیستم و استراتژی های کنترل :


در این سیستم می توان هر یک از سه استراتژی اصلی کنترل را به کار برد ( 1- ذخیره سازی کامل، 2- ذخیره سازی ناکامل- هم ترازی بارها، 3- ذخیره سازی ناکامل- دماند محدود).
کنترل باید طوری انجام گیرد که یخ ها در هر شبانه روز کاملا ذوب شوند و به هم نچسبند بـرای ایـن سیستم، استراتژی کنترل بیشتر براساس »رجحان مخزن« انتخاب می شود. این استراتژی ایجـاب مـی کنـد
که به طریقی مقدار بار روز بعد پیش بینی و یا تخمین زده شود. در برخی اوقـات کنتـرل براسـاس »رجحـان چیلر« مناسب تر است.

فشـار :


با توجه به محلول بودن مقدار زیادی هوا در آب مخزن، مسألۀ جلوگیری از خوردگی در این سیسـتم از اهمیت زیادی برخوردار است. برای جلوگیری از خوردگی، بسیاری اوقات مدار مخزن و مدار توزیع بـه توسـط مبدل حرارتـی از هـم جـدا مـی شـوند. اتخـاذ ایـن روش، مسـألۀ فشـار در سیسـتم را نیـز حـل مـی کنـد.
زیرا بدین ترتیب، مدار توزیع مبدل به یک مدار متعارف بسته تبدیل می گردد. لازم است بین خروجی مبـدل حرارتی و ورودی مخزن از لوله های مقاوم در برابر خوردگی مثل PVC استفاده شود.
با توجه به این که دمای آب رفت به سیستم می تواند 34-36 درجـه فارنهایـت باشـد، مـی تـوان Dسیسـتم را بـه 24 درجـه فارنهایـت و بیشـتر افـزایش داد. ایـن امـر هزینـه هـای پمپـاژ، ابعـاد کانـال هـا، لوله ها و غیره را کاهش خواهد داد. قابل ذکر است که در این حالت، DTبیشتر نیازمند کویل های بزرگ تـر است ولی در عین حال به سبب کاهش دمای سیال ورودی به کویل، این ابعاد قدری کم می شود. طراح بایـد در انتخاب کویل این عوامل را در نظر گیرد.
دمـای شـارژ ایـن سیسـتم وابسـته بـه آهنـگ شـارژ و مقـدار یـخ تولیـد شـده روی کویـل اسـت.
چنانچه چرخۀ شارژ کوتاه باشد، آهنگ شارژ بیشتر و برای یخ زدن یک مقدار معین آب به دمای کمتری نیـاز است. دمای شارژ در طول چرخۀ شارژ، با افزایش ضخامت یخ کاهش می یابد. Stovall آزمایش های زیـادی در مورد سیستم اتصال مستقیم و مبرد ثانویه در سیستم های »یـخ روی کویـل- ذوب خـارجی« انجـام داده است. در مورد سیستم اتصل مستقیم، دمـای مکـش ظـرف 13 سـاعت زمـان شـارژ از 28 درجـه فارنهایـت به 23 درجه فارنهایت می رسـد. چنانچـه دورة شـارژ 7 سـاعت باشـد، دمـای مکـش از 25 درجـه فارنهایـت به 15 درجه فارنهایت تغییر می کنـد. در مـورد سیسـتم مبـرد ثانویـه نیـز نتـایج مشـابه فـوق بـوده اسـت.
برای مثال برای دورة شارژ 14 ساعت، دما از 29 درجه فارنهایـت بـه 25 درجـه فارنهایـت کـاهش مـی یابـد همچنین برای دورة شارژ 8 ساعت، دما از 25 درجه فارنهایت بـه 16 درجـه فارنهایـت کـاهش داشـته اسـت.
یادآوری می گردد که دمای مکش مبرد چیلر باید 3-5 درجه فارنهایت کمتر از دمای مبرد ثانویه باشد.

شکل (2) محدوده دمای شارژ را براساس تحقیقات فوق نشان می دهد.

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

شکل (22) دامنه دمای خروجی سیستم »ذوب خارجی«

 Stovallبــه نقــل از ،(Dorgan) همچنــین مشخصــات آب خروجــی ازسیســتم »ذوب خــارجی« را براساس آهنگ جریان و دمای ورودی به دست داده است نتایج این تحقیقـات در شـکل  (23) آمـده اسـت.
شکل نشان می دهد که دمای آب خروجی، تـا زمـانی کـه مقـدار یـخ تولیـد شـده در مخـزن بـه 20 درصـد نرسیده است ( 80درصد یا بیشتر ذوب شود) زیر 35 درجه فارنهایت باقی می ماند.
لازم به یاد آوری است که در محاسبات دقیق، گرمای تولید شده به وسیلۀ پمپ های مستقر در مخزن باید به عنوان اتلاف انرژی به حساب آورده شود.

ذخیره سازی یخ به روش «یخ روی کویل- ذوب خارجی» 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Buttonتماس - بخش فروش